高层建筑结构弹塑性分析.docx

高层建筑结构弹塑性分析HYPERLINK"//www.cbi360.net/hyjd/1zt3629.html"\h高层建筑结构弹塑性分析具体内容是什么，下面建筑网为大家解答。HYPERLINK"//www.cbi360.net/hyjd/1zt3589.html"\h由于结构在进入中震或大震后，势必要部分进入弹塑性，因此建造高层建筑时，需要对其进行弹塑性分析，以此保证高层建筑达到塑性标准要求。但是高层建筑结构的弹塑性分析并不简单，需要进行比较复杂的计算。目前针对于此项工作，国内外已经研发了相应的软件程序，但是一大部分软件的实用性都不是很强，特别是前后处理功能不够完善，无法达到现实需求。现阶段，我国高层建筑结构弹塑性分析方法主要有两种：一种是静力分析法；另一种是动力时程分析法。1高层建筑结构弹塑性影响因素分析HYPERLINK"//www.cbi360.net/hyjd/1zt2853.html"\h地震发生时，若高层建筑结构依然保持在弹性状态下，此时建筑材料满足于虎克定律，在这一情况下，建筑结构就会引起弹性地震反应。若地震作用较大时，建筑结构进入弹塑性阶段，即结构变形无法满足于虎克定律，此时建筑结构所引起的反应即为弹塑性反应。这两者之间有很大的不同，现表述如下：1.1结构刚度和阻尼弹性地震反应需要运用刚度矩阵，也就是常量矩阵，计算时需要依照相应的积分来逐步完成。其位移与力之间的关系如图1。但弹塑性地震反应中，力与位移并不满足于线性规律，若使用双线性恢复力模型，只有位移同处一个直线段时，刚度矩阵才能够是常量，但是如果两个位移并不在同一直线，刚度矩阵就会出现产生影响。阻尼矩阵是由刚度矩阵构成，因此阻尼矩阵与刚度矩阵的变形趋势基本上相同。1.2弹塑性反应的特殊性在特殊的情况下，弹性地震反应可以等同于弹塑性反应。如果地震所产生的作用力并不非常强烈，同时结构屈服强度已经超过了一定限度，地震作用并没有对高层建筑结构弹性造成非常明显的影响，其所引起的振动范围应该是如图2。图中的AD线段整个区域都属于内震动，此时弹性地震反应与弹塑性地震反应所求得的解完全一致，因此可以将弹性地震反应当作是弹塑性反应。1.3地震力与位移反应正常情况下，地震作用与弹性变形成正比，即地震越强烈，变形也会越大，而且这种变形没有任何的限制。但弹塑性体系与之有很大的不同，若地震力已经能够让结构屈服，弹塑性变形能力增长就会越来越慢，达到一定程度时，就不会再增长，但结构变形却不会因此而停止，会一直持续。因此基本上同一个结构，在受到同一个地震力影响，并不能简单对塑性体系和弹性体系加以分析比较，再加之，塑性变形本身特殊性，没有地震力减小得快，就会导致虽然地震力变小，但是变形能力却因此增强（如图2中的AD线段）。1.4结构强度与延性HYPERLINK"//www.cbi360.net/hyjd/20160905/50624.html"\h通常而言，高层建筑结构屈服强度有所提升后，就会在一定程度上延迟高层建筑结构进入到塑性状态的时间。工作人员可以借助提升强度方法来使得高层建筑结构拥有更强大的抗震能力。这是由于弹性地震反应关注的重点是强度。再加之强度增大，就会提升建筑物刚度，这就会使得建筑结构地震力会进一步加大，所以要想高层建筑结构强度超过地震作用力，既要花费多余的经济成本，同时还需要克服技术上的难关。高层建筑结构弹塑性地震反应与弹性反应有很大的差别，如地震反应未能达到高层建筑结构屈服标准时，建筑结构就会进入到弹性状态中，而若地震反应力已经符合高层建筑结构屈服标准时，此时地震力就不会再提高，即便是提高速度也非常缓慢，而高层建筑结构则主要是依赖于塑性变形来抵消地震发生产生的作用力。所以如果能够有方法提升建筑延性，就能够在提升高层建筑结构的抗震性，在这种情况下，即使高层建筑结构损耗比较严重，也会保持挺立，基本上不会倒塌。我国对于此已经有明确的规定，即对于不规则形式的高层建筑结构或者是结构中存在着明显薄弱环节，或者是超高层建筑结构都必须要进行弹塑性变形分析，否则视为不合格，设计图纸不给予通过。由于影响高层建筑物结构弹塑性变形能力因素非常多，因此整个计算工作非常复杂，需要工程人员非常细心和耐心，以免出现比较严重的错误。虽然世界上已经研发了比较多的计算程序来对高层建筑结构的弹塑性进行分析，但需要解决的一个非常重要的问题就是所选择的计算模型要合适，同时还要选择适宜的应用程序。2高层建筑结构弹塑性分析的结构模型2.1层模型该模型主要是将层静力依照相应的方法看作是弹簧串，而后对其展开相应的分析。该模型分析过程中需要对两大方面进行计算：一方面是对层静力特性展开来进行计算，通常是运用两种方法，分别为增量法和能量法，将整个高层建筑结构用全曲线来进行表述，而后再一层层进行计算，而后再