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为啥要进行塑性计算?

新未来精选建讯 172

前言:

如今我们对“塑性计算法”可能比较关心,你们都想要学习一些“塑性计算法”的相关文章。那么小编同时在网上搜集了一些关于“塑性计算法””的相关文章,希望咱们能喜欢,看官们快快来了解一下吧!

我们知道,我国现行的结构抗震设计方法是基于多遇地震(也就是常说的小震)作用下的结构弹性计算,作为结构或构件强度设计的基础,然后再验算罕遇地震(也就是常说的大震)作用下结构的变形,判断结构在大震作用下是否“不倒塌”,规范中还规定了一系列抗震措施来达到“强节点弱构件”、“强剪弱弯”、“强柱弱梁”等延性要求,最终实现结构的“小震不坏、中震可修、大震不倒”。

弹性计算是相对方便的,但对于某些结构,为啥规范还要求进行塑性计算呢?

为了说明这个问题,我们先看一个例子。简单的一榀纯框架结构,在一个较大的水平力(足以使框架出现塑性变形)作用下,它的弯矩图是什么样的呢?如果不考虑结构进入塑性,采用弹性分析方法得到的结构弯矩分布如图1.21.1所示。如果考虑框架进入弹塑性,则结构弹塑性下的最终弯矩分布如图1.21.2所示。两种情况下柱的截面弯矩差异非常大,所以,结构采用弹性计算或弹塑性计算产生的偏差对结构的影响不容忽视。

这是因为当结构进入弹塑性阶段,随着某些构件或部位先后进入屈服状态,结构将发生内力重分配,这是规范要求采用塑性计算的原因之一。

比如外框架需要承担比按弹性刚度分配更多的地震剪力,因为常规设计按小震计算,而设防烈度为中震,地震作用大得多。考虑在较大地震作用下,混凝土核心筒刚度可能退化,外框架承担的地震力可能增加。

还有一个原因,一般地震作用是动态、随机和复杂的,采用静力的方式考虑地震作用具有一定的局限性。弹塑性时程分析方法是采用动力学计算方法,可以较准确地模拟结构在地震作用下的动力响应全过程,可以较真实地反映结构的各种响应、结构进入塑性的先后次序和整体结构进入塑性的程度,也就是更容易发现结构的薄弱部位和薄弱构件。

当然不是所有结果都要做大震弹塑性计算,只有那些不规则且具有明显薄弱部位可能导致重大地震破坏的建筑结构,应按规范要求进行弹塑性分析,对于减震、隔震、超高或非常重要的结构也应进行弹塑性分析。随着计算机硬件和软件技术的发展,规范也在逐渐增加弹塑性变形验算的范围。

以上内容来自《建筑结构设计热点问题集萃》

标签: #塑性计算法