問(wèn)題描述：
請(qǐng)問(wèn)，對(duì)于線性的模態(tài)時(shí)程分析，周期荷載與常規(guī)的瞬態(tài)荷載有什么不同呢？對(duì)于簡(jiǎn)諧荷載，此類(lèi)分析與穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析又有什么不同呢？
解答：
常規(guī)的瞬態(tài)荷載是在計(jì)算時(shí)長(zhǎng)內(nèi)有始有終的一次性動(dòng)力荷載，如：地震荷載、沖擊荷載等；周期荷載是以計(jì)算時(shí)長(zhǎng)為周期的無(wú)限重復(fù)的動(dòng)力荷載，如：簡(jiǎn)諧荷載、脈沖荷載等。注意，上述計(jì)算時(shí)長(zhǎng)即時(shí)程工況中時(shí)間步的步長(zhǎng)與步數(shù)的乘積，而非時(shí)程函數(shù)中橫坐標(biāo)的范圍。
任意的周期荷載均可利用傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)為一系列簡(jiǎn)諧荷載的線性疊加。因此，周期荷載的動(dòng)力時(shí)程分析也可以利用簡(jiǎn)諧荷載的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行線性疊加，在保證計(jì)算精度的同時(shí)可以顯著提高計(jì)算效率。需要注意的是，SAP2000 中的周期荷載只計(jì)算結(jié)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，忽略瞬態(tài)響應(yīng)，類(lèi)似于穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。由于動(dòng)力荷載的周期性，結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)同樣具有周期性，故結(jié)構(gòu)在計(jì)算時(shí)長(zhǎng)的起始和終止時(shí)刻具有相同的位移場(chǎng)和速度場(chǎng)，SAP2000 內(nèi)部可自動(dòng)調(diào)整節(jié)點(diǎn)的位移和速度來(lái)滿足這一點(diǎn)。
對(duì)于周期荷載的線性模態(tài)時(shí)程分析，用戶只需在 SAP2000 中定義一個(gè)周期的時(shí)程函數(shù)，荷載工況中的計(jì)算時(shí)長(zhǎng)也應(yīng)等于一個(gè)周期。如果計(jì)算時(shí)長(zhǎng)大于時(shí)程函數(shù)的橫坐標(biāo)范圍，代表周期荷載存在零荷載狀態(tài)或結(jié)構(gòu)存在自由振動(dòng)狀態(tài)；如果計(jì)算時(shí)長(zhǎng)小于時(shí)程函數(shù)的橫坐標(biāo)范圍，SAP2000 將只截取部分時(shí)程函數(shù)作為周期荷載，用戶應(yīng)注意這一點(diǎn)。
周期荷載的動(dòng)力時(shí)程分析與穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的區(qū)別在于：
第一，穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析只能考慮簡(jiǎn)諧荷載，但周期荷載的動(dòng)力時(shí)程分析卻可以考慮非簡(jiǎn)諧周期荷載，如：脈沖荷載、振蕩荷載或波浪荷載等等。
第二，穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析屬于頻域分析，只能計(jì)算同頻荷載的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)；但周期荷載的動(dòng)力時(shí)程分析卻可以計(jì)算異頻荷載的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，用戶只需取各個(gè)周期的最小公倍數(shù)作為計(jì)算時(shí)長(zhǎng)即可。