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反應譜分析時鋼混結構阻尼比的定義
創(chuàng)建者:呂良,編輯者:呂良,最近更新:2022/07/29 10:51:37

問題描述:

       依據(jù)規(guī)范常規(guī)混凝土結構的阻尼比一般取0.05,鋼結構的阻尼比一般取0.03。但是對于鋼混結構,在反應譜分析時,如何確定結構的阻尼比?

解答:

       SAP2000/ETABS中模態(tài)阻尼來源有三個部分:模態(tài)阻尼、材料阻尼、連接單元的阻尼,其詳細介紹可以查看知識庫文章“反應譜分析時結構模態(tài)阻尼的來源”。對于一般的混凝土結構或是鋼結構,在反應譜分析時一般是通過“模態(tài)阻尼”中的“常數(shù)阻尼比”確定結構的阻尼。但是對于鋼混結構,進行反應譜分析時,確定結構的常數(shù)阻尼比是比較困難的。此時可以通過指定“材料阻尼比”的方式來確定整體結構的阻尼比。

       建模時,對于鋼混結構可以將反應譜曲線的阻尼比可設置為0.05(或其他數(shù)值),模態(tài)阻尼則通過材料阻尼定義,如鋼材的阻尼比設置為0.03,混凝土的材料阻尼比設置為0.05。注意,此時反應譜函數(shù)阻尼比與混合結構的實際阻尼比并不一致。

       分析時程序首先會將材料阻尼轉化為“復合模態(tài)阻尼”,得到結構各個振型下的阻尼。確定各階模態(tài)阻尼后,程序?qū)⒏鶕?jù)模型實際阻尼和反應譜函數(shù)的阻尼,自動調(diào)整反應譜函數(shù)值,使反應譜函數(shù)對應的阻尼與模態(tài)阻尼一致。并依據(jù)調(diào)整后的曲線確定各階振型的地震影響系數(shù),計算出各階振型的地震力。反應譜曲線的調(diào)整方式可以參考知識庫文章“函數(shù)阻尼比vs 模態(tài)阻尼比”。

       以下圖中的框架結構為例,簡要介紹反應譜分析時阻尼比的設置。該模型第一層為混凝土結構,第二層為鋼結構。定義反應譜曲線時,將阻尼比定義為0.05。反應譜工況中的工況阻尼設置為0,指定鋼材的阻尼比為0.03,混凝土的材料阻尼比為0.05。


模型及反應譜曲線定義


材料阻尼的定義

       運行分析,查看結果表格“Response Spectrum Modal Information”,如下圖所示。該表格中給出了模型各階振型對應的阻尼比。


        
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