通过本推送的分析结果可知:塑性铰长度对材料应变指标评估结果有显著影响,其评估结果易受分析人员所左右,缺乏充足的客观性(【OpenSees】应力元纤维单元的Localization Issues)。
测试模型简介
本推送选用框架结构进行分析,框架结构的基本信息如图1所示。采用YTP将框架结构转换为基于纤维单元的弹塑性模型(【Perform3D】位移元的简单证法),通过配置文件P3D_Setting.ini的配置项修改纤维单元塑性铰的长度,分别为截面高度的0.1倍、0.5倍及1倍,分别简称0.1HL、0.5HL及1.0HL模型。采用PBSD地震动工具箱生成人工波(【PBSD】人工波生成功能测试 [开源]),并进行大震及2倍大震下的动力弹塑性时程响应分析。
弹塑性时分析
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1倍大震弹塑性时程分析
图2为层间位移角曲线及某根典型框架梁的转角及应变分析结果,图3为框架梁的性能状态图。由图2及图3可知,纤维单元塑性铰长度对结构层间位移角(1.06倍)及构件转角(局部1.2倍)没有显著影响,但对构件应变则有显著影响,将直接影响材料应变复核结果!以1.0HL模型为基准,缩小2倍塑性铰长度,纤维应变将放大2.6倍;缩小10倍塑性铰长度,纤维应变将放大17倍!
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2倍大震弹塑性时程分析
图4为层间位移角曲线及首层角柱的转角及应变分析结果,图5为框架柱的性能状态图。由图4可知,纤维单元塑性铰长度缩小1倍,对结构层间位移角(1.11倍)及构件转角(局部0.9倍)没有显著影响,但对构件应变则有显著影响,纤维应变将放大12倍!
图5 2倍大震下框架柱性能状态图
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小结
以1.0HL模型为基准,塑性长度缩小1倍,在1倍大震下,构件转角变化幅度在10%内,构件应变则放大2-3倍;在2倍大震下,构件转角变化幅度亦控制在10%内,构件应变则放大10-15倍,显著影响材料应变指标评估结果。因此,塑性铰长度对材料应变指标评估结果有显著影响,其评估结果易受分析人员所左右,缺乏充足的客观性(【OpenSees】应力元纤维单元的Localization Issues)。
精彩回顾:
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OpenSees
【OpenSEES】OpenSEES历史版本下载:v1.7.2-v3.1.0
【OpenSees】应力元纤维单元的Localization Issues
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WSAP
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编程与工具
【工具】OSRun [OpenSees运行辅助工具][开源]
【工具】FSV [OpenSees纤维截面可视化工具][开源]