[發明專利]一種高層鋼框架結構的地震倒塌分析方法

有效

• 申請號: 201110241754.2
• 申請日: 2011-08-22
• 公開（公告）號: CN102385663A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 丁陽;伍敏;徐龍河;李忠獻
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 溫國林

1.一種高層鋼框架結構的地震倒塌分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)獲取地震作用下高層鋼框架結構的動力方程；

(2)根據中心差分法和所述動力方程在時間間隔Δt內對高層鋼框架結構的位移微分求速度和加速度；

(3)根據Von?Mises屈服條件和修正的K&K模型獲取t時刻單元的應力σ_t；

(4)定義與K&K模型相應的失效準則，根據所述失效準則判斷單元是否發生失效，如果是，執行步驟(5)；如果否，執行步驟(6)；

(5)刪除該失效單元；

(6)根據幾何方程和所述高層鋼框架結構的位移u(t+Δt)獲取單元的應變增量dε；

(7)根據損傷演化方程，獲取單元的累積損傷值D；

(8)根據所述單元的累積損傷值D計算高層鋼框架結構的層損傷值；

(9)獲取t+Δt時刻單元的應力σt+Δt；

(10)更新時間t為t+Δt，重新執行步驟(1)。

2.根據權利要求1所述的一種高層鋼框架結構的地震倒塌分析方法，其特征在于，所述動力方程為：

式中，M、C和K分別為質量、阻尼和剛度矩陣；u(t)、和分別為結構位移、速度和加速度反應向量，p(t)為等效地震力向量。

3.根據權利要求1所述的一種高層鋼框架結構的地震倒塌分析方法，其特征在于，所述Von?Mises屈服條件為：

φ=32(Sij-αij)(Sij-αij)-σy2=0]]>

所述修正的K&K模型為：

σy=σ0+βEpϵeffp]]>

Ep=EEtE-Et]]>

Sij=σij-13σkk]]>

式中，σ_y、σ₀分別為鋼材的屈服應力和初始屈服應力；分別為鋼材的等效塑性應變和塑性應變率；E、E_p和E_t分別為鋼材的彈性模量、塑性模量和切線模量；σ_ij為應力張量；S_ij為應力偏張量；1/3σ_kk為靜水壓力；α_ij為移動張量。