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用户使用手册 RFEM 6 / RSTAB 9 | 动力分析

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Stefan Hoffmann, M.Sc.

2023-11-14

选择手册

用于动力分析的模块

反应谱方法

谐响应分析

时程分析法

静力弹塑性分析(Pushover)

谱分析设置

一种频谱分析设置 (SPS) 规定了计算结果力和变形的规则。默认情况下是一种标准分析类型。您可以随时调整此类型或创建其他频谱分析设置。

“新建光谱分析设置”对话框

“新建谱分析设置”对话框

“频谱分析设置”对话框管理在左侧“列表”中选择的分析类型的设置。

模态分析叠加

在本节中，您可以确定如何叠加模态分析的结果以及为输出准备哪些结果。

周期响应的组合规则

在列表中有三种选择，可用于组合模型中不同振型的结果。响应谱法的模态结果通常通过平方求和的方式叠加。这种叠加是动态组合的第一步。

CQC – 完整的平方组合规则 (Complete Quadratic Combination)

CQC规则定义如下：

E_{CQC} = \sqrt{\sum_{i = 1}^{p} \sum_{j = 1}^{p} E_{i} \cdot ε_{ij} \cdot E_{j}}

ε_ij

相关系数

标准 CQC 规则

相关系数 ε_ij 包括了阻尼和圆频率：

ε_{ij} = \frac{8 \cdot \sqrt{D_{i} \cdot D_{j}} \cdot (D_{i} + r \cdot D_{j}) \cdot r^{\frac{3}{2}}}{{(1 - r^{2})}^{2} + 4 \cdot D_{i} \cdot D_{j} \cdot r \cdot (1 + r^{2}) + 4 \cdot ({D_{i}}^{2} + {D_{j}}^{2}) \cdot r^{2}}

D_i, D_j	阻尼值
r	固有角频率商 (ω_j/ω_i )

相关系数（CQC 规则）

您可以在“荷载工况和组合”对话框的“ 选择形式 ”选项卡的“阻尼”列中指定阻尼值 D_i（参见图设置CQC规则的阻尼）。

如果所有振型的粘滞阻尼值 D 相同，则相关系数 ε 可简化如下：

ε_{ij} = \frac{8 \cdot D^{2} \cdot (1 + r) \cdot r^{\frac{3}{2}}}{{(1 - r^{2})}^{2} + 4 \cdot D^{2} \cdot r \cdot {(1 + r)}^{2}}

D	Dämpfungswert
r	Quotient der Eigenkreisfrequenzen (ω_j/ ω_i)

相关系数（CQC规则，简化：D_i = D_j ）

在这种情况下，请直接在对话框部分设置CQC规则阻尼中输入阻尼值 D。

绝对和

模态分析叠加也可以通过绝对和保守叠加。绝对和的计算如下：

E_{AbsSum} = \sum_{i = 1}^{p} |E_{i}|

绝对总和 (振型叠加)

提示

有关组合规则的更多信息和数学推导，请参阅Gupta [1], Wilson [2] 和Der Kiureghian [3]。

使用等效线性组合

在SRSS或CQC规则的平方叠加中，激励方向及其相应的结果符号会丢失。因此，始终将结果分别以正负方向的最大值给出。相关内力，比如最大轴力时的相关力矩，会丢失。这可以通过修改SRSS和CQC规则来规避：公式不是以平方根形式书写，而是线性组合的形式。此规则由Katz [4] 引入。

按SRSS规则叠加等效线性组合如下：

E_{SRSS} = \sum_{i = 1}^{p} f_{i} \cdot E_{i} mit f_{i} = \frac{E_{i}}{\sqrt{\sum_{j = 1}^{p} E_{j}^{2}}}

修正的 SRSS 规则 - 等效线性组合

按CQC规则叠加等效线性组合如下：

E_{C Q C} = \sum_{i = 1}^{p} f_{i} \cdot E_{i} mit f_{i} = \frac{\sum_{j = 1}^{p} ε_{ij} \cdot E_{j}}{\sqrt{\sum_{i = 1}^{p} \sum_{j = 1}^{p} E_{i} \cdot ε_{i j} \cdot E_{j}}}

修改后的 CQC 规则 - 等效线性组合

有关使用等效线性组合的响应谱法模态响应叠加的详细信息，请参阅文章001823。

基于主振型的符号正确结果

此功能尚在开发中，因此无法访问。

方向分量的组合

在本节中，确定如何将来自不同激励方向的结果组合在一起。方向分量的组合是动态组合的第二步。

CQC规则的阻尼

当您为模态分析结果叠加选择了CQC规则时，此部分可访问。

为 CQC 规则定义衰减

为 CQC 规则定义衰减

CQC规则需要包含 Lehr 阻尼值 D_i。这些值可以给定为相同（常数）或为模型的每个振型定义为不同的值。

每个振型恒定

如果所有振型的阻尼相同，您可以在此处输入阻尼值 D。

每个振型不同

用于计算相关系数 ε_ij 的阻尼值 D_i 可以在“荷载工况和组合”对话框的“ 选择形式 ”选项卡的“阻尼”列中指定。

为每种形状设置不同的缓冲

为每种形状设置不同的缓冲

参考

S.C. [THESIS.TITEL]K Response Spectrum Method in Seismic Analysis and Design of Structures. CRC Press, 1992.
E.L. Wilson、A. Der Kiureghian 和 E.P. Bayo. 地震分析中 SRSS 法的替代方法，1981 年。
A. Der Kiureghian. 用于多自由度系统随机振动分析的反应谱方法，1981年。
Katz, C. Anmerkung zur Überlagerung von Antwortspektren. D-A-CH Mitteilungsblatt, 2009.
CEN. (2013). 欧洲规范8： Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben - Teil 1: Grundlagen, Erdbebeneinwirkungen und Regeln für Hochbauten; EN 1998-1:2004/A1:2013

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