NFX|反应谱分析中添加刚性反应法

1月前浏览1484

在多模态振型分解反应谱方法中，必须选择足够多的结构振型数目进行计算并考虑其动力反应。但是对于非常大的结构计算模型，其自由度非常多或者结构的第一主振型位于高频率区域（例:管道结构），这种情况难以满足上述的有效振型质量系数（90%）的最低值的要求。此种情况下可以使用零周期加速度(Zero-Period-Acceleration) ZPA-方法进行计算。

通常，我们将谱划分为3个不同的区域，如下图所示：

①低频段的谱分析一般表现为周期振动，采用SRSS、CQC、ABS、NRL和TENP等进行模态组合计算即可；

②中频段的谱分析一般表现为周期振动和刚体响应，这是异相和同相响应之间的过渡区域。使用Gupta和Lindley-Yow组合方法等特殊方法来计算模态响应；

③高频段的谱分析一般表现为刚体响应，系统响应是伪静态的，该区域的特征是响应与激励同相。在该区域中，响应只是质量的乘积，即不参与模态响应的质量（缺失质量）和零周期加速度（ZPA）的乘积。

感兴趣频率范围

[指定频率计算范围]

• 目前可以在用户定义的范围内添加模态数量限制

（如果模态不足则终止）。

• 激活后，将仅计算指定频率范围内的特征值模态。

零周期加速度

• 斜率为0对应的加速度，建议输入保证计算精度。

缺失质量法

• 激活后，总响应计算中包含高频模态质量分布。

• 建议打开，以获得更准确结果。

刚性响应法

• 激活后，表示总响应计算中包含刚性响应。

• 根据 Gupta， Linley-Yow 方法的选择，将相应地区分和应用计算方法。

在地震安全评估过程中，反应谱通常分为 AB、BC 和 CD段，每个段分别表现出位移、速度和加速度的放大系数。DE段的特点是周期振动和刚体响应的过渡区域，而之后的段以刚性响应为主。美国核管理委员会（U.S.NRC）为这种情况提供了Gupta和Lindley-Yow分析方法以便对所有段进行完整的响应谱分析。

Gupta法

Lindley-Yow 法

刚性响应系数𝜶𝒊

1) 𝛼𝑖=0 :周期响应

2) 0 <𝛼𝑖< 1 :周期响应+刚性响应

3) 𝛼𝑖= 1 :刚性响应

静态ZPA

静态分析=残余质量百分比 x ZPA

零周期加速度：地震设计响应谱中的高频(≥33Hz)、周期约等于0的区段的加速度)

完全组合法

(Gupta， Lindley-Yow，缺失质量）

midas NFX提供多个国家及地区反应谱规范

结构训练营回顾|反应谱分析

荷载组合

在结构分析中，活荷载、风荷载、流体荷载、压力荷载、地震荷载等各种荷载与结构的自重一起存在。为了确保不同条件下（如施工、操作和极端条件）的安全，需要根据规范对各种荷载组合进行验算。可以通过组合荷载本身或在后处理阶段使用分析结果来生成荷载组合。为了便于创建多个荷载组合，NFX提供表格的形式组合，同时允许在单个表格中批量创建具有各种条件（如 SRSS、简单求和、包络等）的组合，或使用Excel 进行编辑然后粘贴到NFX中。