中文名 | 阶跃荷载 | 外文名 | step load |
---|---|---|---|
函数表达式 | 荷载F=某常数A(时间t>0) | 特 点 | 荷载值不随时间变化而变化 |
来 源 | 阶跃函数 | 学 科 | 结构力学 |
利用有限元分析软件ANSYS,杆件采用梁单元(Pipe20单元),综合宏观和微观两个方面、多项特征响应指标分析了阶跃荷载下结构的破坏特点、破坏荷载的定义,研究了荷载方向、屋面重量、矢跨比、初始缺陷以及跨度对结构动力破坏的影响,为网壳结构在强震下的动力破坏研究提供必要的理论支持。
单层球面网壳考虑沿球壳曲面均布的满跨静荷载分别为100、200、300、400kg /m2,以集中质量的形式作用于节点;阻尼假定为Reileigh阻尼,阻尼比0.02;网壳的节点均为刚性连接,周边支承形式为三向固定铰支;模型按1/300一致缺陷下2倍重力安全度选取杆件截面,满足实际工程要求;初始缺陷采用一致缺陷模态。
取40m跨度理想无缺陷K8型单层球面网壳、矢跨比1/3在水平阶跃荷载下为例。
由图1a和图1b,结构在较小的荷载幅值下保持弹性工作,位移也基本按比例递增;荷载幅值达到375gal 时结构材料开始出现塑性,有两根1P(在单元截面8个积分点中至少一个进入塑性,其余类推)杆件出现;随后,塑性随荷载递增不断发展,结构位移持续增大,在700gal 时位移曲线发生明显转折,说明结构刚度此时由于材料塑性发展已经明显弱化,达到825gal 后节点最大位移、塑性发展程度、结构总变形能等特征响应指标发生突变,结构倒塌破坏。纵观各响应指标表明,荷载幅值825gal 是明显的结构弱化点,定义其为结构动力破坏临界荷载是合理的;在临界荷载下,1P杆件比例28.1% ,8P杆件比例10.3% ,位移0.15m,位移延性系数(结构中最大节点位移与进入塑性时刻最大节点位移之比)4.0。
阶跃荷载在频域上是一个超低频动力作用,其动力破坏特点应当与低频简谐荷载规律类似,更进一步说,应该与静力作用也近似。取本例与同一网壳结构在1.0Hz水平简谐荷载结果比较,两者破坏荷载接近,简谐荷载680gal 略小于阶跃荷载的825gal,塑性发展范围相当(如图2),对比其它算例基本体现了这一特点;对比荷载幅值-节点最大位移曲线(图1c),简谐荷载动力失稳现象更加明显,而阶跃荷载塑性发展稍好,在位移曲线上表现为较简谐荷载有一明显的偏转,在一定程度上体现了动力强度破坏的特征,但是这一过程较短即达到破坏临界荷载,所以将此算例归结为动力失稳或动力强度破坏都不合适,其拥有了两者的响应特点,破坏特征介于两者之间。
表1给出了主要参与振型的对比,结构主要参与振型相对比较集中,阶数分散,均以第一阶(1、2阶为变形轴向垂直的同一振型)反对称振型为主,第4阶反对称振型也有较大参与,其余均以对称振型运动为主。
K8型单层球面网壳在阶跃荷载下的响应接近于低频简谐荷载,但尚有区别,动力强度破坏与动力失稳没有明显界限。理想结构达到破坏临界荷载时,8P比例一般在10%左右,表明结构塑性发展不深;荷载幅值-位移曲线在破坏前大部近似于弹性,破坏较突然;结构位移延性系数均达到2.0以上;缺陷对结构宏、微观响应的影响较大。 2100433B
阶跃荷载是最简单的动力荷载,它的幅值不随时间变化,其函数表达式为荷载F=某常数A(时间t>0),即荷载值不随时间变化而变化。阶跃荷载体现了结构抗干扰的能力,其研究对地震作用下的网壳动力破坏研究具有重要的参考价值。
上午回答过一共怎么算梯梁的问题,和你这个能衔接了呵呵。所谓的面荷载和线荷载,顾名思义,面荷载是作用在某一个面积上的荷载,单位是KN/㎡,就不如说在1mX1m的板上放了一个1KN的物体,这个物体...
没有错,这是桁架结构,只考虑轴力,也就是说等效后各杆轴力不变。你可以自己验算下,会发现没错的。
建筑结构中荷载如何计算?例如:线荷载,面荷载,点荷载....
线荷载是面荷载乘以长度面荷载是容重乘以厚度点荷载应该是集中荷载,是线荷载乘以作用的长度。可以按以下方式理解:容重是按立方计算,比如单位是kN/m3(千牛每立方),乘以厚度或长度(单位米),约掉...
水平阶跃荷载作用下框架结构动力稳定性研究——讨论了利用时程分析研究动力稳定性的具体思路和分析方法,通过算例分析得到了阶跃荷载作用下框架结构动力稳定临界荷载,并研究了阻尼对动力稳定性临界荷载的影响规律.
人行天桥跳跃荷载下振动分析与测试——采用有限元分析与现场测试相结合的方法,研究南京某人行天桥在人跳跃荷载下的振动问题, 并 选取调谐质量阻尼器(TMD) 进行 振动控制和舒适度设计 。利用ANSYS 软件建立结构三维模型,进行模态分析及不同跳跃工况下减振前后...
具有陡变电容特性的阶跃恢复二极管在激励电压作用下工作于导通和阶跃两种状态,并在阶跃瞬间形成一持续时间很短、幅度很大的尖峰脉冲。这个脉冲能谱呈梳状均匀分布,在几十次乃至上百次谐波频率上仍有一定的能量输出。阶跃恢复二极管倍频器适于构成倍频次数很高,但幅度不需要很大的高次倍频器和梳状谱发生器。
因为施工操作的需要,楼面或屋面上出现的施工荷载往往集中在中间局部面积上,例如在楼面上砌砖,根据操作需要,通常将材料集中堆放在房间中央附近面积上。这将使楼板内的荷载效应放大。
模板支撑、脚手架以及堆放构件、材料的垫块所产生的都是集中荷载。在总荷载相同的条件下,集中荷载产生的弯矩通常情况下比均布荷载大,例如堆放构件通常在其下面设垫木,即将均布荷载转化为集中荷载,施工人员若不注意,这种荷载可能出现在梁或板的跨中附近,产生较大的弯矩。在预制楼盖上,如果垫木放在一块楼板上,问题更加严重。重庆市某高校宿舍因在楼面上堆放 5 块空心板,垫木又放在一块预制板的跨中附近,当施工中站在板上指挥施工时,该预制预应力空心板突然断塌。事后的结构验算证明,在这种受力状况下,空心板中的冷拔低碳钢丝的应力已超过其极限强度,钢丝断裂造成板垮塌。
施工中经常利用楼面堆放或转运材料,转运产生的荷载常具有动力作用和重复作用,当荷载出现在跨中附近时,其后果的严重性不言而喻。转运荷载的动力作用,结构设计规范规定乘以 1.5 的系数,荷载效应随之加大。至于重复荷载,因为并无规律性,结构设计规范也无具体规定,但是其后果是不容忽视的。曾有报导在冷拔钢丝空心楼板中,尽管板内钢丝应力始终低于设计强度,但也会发生破坏。某工程用起重机转运建筑材料,反复在楼面上同一位置附近加荷、卸荷,次数过于频繁而造成楼盖严重损坏。
桥(桥梁)荷载 load on bridge :建筑学术语,指桥结构设计应考虑的各种可能出现荷载的统称,包括恒荷载、活荷载和其他荷载。 2100433B