结构非线性动力学分析是一种分析结构在强地震激励下行为的分析方法,主要用于结构物的地震响应分析和建筑震害评估。以下是结构非线性动力学分析的一些内容:
1. 材料非线性特性
由于材料的非线性特性会影响结构在地震激励下的响应,因此需要考虑材料的非线性特性,如钢筋的滞回特性以及混凝土的裂缝、软化、塑性等特征。
2. 结构非线性特性
除了材料非线性特性,结构的非线性特性也会影响结构的地震响应。如结构局部破坏、整体非线性振动和非线性阻尼等都会影响结构的振动性能。此外,结构的几何非线性特性也需要考虑,如大变形、屈曲、接触等。
3. 非线性振动方程
结构非线性动力学分析需要求解非线性振动方程,该方程包含了三个重要的部分:质量阵、刚度阵和阻尼阵。由于结构受到的地震动力学力是非线性的,因此实际工程计算中一般需要采用数值求解方法进行求解。
4. 地震响应分析
地震响应分析是结构非线性动力学分析的重要内容之一。地震响应分析可以分析结构受到地震激励时的位移响应、加速度响应和反力响应等,以评估结构的抗震安全性能。
结构非线性动力学分析是针对抗震设计和工程管理领域中重要的结构分析方法,需要了解和掌握材料和结构的非线性特性,建立适当的数学模型,运用数值求解方法进行求解,来评估结构在地震激励下的响应和性能。