考虑受压屈曲的圆钢管杆单元等效弹塑性滞回模型
2012-02-13谢道清
振动与冲击 2012年6期
关键词:模型
谢道清,沈 金,邓 华,张 瑞
(1.浙江大学 空间结构研究中心,杭州 310058;2.浙江大学 建筑设计研究院,杭州 310027)
网架、网壳等网格结构的弹塑性地震响应分析受到越来越多的重视,主要有两个方面的原因。首先,作为应用最广的一类大跨度结构形式,网格结构被普遍认为有相当好的抗震性能。然而近些年的震害情况表明[1],网格结构发生各种程度破坏的情况并不少见,而定量分析这些震害发生的原因(包括设计的不合理性)就不能回避弹塑性分析的问题。其次,对于按非地震作用或仅考虑小震作用来设计杆件截面的网格结构,在中震或大震条件下会呈现怎样的动力响应特点以及破坏形态,这也必须进行弹塑性分析。
关于网格结构弹塑性地震响应方面的研究总体上还比较薄弱,这也导致了我国相关抗震设计规范对网格结构在中震和大震下的抗震措施基本上缺乏详细规定。此外在具体进行弹塑性分析时,目前的文献中杆单元普遍采用的是理想弹塑性本构模型(图2),即拉压极限状态均为轴向屈服[2-4]。然而在中震、大震等强震作用下,网格结构中杆件在受压状态下显然发生的是屈曲破坏,因此理想弹塑性模型并不能客观地反映压杆的实际工作性态。正是出于对此基本问题的考虑,本文将对网格结构中常用规格的圆钢管杆件进行不同长细比条件下的非线性屈曲分析,重点考察这些杆单元的受压极限承载力、平衡路径以及屈曲后卸载路径,并绘制拉压往复作用下杆件轴力P和两端节点相对位移Δ的滞回曲线。……
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