TR.32.10.2 Time Load [时程分析] 命令

STAAD.Pro 模型可以包含一个动态荷载工况,该工况的荷载在给定时间段内变化。

为此操作,STAAD.Pro 必须确定一组振型。这些通过创建质量矩阵和执行特征值求解获得。用于创建质量矩阵的质量可以指定为以下之一:

  1. 第一个动态荷载工况中指定的荷载,
  2. 如果第一个动态荷载工况不包含任何荷载,则由所有定义为 LOADTYPE MASS 的基本荷载工况指定,
  3. 如果没有定义为 LOADTYPE MASS 的基本荷载工况,则由所有定义为 LOADTYPE GRAVITY 的工况指定,或
  4. 如果没有定义为 LOADTYPE MASS 或 GRAVITY 的基本荷载工况,则由所有定义为 LOADTYPE DEAD 和 LIVE 的参考荷载工况指定(至少一个工况必须定义为 LOADTYPE DEAD)

有关其他详细信息,请参阅G.17.3.2 质量模型

有关模态分析创建的更多信息,请参阅TR.34.2 Modal Calculation [模态计算] 命令

时程荷载定义为加速度、力或力矩的大小在给定时间段内变化(参阅TR.31.4 Define Time History [定义时程荷载])。这些被称为外力函数。

外力函数可以指定为可变力或力矩荷载施加到一个或多个上部结构节点,或者作为地面运动施加到模型上的所有支座。

荷载工况可以同时包括地面运动和上部结构外力函数。

一组仅与时程荷载工况相关的结果在输出文件中报告以及额外的布局,可以显示三个全局方向上的位移、速度或加速度的变化。

为所有荷载工况(包括标准和动态)提供的标准结果集,即位移、反力、梁端力、板应力等,将报告在荷载期间给定属性的最大值(正或负)。

当考虑地面运动时,结果可以报告为 ABSOLUTE,即相对于原始起点,或 RELATIVE,即相对于给定时间步的地面运动位置。

时程荷载工况的整体荷载期间确定为每个时间荷载应用的最大时间周期加上其到达时间。

例如,如果一个模型应用了两个时间荷载

  1. 节点10上的荷载,具有10秒的外力函数和0秒的到达时间(即持续时间0+10秒)
  2. 节点20上的荷载,具有8秒的外力函数和5秒的到达时间(即持续时间=5+8=13秒)

分析的整体持续时间将是10秒和13秒中的最大值,因此为13秒。

一般格式

以下命令集可用于将一个或多个时变荷载定义(参见TR.31.4 Define Time History [定义时程荷载])应用到结构中,这些定义在时程定义中已定义。

TIME LOAD
joint-list *{ FX | FY  | FZ | MX | MY | MZ } It Ia f2
GROUND MOTION { ABSOLUTE | (RELATIVE ) } { X | Y | Z } It Ia f2

其中:

参数 描述
ABSOLUTE 报告的节点位移相对于其原始位置
RELATIVE 报告的节点位移相对于给定时间步支座的当前位移位置。因此所有支座将显示无位移。

(默认)

It 外力函数定义的ID。(参阅TR.31.4 Define Time History [定义时程荷载])。

(无默认值)

Ia 到达时间编号(整数)。

(默认 1)

这是时程定义块中指定的 ARRIVAL TIME 的顺序编号(参阅TR.31.4 Define Time History [定义时程荷载])。

例如,如果 ARRIVAL TIME 指定了5个时间 0.0 0.1 0.2 10.0,要指定第三个定义的到达时间0.2秒,Ia 应为 3
f1 外力函数乘法因子。定义的外力函数值在每个时间增量乘以该值。(默认 = 1.0)。

注意

  1. 对于特定 ( It  Ia ) 对的节点-方向对上的多个荷载将被聚合。
  2. 最多四个 ( It  Ia ) 对可以与特定节点-方向对关联。超过四个将被忽略,仅使用前四个。
  3. 外力函数不应应用于已设置为从属节点方向的节点。这些节点上的任何时程荷载将被忽略。
  4. 对于 TIME LOAD 数据,多个方向说明符可以在一个条目中。每个方向后跟三个参数 It, Iaf2,请注意如果  Ia 或 It 被省略,则将使用默认值 1。
    例如:
    TIME LOAD
    2  3  FX  1  FZ  1  4  -2.1  MX  2  2
    6  7  FX  FY  FZ
  5. 节点位移表报告每个节点在整个时间范围内发生的最大位移。
  6. 模型在特定时间实例的位移可以通过在显示时程荷载的荷载工况时使用结果工具栏上的时间滑块条来显示。
  7. 如果定义了任何节点组,时程图形可以设置为显示组的平均结果。所选节点或组的名称在图形标题栏中给出。
  8. 时程荷载只能在第一个分析命令之前的单个荷载工况中定义。

示例

一个模型,其质量矩阵由自重和时程荷载工况中定义的7.5的点重量定义,受到在节点2、3、5和7上全局X方向施加的外力函数,同时结构被不同的外力函数震动。所有上部结构节点上的外力函数强度相同,尽管它们在不同时间开始。

LOAD 1
SELFWEIGHT X  1.0
SELFWEIGHT Y  1.0
SELFWEIGHT Z  1.0
MEMBER LOADS
5 CON GX 7.5 10.0
5 CON GY 7.5 10.0
5 CON GZ 7.5 10.0
TIME LOAD
2  3  FX  1  3
5  7  FX  1  6
GROUND MOTION REL X  2 1