弹塑性分析方法动力弹塑性分析的基本原理和方法

弹塑性分析方法的动力弹塑性分析是工程结构抗震分析的重要手段。其基本原理基于多自由度体系在地面运动作用下的振动方程。通过将强震记录的加速度－时间曲线划分为小时段，对每个时段直接积分振动方程，可求出体系在各时刻的位移、速度和加速度，进而计算结构的内力。结构的刚度矩阵、阻尼矩阵和质量矩阵通过构件单元和材料类型组装形成，动力弹塑性分析需考虑材料在往复循环加载下的滞回性能、刚度退化以及强度恢复等非线性问题。

动力弹塑性分析的基本方法包括：建立结构几何模型并划分网格，定义材料本构关系以确定质量、刚度和阻尼矩阵，输入地震波并定义边界条件进行计算，计算完成后处理结果数据，对结构可靠度进行评估。

在商业有限元软件如ABAQUS中，混凝土本构模型内置，提供丰富的单元类型及前后处理功能。ABAQUS的混凝土弹塑性断裂和损伤模型适用于钢筋混凝土结构的动力弹塑性分析，其优点在于广泛的应用范围、准确模拟响应、考虑应变速率影响、引入损伤指标和非关联硬化，以及人工控制裂缝闭合前后的行为。

对于钢材等材料的屈服和强化，ABAQUS提供了多种屈服准则、流动法则和强化准则，并考虑加载时的应变速率。ABAQUS后处理模块可提供地震作用下结构变形、应力等数据，显示结构损伤、钢筋应力分布，分析结构破坏情况，并通过结构总侧移量和层间位移等指标进行整体判定。

扩展资料

静力弹塑性分析（PUSH-OVER ANALYSIS）方法也称为推覆法，该方法基于美国的FEMA-273抗震评估方法和ATC-40报告，是一种介于弹性分析和动力弹塑性分析之间的方法，其理论核心是“目标位移法”和“承载力谱法”。