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在本刊第135期(2021秋季刊)中,將考慮軸向力波動的M-φ元的特性與靜力分析進行了比較。在本問題中對交替正負負載下的動態分析進行考察。 分析模型為單層鋼筋混凝土剛架橋墩,如圖1所示。高度為12m,柱間距為9m,品質3000t在代表上部結構的節點處,柱斷面為2m見方。在面內方向輸入圖2所示的加速度波形。 主要觀察右列基礎的結果(圖中紅色圓圈)。圖3顯示了軸向力如何在柱的底部波動的情況。 在左右支柱上下自動設置M-φ元素,排列5個M-φ特徵,如圖4所示。 根據事先分析把握各柱產生的軸力變動範圍,並且將可以承受的壓縮軸力從5000kN到 26000kN的範圍中,分為5等分並設定。 圖5和圖6是右側柱下端的M-φ要素的歷史應答記錄。折線圖橫軸是曲率,縱軸是彎矩。紅線為考慮軸向力變動回應。 圖5中藍線表示靜載荷下的軸向力設為恒定M-φ特性時的歷史記錄。可以看出藍線和紅線之間有巨大的不同,也就是說,可以說不考慮軸向力變化的M-φ元件的回應是不準確的。此外,藍線只是直線的集合,但紅線包含曲線,這是因為5個M-φ特性是透過在線性插值的同時切換來計算的。這樣,考慮到軸向力變動的M-φ要素的特徵是成為包含曲線的形狀。 圖6比較了考量了軸力變動的纖維元件(黑線)的回應。由於紅線區域和黑線區域幾乎重疊,可以看出考慮軸向力波動的M-φ單元與纖維單元處於同一水準。 |
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