在非线性时程分析中,使用直接积分时,结构效应反应了实际的刚度和其他指定的非线性参数,对于结构中设置的非线性连接单元,所体现的属性是所定义的非线性属性。如果使用的是模态积分,模态积分本身是线性分析,所以模态分析考虑的非线性单元的属性是在线性属性中所定义的有效刚度。
在实际工程使用中,对于阻尼器单元,有效刚度一般应为零;对于橡胶隔震器和摩擦隔震器,有效刚度应在零和k之间(k是给定自由度的非线性刚度属性)。若用户对k选择了一个人为的大值,要确认使用一个很小的ke(有效刚度)值,来避免在非线性模态时程分析中的数值问题。 2) 线性有效阻尼
与线性有效刚度相对应,在非线单元中需要定义线性有效阻尼。线性有效阻尼的使用与线性有效刚度完全相同,主要用于非线性单元中线性自由度方向阻尼属性,以及所有自由度在线性分析工况的阻尼属性。
线性有效阻尼对于用作反应谱分析的单元,和对于线性和周期性时程分析,代表总粘滞阻尼。对于这些类型分析,忽略实际的非线性属性。有效阻尼可用来代表由于非线性阻尼、塑性或摩擦产生的能量消散。
在动力分析过程中,有效阻尼被转换为阻尼比、假定比例阻尼。这些有效振型-阻尼被加在任意其它工程师直接指定的振型阻尼。程序将不允许任意振型的总阻尼比超过99.995%。 振型交叉耦合阻尼项对结构是非常显著的。一个基于有效阻尼属性的线性分析可能高估了结构中存在的阻尼量。非线性时程分析不使用有效阻尼值,因为其直接考虑了单元能量消散,且正确的考虑了振型交叉耦合的效果。对于决定附加的能量消散装置的效果,强烈建议非线性时程分析。 3) 非线性变形荷载
一个非线性变形荷载是一组在结构上的力和/或弯矩,它们激发连接/支座单元的非线性内部变形。非线性变形是一个已被指定非线性属性的连接/支座的内部变形。非线性变形荷载用来对Ritz向量分析初始荷载向量。它们的目的是,当进行非线性振型时程分析时,产生充足的代表非线性行为的振型。对每一连接/支座单元非线性内部变形,可使用分别的非线性变形荷载。
当要求Ritz向量分析时,用户可指定程序使用内部的非线性变形荷载,或用户可定义其自己的荷载工况。对于后者,模型中的每一连接/支座单元,用户可能需要最多6个此类的荷载工况。对于单个两节点连接/支座单元,内部的非线性变形荷载图示于
每一组力和弯矩是自平衡的。这趋向于将荷载效果局部化,一般产生一组较好的Ritz向量。对于单个节点单元,只需要作用于节点j的力和/或弯矩。对于每一个作用有从非线性变形荷载产生的力或弯矩的自由度,强烈建议有质量或质量弯矩惯性矩存在。产生适当的Ritz向量时需要这些。