YJK-EP软件可对任意指定为“重要构件”的梁、柱、墙、斜撑杆件输出“P-M-M”三维曲面图,“P-M-M”是指竖向轴力和两方向弯矩,即Z轴为竖向力,X、Y轴分别为X向和Y向弯矩。该曲面图是根据该杆件的破坏承载能力计算出的,即按照材料的标准值并考虑了该杆件内的实配钢筋计算出的。“P-M-M”三维曲面俗称桃子模型。 重要构件在特殊构件>重要构件菜单中进行指定。 指定成重要构件后,软件在计算过程中将记录并输出这根构件两端截面在地震激励的各个时刻的轴力、截面X/Y向弯矩值。 同时,软件能绘制构件截面三维破坏曲面,三维破坏曲面对应截面不同轴力下的双向弯曲破坏承载力。弹塑性分析时,已完成了上部结构的反应谱法分析与设计,此时构件截面的实配钢筋是已知的,参照《混规》6.2.21条规定,将截面细分成多个混凝土与钢筋单元格,由单元格的应力、应变、面积、与形心的距离计算出截面的承载力。 将轴力沿轴心受压承载值到受拉承载力,细分成多段。在每一个轴力等值面上,Mx、My相关曲面将组成一个圆/椭圆曲线,软件计算时,通过离散的数据点进行截面承载力计算,最后三维点分布将呈现成一个曲面形状。 同时,软件将地震波经历的各个时刻的轴力P、X向弯矩与Y向弯矩以散点图的方式绘制于三维曲面图以内,并根据内力点与三维曲面的最短距离,计算其富余系数。 通过富余系数可以查看构件所经历的效应点到曲面的距离,以了解构件承载能力的储备程度。 “构件内力滞回”菜单提供了杆系构件和墙构件的滞回曲线和PMM三维曲面,其中墙构件的滞回曲线和PMM曲面是EP新加的功能。 在菜单中的“关键构件PMM面”栏目内,点“选择构件”,再点选前面已经定义为“关键构件”的杆件,即可得到该构件的PMM曲面和相关分析图形。 下面我们选择某一重要构件的梁,看其在不同地震水准下的变化。 在小震水准的地震下,梁的局部2轴弯矩曲率为弯矩曲线未出现明显耗能环,基本保持弹性水平;弹塑性分析时,构件在每个时间步的受力状态,均以散点的形式画在了P-M-M曲面内,可以看到散点距离P-M-M曲面边界还较远,构件承载力富余系数程序也给出了量化结果,当前构件为0.378。说明构件基本完好或者轻微破坏。 在中震水准地震下,梁的局部2轴弯矩未超过极限承载力并出现明显下降;*构件承载力富余系数达0.7。说明梁构件内力曾达到70%左右承载力,可以界定为轻微/轻度破坏。 在大震水准地震下,梁的局部2轴弯矩已经超过极限承载力并出现明显下降;构件承载力富余系数已达0.95。说明梁构件损坏非常严重。 我们可在YJK的“梁柱墙施工图”菜单下验证EP对该构件大震承载力的分析。 从上图的“局部2轴曲率-弯矩滞回曲线”图,可以该构件弯矩达到300kN.m时杆件已进入屈服状态,说明该梁可承载的最大弯矩是300kN.m左右。 在“梁柱墙施工图”菜单下设置了“专项验算”菜单,见下图。这里的验算都是按实配钢筋、材料标准值和《混凝土结构设计规范》的公式计算出的。 该梁在“梁强剪弱弯验算”菜单下的结果如下,可见这里计算出的弯矩承载力为271kN.m,与EP的300kN.m接近。 |
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