[发明专利]一种高层钢框架结构的地震倒塌分析方法

权利要求书

1.一种高层钢框架结构的地震倒塌分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)获取地震作用下高层钢框架结构的动力方程；

(2)根据中心差分法和所述动力方程在时间间隔Δt内对高层钢框架结构的位移微分求速度和加速度；

(3)根据Von Mises屈服条件和修正的K&K模型获取t时刻单元的应力σ_t；

(4)定义与K&K模型相应的失效准则，根据所述失效准则判断单元是否发生失效，如果是，执行步骤(5)；如果否，执行步骤(6)；

(5)删除该失效单元；

(6)根据几何方程和所述高层钢框架结构的位移u(t+Δt)获取单元的应变增量dε；

(7)根据损伤演化方程，获取单元的累积损伤值D；

(8)根据所述单元的累积损伤值D计算高层钢框架结构的层损伤值；

(9)获取t+Δt时刻单元的应力σt+Δt；

(10)更新时间t为t+Δt，重新执行步骤(1)。

2.根据权利要求1所述的一种高层钢框架结构的地震倒塌分析方法，其特征在于，所述动力方程为：

式中，M、C和K分别为质量、阻尼和刚度矩阵；u(t)、和分别为结构位移、速度和加速度反应向量，p(t)为等效地震力向量。

3.根据权利要求1所述的一种高层钢框架结构的地震倒塌分析方法，其特征在于，所述Von Mises屈服条件为：

φ=32(Sij-αij)(Sij-αij)-σy2=0]]>

所述修正的K&K模型为：

σy=σ0+βEpϵeffp]]>

Ep=EEtE-Et]]>

Sij=σij-13σkk]]>

式中，σ_y、σ₀分别为钢材的屈服应力和初始屈服应力；分别为钢材的等效塑性应变和塑性应变率；E、E_p和E_t分别为钢材的弹性模量、塑性模量和切线模量；σ_ij为应力张量；S_ij为应力偏张量；1/3σ_kk为静水压力；α_ij为移动张量。