[发明专利]一种变形循环损伤计算方法有效
申请号: | 201910221689.3 | 申请日: | 2019-03-22 |
公开(公告)号: | CN109885973B | 公开(公告)日: | 2022-09-23 |
发明(设计)人: | 伍凯;翟江棚;郑惠铭;谭程炜;林诗琪 | 申请(专利权)人: | 河海大学 |
主分类号: | G06F30/13 | 分类号: | G06F30/13;G06F119/14 |
代理公司: | 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 | 代理人: | 李凤娇 |
地址: | 210024 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 变形 循环 损伤 计算方法 | ||
1.一种变形循环损伤计算方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1)建立第一条骨架曲线和第二条骨架曲线;所述的第一条骨架曲线和第二条骨架曲线是由荷载位移曲线确定的;在抗震试验研究,采用先荷载控制、后位移控制的加载制度:每级荷载控制下,只加载一次;每级位移控制下,需循环加载三次;根据该加载制度对试件进行加载,得到荷载位移曲线;由于在位移控制阶段,每级位移控制下循环加载三遍,所以在荷载位移曲线中每级位移控制下有三个滞回环;
将荷载控制阶段加载滞回环的最高点与每级位移控制加载中第一个滞回环的最高点的连线确定为第一条骨架曲线,其函数表达式为P=f1(△i);将荷载控制阶段加载滞回环的最高点与每级位移控制加载中第三个滞回环的最高点的连线确定为第二条骨架曲线,其函数表达式为P=f2(△i);
步骤2)确定试件的损伤起点,根据损伤起点确定无损伤斜率k1,无损伤直线函数表达式为P=k1△i;确定试件破坏点得到损伤时的荷载;
步骤3)确定每一级位移控制下的总剩余荷载PEi、第三循环剩余荷载PRi、循环效耗荷载PCi、位移效耗荷载P△i;PEi为同一位移状态下试件无损伤时的承载力与损伤时的荷载之差;PRi为试件加载到第i级位移控制下第三个循环时的承载力与损伤时的荷载之差;PCi为循环造成的承载力损失的累加,是第一条骨架曲线与第二条骨架曲线在各级位移控制下差值的累加,即P△i为位移增加造成的承载力的损失,由下式得:P△i=PEi-PRi-PCi;负向加载的与正向加载的取值相同;
步骤4)根据损伤计算公式确定损伤值Ddi、DCi和DRi;
该方法采用损伤传递的概念,将“位移增加”造成的损伤和“荷载循环”造成的损伤定量描述,其计算公式如下:
式中:Ddi为第i级位移控制由于“位移增加”造成的损伤,简称位移损伤;DCi为第i级位移控制及之前位移控制阶段由于“荷载循环”造成的损伤,简称循环损伤;DRi为第i级位移控制下承载力的剩余率,简称剩余率;三者相加等于1。
2.根据权利要求1所述的一种变形循环损伤计算方法,其特征在于:所述步骤2)中所述试件的破坏点为E(Δu,0.85Pm);Pm为峰值荷载;破坏点为载荷从峰值荷载Pm下降到0.85Pm时的点;以O点为损伤起点,若试件无损伤,荷载位移曲线将沿加载初始点O点的切线发展,称该直线为无损伤直线;正向加载初始点的切线斜率即骨架曲线的初始斜率为k1,所以无损伤直线的函数表达式为P=k1△i;若对完全破坏的试件进行加载,则试件的荷载位移曲线将沿直线OE发展,称该直线为损伤直线;损伤直线斜率为k2,k2=0.85Pm/△u,所以损伤直线的函数表达式为P=k2△i;负向骨架曲线的初始斜率、峰值荷载、破坏点以及损伤直线的斜率与正向的计算方法相同。
3.根据权利要求2所述的一种变形循环损伤计算方法,其特征在于:所述步骤3)中PEi=k1△i-k2△i;PRi=f2(△i)-k2△i。
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