基于Newmark精细积分结合法的弹塑性结构地震碰撞反应分析

作者：张瑞杰; 闫磊^*

来源：振动与冲击, 2020, 39(24): 247-253.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2020.24.034

• 动力平衡方程
• 精细积分法
• Newmark精细积分结合法
• 弹塑性
• 地震碰撞

传统精细积分法在实现方程降阶的同时,系统矩阵的维数增加一倍,而且非齐次项的解析解需要对系统矩阵求逆,这对于刚度矩阵时变的弹塑性结构地震反应分析,不仅大大增加了存储以及计算工作量,有时还会因逆矩阵不存在而求解失败。为改进上述缺点,推导了全量动力平衡方程和增量动力平衡方程的Newmark精细积分结合法;推导了非齐次项为线性变化和常量的级数解公式。针对弹塑性结构界点转换以及时变刚度问题,给出了全量迭代修正法和增量迭代修正法。上述几种方法结合使用,研制了弹塑性结构地震碰撞反应分析程序,并进行了算例验证。研究表明,Newmark精细积分结合法可以应用于弹塑性结构地震碰撞反应分析,结果精度对积分步长敏感。

• 单位
  土木工程学院; 重庆三峡学院; 重庆交通大学