软件在单条地震动分析界面的时程分析模块中内置了多种非线性恢复力模型。这些模型包括:(1)双线型恢复力模型(2)双线型弹性恢复力模型(3)旗帜型恢复力模型(4)半退化三线型恢复力模型(5)传统木结构恢复力模型。

(1)双线型模型

       双线型模型是最为常用的非线性恢复力模型,该模型可以被用于拟合以弯曲破坏为主的混凝土构件或钢结构构件,其参数设定情况如图1所示。可以通过在软件中定义K1、K2、K3、Y1(对应图中Ypos)和Y2(对应图中Yneg)来定义其滞回环的形态。

图1 双线型恢复力模型的恢复力-位移曲线

       当前绝大多数基于损伤谱、延性需求谱等非线性反应谱的研究均采用双线型恢复力模型或者是理想弹塑性模型来进行的。TJ SEISMO所使用的模型正好满足这两种情况的需求(当K2和K3为0模型就是理想弹塑性模型)。此外还需说明,在进行非线性反应谱的计算时,TJ SEISMO软件是基于正负方向相同的(K1=K2,Y1=Y2)非线性模型进行的。因为地震输入方向不确定,一般结构的正负方向刚度屈服力均是相等的。


(2)双线型弹性模型

       双线型弹性模型是当前研究热点之一的摇摆结构的恢复力模型之一。类似之前的双线性模型,同样可以通过在软件中定义K1、K2、K3、Y1(对应图中Ypos)和Y2(对应图中Yneg)来定义其滞回环的形态,如图2所示。

图2 双线型弹性恢复力模型的恢复力-位移曲线


(3)旗帜型模型

       旗帜型模型是常规自复位结构的恢复力模型之一。可以通过在软件中定义K1、K2、Y1和Y2来定义其滞回环的形态,如图3所示。

图3 旗帜型恢复力模型的恢复力-位移曲线


(4)半退化三线型模型

       双线型弹性模型是针对砌体结构提出的恢复力模型。可以通过在软件中定义K1、K2、K3、K4、Y1和Y2来定义其滞回环的形态,如图4所示。Y1是用来描述砌体结构开裂的现象,而Y2则用来整体描述墙体屈服。在恢复力未超出Y2时,结构恢复力以由K1、K2、Y1三个参数确定的双线性恢复力模型计算,而当结构恢复力首次达到Y2后,结构刚度发生退化,其恢复力以K3、K4、Y2,确定的双线性恢复力模型计算。

图4 半退化三线型型恢复力模型的恢复力-位移曲线


(5)传统木结构恢复力模型

       传统木结构的恢复力模型,软件选取了图5所示的恢复力模型。

图5 传统木结构型恢复力模型的恢复力-位移曲线

       该模型是在软件中通过设置K1、K2、K3、Y1和Y2来定义其滞回环的形态的。在恢复力达到Y1之前,刚度为K1,这是一个较小的数值。该过程用来描述榫卯节点之间的相对滑移。在恢复力达到Y1之后,结构刚度取K2,以描述节点之间相互顶紧后的产生较大的刚度。在恢复力达到Y2之后,结构材料发生屈服,则恢复刚度取值为K3