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时程分析法
时程分析法
时程分析法是一种分析和评价活动所需时间的途径，它能够把项目分解成一系列相关
任务，并为每个任务估计持续时间。
它也能够把一个或多个活动编排到时间序列中，帮助
项目计划和项目管理者利用资源，完成活动的计划顺利实施。
时程分析法考虑到项目的复杂性，重视活动和项目之间的联系，并针对多个不确定因
素进行量化估计。
该方法把项目分解成一系列相关任务，根据可能出现的延时进行时间估计。
它以划定活动和计算项目持续时间为基础，将其转化成有效的计划。
时程分析法的优点在于，它能够帮助管理者精确估计活动所需的时间，简化计划复杂、持续时间长的项目，从而有效的提高项目的效率，节约时间。
另外，该方法还能够帮助计
划和管理者对项目可能出现的各类因素进行量化评估，预期出现的问题及时发现，从而有
效解决这些问题，防止项目拖延而出现延期。
时程分析法也有一定的缺陷，例如，它无法准确评估一些不可预测的情况；时程分析
法面对复杂的项目可能会有些繁琐；一些单独的活动可能会受到其他活动的干扰等。
因此，对于较大型的项目，时程分析法可以帮助管理者制定适当的计划，准确判断任
务持续时间，有效地提高项目效率，节约时间，增加项目交付效率，但也应注意一些缺陷，根据实际情况适当使用此方法。
时程分析法 newmark-b
x(0.4) 0.3349 0.0722 0.2627
x(0.4) 0.0791
x(0.4)
0.2627
x(0.4) 0.4988
fs 0.4 3
质量，刚度和阻尼矩阵以及 阻尼力和恢复力 3.计算初始加速度 4.确定等效刚度K*和等效荷载 矩阵P*
ct
dfD dx
t
fs (t) fs (t t) fs (t)
[K (t)]x(t)
k
t
dfs dx
t
fD
fD (t t)
fD (t)
斜率c(t )
x
f D
dfD x dx
x(t)
x(t) x(t t)
f s 斜率k(t)
fs (t t)
fs (t)
x fs
dfs x dx
ti
x ti
t
x ti
2
t 2
xi
6
t
2
速度增量为：
x i
x ti
t x ti
x ti
t
x i 2
t
在分析中，将x作为基本变量，由式(7)得
（7） （8）
x i
6
t 2
x i
6 t
x ti
3x ti
将(9)式代入(8)得
x i
3 t
x i
3x ti
t 2
x ti
将(9)和(10)代入增量方程(3)解得位移增量xi
令 x t x t t x t x t x t t x t
{x t } {x(t t)}{x(t)} P(t) P(t t) P(t)
fI (t) fI (t t) fI (t) [M ]x(t t) x(t) [M ]x(t)
时程分析法
时程分析法1、结构动力方程的建立结构弹性动力方程可以表示为：[]{}[]{}[]{}[]{}()g M x C x K x M E x t ++=-(错误！文档中没有指定样式的文字。
-1)式中[]M 、[]C 和[]K 分别为体系的质量、阻尼和刚度矩阵，{}x 、{}x 和{}x 分别表示结构体系的加速度、速度和位移向量，()g x t 为地面运动水平加速度。
式(错误！文档中没有指定样式的文字。
-1)中，{}[]K x 实际上是结构变形为{}x 时的弹性恢复力向量，但是当结构进入弹塑性变形状态后，结构的恢复力不再与{}[]K x 对应，而与结构运动的时间历程有关。
因此，结构运动的弹塑性运动微分方程可以表示为：[]{}[]{}[]{}()()()((()))g M x t C x t f x t M E x t ++=-(错误！文档中没有指定样式的文字。
-2)式(错误！文档中没有指定样式的文字。
-2)中{}()x t 、{}()x t 和{}()x t 分别表示结构体系在t 时刻的加速度、速度、位移，在t t +∆时刻，式(错误！文档中没有指定样式的文字。
-2)变为：[]{}[]{}[]{}()()()((()))g M x t t C x t t f x t t M E x t t +∆++∆++∆=-+∆(错误！文档中没有指定样式的文字。
-3)式(错误！文档中没有指定样式的文字。
-3)减去(错误！文档中没有指定样式的文字。
-2)得[]{}[]{}[]{}()g M x C x f M E x ∆+∆+∆=-∆(错误！文档中没有指定样式的文字。
-4)当t ∆较小时，结构的位移变化()()x x t t x t ∆=+∆-也不是很大，则{}f ∆可根据t 时刻的切线刚度[]()K t 近似计算{}[]{}()()f K t x t ∆=∆(错误！文档中没有指定样式的文字。
-5)将式(错误！文档中没有指定样式的文字。
1-时程分析法
4.2.3
地震响应谱
(Sa) 1 加 速 度 响 应 最 大 响 应 加 速 度
h0 h1 h2
(Sa) 2
(Sa) 1 (Sa) 2 (Sa) 3
(Sa) 3 时间
T1
T2 周期 (sec)
T3
响应 T1 ,h1 地震动入力 时 间 t . . 加速度 y(t) T2 ,h1 T3 ,h1
y y t y t
0 t
2
y 2 x x t x y t
0 t
y 2 x x t x y t
A11 e sin d t cos d t d t 1 A12 e sin d t
t
d
2 A21 e t sin d t d
A22 e
t
sin d t cos d t d
2
0 t
一般解=通解+特解
x xc x p
xc et E cos d F sin d 2 y y xp 2 3 2 t t t y
一般解为
d 1 2
x xc x p
（4）
y Ed cos d Fd sin d 2 t
E和F为积分常数。初始条件为
（5）
0; x xt ; x xt
将初始条件代入式（4）和（5），得
2 y xt E 2 3 t t y y xt F d A 2 t
时程分析法介绍
时程分析法时程分析法又称直接动力法，在数学上又称步步积分法。
顾名思义，是由初始状态开始一步一步积分直到地震作用终了，求出结构在地震作用下从静止到振动以至到达最终状态的全过程。
它与底部剪力法和振型分解反应谱法的最大差别是能计算结构和结构构件在每个时刻的地震反应(内力和变形)。
当用此法进行计算时，系将地震波作为输入。
一般而言地震波的峰值应反映建筑物所在地区的烈度，而其频谱组成反映场地的卓越周期和动力特性。
当地震波的作用较为强烈以至结构某些部位强度达到屈服进入塑性时，时程分析法通过构件刚度的变化可求出弹塑性阶段的结构内力与变形。
这时结构薄弱层间位移可能达到最大值，从而造成结构的破坏，直至倒塌。
作为高层建筑和重要结构抗震设计的一种补充计算，采用时程分析法的主要目的在于检验规范反应谱法的计算结果、弥补反应谱法的不足和进行反应谱法无法做到的结构非弹性地震反应分析。
时程分析法的主要功能有：1)校正由于采用反应谱法振型分解和组合求解结构内力和位移时的误差。
特别是对于周期长达几秒以上的高层建筑，由于设计反应谱在长周期段的人为调整以及计算中对高阶振型的影响估计不足产生的误差。
2)可以计算结构在非弹性阶段的地震反应，对结构进行大震作用下的变形验算，从而确定结构的薄弱层和薄弱部位，以便采取适当的构造措施。
3)可以计算结构和各结构构件在地展作用下每个时刻的地震反应(内力和变形)，提供按内力包络值配筋和按地震作用过程每个时刻的内力配筋最大值进行配筋这两种方式。
总的来说，时程分析法具有许多优点，它的计算结果能更真实地反映结构的地震反应，从而能更精确细致地暴露结构的薄弱部位。
时程分析法有关的几个问题：1、恢复力特性曲线；恢复力特性曲线应用于计算必须模型化，常用的有双线型模型与退化三线型模型；退化三线型模型（附图）能较好地反映以弯曲破坏为主的钢筋混凝土构件的的特性，所以适用于此类构件计算。
2、结构计算模型及分析方法；3、地震波的选用；4、时程分析计算结果的处理。
时程分析方法
时间尺度
时间尺度是指描述时间变化所使用的度量单位，如秒、分、小时、天、月、年等。
在时程分析中，选择合适的时间尺度对于模拟和分析结果的准确性和可靠性至关重 要。
根据研究对象的特性和需求，选择合适的时间尺度可以更好地反映系统的动态特性 和变化规律。
时间权重
1
时间权重是指在进行时程分析时，对不同时间点 的数据赋予不同的权重，以反映其在整个时间序 列中的重要程度。
发展历程
时程分析方法自20世纪70年代提出以来，经过不断改进和完善，已经成为一种相对成熟的结构地震 响应分析方法。
现状
随着计算机技术的不断发展，时程分析方法的计算效率和精度得到了显著提高，广泛应用于各类工程 结构的抗震设计和评估中。同时，该方法也在不断发展和完善，以适应更复杂和多变的工程需求。
CHAPTER 02
精度。
案例二：物流需求预测
总结词
基于回归分析的物流需求预测模型
详细描述
该案例使用时程分析方法，通过分析历史物流需求数 据，建立回归分析模型，预测未来物流需求的变化趋 势。该模型考虑了多种影响因素，如经济增长、贸易 活动等，以更准确地预测物流需求。
案例三：城市交通流量预测
总结词
基于神经网络的城市交通流量预测模型
特点
考虑了地震动的不确定性，能够模拟 地震动的时变特性、空间变化特性以 及随机性，提供更精确的结构地震响 应评估。
适用范围与限制
适用范围
适用于各种类型的结构体系，包括单 层和多层结构、线性与非线性体系等。
限制
由于时程分析需要大量的计算资源， 对于大型复杂结构的分析可能存在计 算效率问题。
发展历程与现状
模型验证与优化
验证模型
使用独立的数据集对建立的模型进行验 证，评估模型的预测能力和拟合度。
时程分析
19. 时程分析(Time History Analysis) 时程分析(Time History Analysis)中所使用的动力平衡方程如下。
: 质量矩阵(Mass Matrix) : 阻尼矩阵(Damping Matrix) : 刚度矩阵(Stiffness Matrix) : 动力荷载 、 、 : 位移、速度、加速度时程分析是可以求出建筑物在动力荷载作用下的动力平衡方程解的方法，这 种方法利用建筑物的动力特性和承受的荷载，计算出处于任意时间内建筑物 的变形、内力等。
时程分析方法中有直接积分法(Direct Integration)和振 型叠加法(Modal Superposition)，由于振型叠加法的效果好，所以被较多 地使用。
振型叠加法 振型叠加法利用建筑物位移之间具有的正交性，通过线性组合的形式进行表 示，公式如下。
这种方法是在假定阻尼矩阵可以用质量矩阵和刚度矩阵的线 性组合进行表示的前提之下。
(1)(2) (3)(4)(5): Rayleigh 系数 : 第 i 振型的阻尼比 : 第 i 振型的基本周期 : 第 i 振型的模态 : 第 i 振型的单自由度方程的解 时程分析中，建筑物的位移可以按照像公式(4)一样使用振型模态和单自由 度方程解的乘积表示，位移的准确性受到所使用的振型数量的影响。
这种方 法是结构分析程序中使用最多的方法，可以说是大型建筑物线性动力分析中 非常有效的方法。
但是在非线性动力分析或者装有阻尼装置，阻尼无法用刚 度和质量的线性组合进行表现时是不能使用该方法的，这是该方法的缺点。
利用振型叠加法时，需要输入的数据和输入注意事项如下： 分析时间(或者分析步骤次数) : 打算进行分析的时间或者分析步骤数 分析时间间隔: 是分析过程中使用的时间间隔, 对分析的正确性有着相当 程度的影响，时间间隔的长短与建筑物的高阶振型周期或者荷载周期有着密 切的关系。
分析时间间隔对<公式 5>的积分项有着直接的影响，如果输入的 数据不合适，结果将不正确。
弹性时程分析.ppt
水平地面加速 度的角度：
水平地面加速度 作用方向与整体 坐标系X轴的夹角。
定义时程分析结果层反应
菜单选项 模型 > 建筑物数据 > 控制数据...
定义层结果计算方法：
勾选时程分析结果的层反应， 层平均，否则后处理层位移 结果中均为0。
定义质量数据
1.将结构自重转换质量 菜单选项 模型 > 结构类型
定义特征值分析控制菜单选项分析特征值分析控制定义取的振型数量后处理层间位移菜单选项结果分析结果表格层层间位移时程分析后处理层位移菜单选项结果层位移后处理层剪力菜单选项结果结果表格层层剪力时程分析后处理任意时刻位移速度加速度菜单选项结果位移速度加速度可以查看在地震波作用下各个时刻各节点的位移情况荷载工况
70(110)
140
罕遇地震
一
220（310） 400（510）
620
注：括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。
对地震波 进行调整
定义时程荷载工况
菜单选项 荷载>时程分析数据>时程荷载函数
选择线性方法
分析时间：时程分析的 总的时间长度 高规3.3.5规定如下：
地震波的持续时间不宜小于 建筑结构基本自振周期的 3～4倍，也不宜少于12s， 地震波的时间间距可取0.01 s或0.02s
2.将荷载转换质量 菜单选项 模型 > 质量 > 将荷载转换成质量...
定义特征值分析控制
菜单选项 分析>特征值分析控制
定义取的振型数量
后处理------层间位移
菜单选项 结果>分析结果表格>层>层间位移（时程分析）
后处理------层位移
菜单选项 结果 > 分析结果表格 &菜单选项 结果>结果表格>层>层剪力(时程分析)