7.3 结构模型和分析方法

7.3.2  建立结构计算模型，一般都要对结构原型进行适当的简化，考虑决定性因素，忽略次要因素，并合理考虑构件及其连接，以及构件与基础的力一变形关系等因素。结构计算应根据不同极限状态的要求，选择能较确切地反映结构性能的计算模式。由于水工结构从施工到运行受多种复杂因素的影响，计算模式的不定性难以避免。产生不定性的主要原因是所采用的基本假定、计算公式和计算图形等与实际有一定的差异。如，在建立计算公式过程中，常采用理想弹性、塑性、匀质性、各向同性、平面变形等假定；用简单的应力图形代替实际的应力分布；用理想的简支、固端等典型边界条件代替实际边界条件；用线性方法简化计算表达式等。这些近似的处理与实际具有一定的差异。因此，为了减少计算模式的不定性，在结构极限状态设计表达式中所选用的计算模式应尽可能接近实际。

7.3.3  作用效应和结构抗力计算模式的不定性，主要是指计算中采用的基本假定和计算公式的不精确性等引起的变异性。它是个随机变量，可用附加变量反映。由于直接获得统计资料并确定其统计参数和分布比较困难，故本条提出了确定计算模式不定性附加变量统计参数的原则。

    作用效应和结构抗力的计算模式不定性，对于小型结构构件，可通过破坏试验研究确定；而对于大型结构，由于无法进行破坏试验，可以根据工程经验综合分析确定。

7.3.4  在许多情况下，结构变形会引起几何参数名义值产生显著变异。一般称这种变形效应为几何非线性或二阶效应。如果这种变形对结构性能有重要影响，原则上应与结构的几何不完整性一样在设计中加以考虑。

7.3.5  当结构的材料性能处于弹性状态时，一般可假定力与变形(或变形率)之间的相互关系是线性的，可采用弹性理论进行结构分析。在这种情况下，分析比较简单，效率也比较高：当结构的材料性能处于弹塑性状态或完全塑性状态时，力与变形(或变形率)之间的相互关系比较复杂，一般情况下都是非线性的，这时宜采用弹塑性理论或塑性理论进行结构分析。

7.3.6  结构在动力作用下产生较大加速度时，惯性力在结构分析中的影响往往不能忽略。结构动力分析主要涉及结构的刚度、惯性力和阻尼。动力分析刚度与静力分析所采用的原则一致，尽管重复作用可能产生刚度的退化，但动力影响亦可能引起刚度增大。惯性力是由结构质量、非结构质量和周围水流、空气、岩土等附加质量的加速度引起的。阻尼可由许多不同因素产生，其中主要因素有以下几项：

    (1)材料阻尼，如源于材料的弹性或塑性特性。

    (2)连接中的摩擦阻尼。

    (3)非结构构件引起的阻尼。

    (4)几何阻尼。

    (5)岩土材料阻尼。

    (6)空气动力和流体动力阻尼。

    对于强烈地震时的动力反应，一般需要考虑循环能量衰减和滞回能量的消失。