結(jié)構(gòu)彈塑性抗震分析方法的研究及改進(jìn).pdf

1、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)物地震響應(yīng)和正確評(píng)估其抗震性能是減少地震災(zāi)害傷亡的關(guān)鍵。動(dòng)力時(shí)程分析方法和靜力彈塑性分析方法是目前最常用的結(jié)構(gòu)非線性地震響應(yīng)分析方法。動(dòng)力時(shí)程分析方法是最精確的地震響應(yīng)分析方法，但是由于地震的隨機(jī)性和結(jié)構(gòu)性能的復(fù)雜性，此法涉及的一些關(guān)鍵技術(shù)（如輸入地震動(dòng)及構(gòu)件恢復(fù)力模型的不確定性等）尚未得到很好解決，需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的研究和改進(jìn)。靜力彈塑性分析方法是為了滿足工程實(shí)用需求而提出的一種簡(jiǎn)化非線性地震反應(yīng)分析方法。但正是由于其是

2、一種簡(jiǎn)化計(jì)算方法，所以在單自由度體系的等效以及pushover曲線的簡(jiǎn)化等方面對(duì)某些結(jié)構(gòu)可能會(huì)帶來(lái)較大的誤差，需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的研究和改進(jìn)。
　　針對(duì)動(dòng)力時(shí)程分析方法地震動(dòng)選擇所存在的問(wèn)題，本文首先對(duì)周期所對(duì)應(yīng)的譜值與結(jié)構(gòu)的非線性地震響應(yīng)之間的相關(guān)性進(jìn)行研究，證明了目前常用的“雙頻段”地震動(dòng)選取方法并不適用于結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的動(dòng)力時(shí)程分析，提出將屈服周期作為選波指標(biāo)的“三頻段”地震動(dòng)選取方法。以結(jié)構(gòu)底部剪力、頂點(diǎn)位移和最大層

3、間位移為地震響應(yīng)統(tǒng)計(jì)量，對(duì)比采用兩種地震動(dòng)選取方法結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)統(tǒng)計(jì)量的離散性。通過(guò)算例證明，本文所提出的“三頻段”地震動(dòng)選取方法大幅度減小了地震響應(yīng)的離散性，改善了采用原選波方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行罕遇地震分析時(shí)，導(dǎo)致地震響應(yīng)偏小的缺點(diǎn)，使動(dòng)力時(shí)程分析結(jié)果能更加有效的指導(dǎo)抗震設(shè)計(jì)及評(píng)估。
　　由于結(jié)構(gòu)在塑性狀態(tài)下剛度退化，模態(tài)參數(shù)發(fā)生改變，本文第三章對(duì)模態(tài)推覆分析方法(MPA)單自由度體系等效方法進(jìn)行了改進(jìn)，提出了MPA的“兩階段”等效方法

4、，并對(duì)改進(jìn)后的MPA方法步驟重新進(jìn)行了整理。最后采用動(dòng)力時(shí)程分析方法，以三個(gè)鋼筋混凝土平面框架為例，驗(yàn)證了該方法的精確性。
　　對(duì)于推覆曲線帶有下降段的結(jié)構(gòu)（通常存在于建造年代久遠(yuǎn)的建筑中），目前的雙線性簡(jiǎn)化方法在近似推覆曲線時(shí)存在較大誤差。本文提出采用三線性分段等能量近似方法來(lái)擬合軟化結(jié)構(gòu)的推覆曲線。研究表明對(duì)于推覆分析中出現(xiàn)軟化現(xiàn)象的結(jié)構(gòu)，三線性簡(jiǎn)化折線更接近于結(jié)構(gòu)實(shí)際推覆曲線，并且能夠更好的預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)能力曲線的屈服點(diǎn)和最大值點(diǎn)