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)測結(jié)構(gòu)物地震響應(yīng)和正確評估其抗震性能是減少地震災(zāi)害傷亡的關(guān)鍵。動力時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。動力時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用需求而提出的一種簡化非線性地震反應(yīng)分析方法。但正是由于其是

2、一種簡化計算方法，所以在單自由度體系的等效以及pushover曲線的簡化等方面對某些結(jié)構(gòu)可能會帶來較大的誤差，需要對其進(jìn)行進(jìn)一步的研究和改進(jìn)。
　　針對動力時程分析方法地震動選擇所存在的問題，本文首先對周期所對應(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”地震動選取方法并不適用于結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的動力時程分析，提出將屈服周期作為選波指標(biāo)的“三頻段”地震動選取方法。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)計量，對比采用兩種地震動選取方法結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)統(tǒng)計量的離散性。通過算例證明，本文所提出的“三頻段”地震動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結(jié)構(gòu)進(jìn)行罕遇地震分析時，導(dǎo)致地震響應(yīng)偏小的缺點(diǎn)，使動力時程分析結(jié)果能更加有效的指導(dǎo)抗震設(shè)計及評估。
　　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、，并對改進(jìn)后的MPA方法步驟重新進(jìn)行了整理。最后采用動力時程分析方法，以三個鋼筋混凝土平面框架為例，驗證了該方法的精確性。
　　對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），目前的雙線性簡化方法在近似推覆曲線時存在較大誤差。本文提出采用三線性分段等能量近似方法來擬合軟化結(jié)構(gòu)的推覆曲線。研究表明對于推覆分析中出現(xiàn)軟化現(xiàn)象的結(jié)構(gòu)，三線性簡化折線更接近于結(jié)構(gòu)實際推覆曲線，并且能夠更好的預(yù)測結(jié)構(gòu)能力曲線的屈服點(diǎn)和最大值點(diǎn)