結構地震響應的簡化計算方法及與增量動力分析的比較研究.pdf

1、靜力彈塑性分析方法主要用于對現(xiàn)有結構或設計方案進行抗側力能力的計算，從而估計其抗震能力，自從基于性能的抗震設計理論提出以后，該方法的應用范圍逐漸擴大到對新建建筑結構的彈塑性抗震分析。用靜力彈塑性分析方法確定結構位移要求比彈性分析方法更能反映結構的彈塑性性能，又比彈塑性動力時程分析方法簡單，作為實現(xiàn)基于性能/位移的抗震設計的重要工具，已經(jīng)得到了普遍的認可，在現(xiàn)階段尚具有很強的實用性?；陟o力彈塑性分析方法的結構響應函數(shù)的建立，提供了一種直

2、接求解完整的結構響應曲線的方法，并且可以通過索引迅速建立其他性能指標與地震強度之間的關系。
　　 本文首先回顧了靜力彈塑性分析方法的提出及發(fā)展過程，論述了靜力彈塑性分析方法的基本原理，并對等效單自由度體系的轉化、幾種常見的水平側力加載模式以及靜力彈塑性分析方法的一般步驟進行了闡述，提出了P-△效應對結構的影響以及獲得考慮P-△效應的骨架曲線的方法，進而通過算例對影響其分析結果的水平側力加載模式進行比較研究。為了驗證其正確性，采用

3、動力彈塑性時程分析方法作為對照，并對地震動選取的主要原則進行了介紹。結合算例對地震動持時的影響進行了分析。
　　 由于彈塑性譜加速度和地震強度存在比例關系，通過彈塑性動力系數(shù)建立了快速求解響應函數(shù)的方法，但考慮P-△效應后，骨架曲線具有下降段，在滯回過程中該最大值會超過定義的骨架曲線范圍，此時應采用屈服水平系數(shù)代替彈塑性動力系數(shù)進行求解。通過單自由度體系算例驗證這種方法的準確性。進而采用簡化計算方法分別對6層和12層鋼框架結構進

4、行研究。6層結構算例中表現(xiàn)良好，而對于12層結構分析結果所表現(xiàn)出的離散性，與地震動樣本數(shù)量較少，地震動強度指標的選擇有一定的關系，另一方面，結構進入彈塑性階段后非線性行為非常復雜，由于考慮P-△效應主要作用位置的不同，其破壞形式可能具有多種，但靜力彈塑性分析得到的荷載傳力路徑一般是固定的，而不同破壞機制對地震動的響應也會存在很大的不同。同時算例還表明簡化計算方法得到的結構響應曲線在形狀上和增量動力分析結果非常接近，特別是在倒塌臨界狀態(tài)，