基于位移模式结构抗震设计方法研究

论文题目: 基于位移模式结构抗震设计方法研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 工程力学

作者: 李琪

导师: 王德信

关键词: 抗震设计方法,位移模式,弹塑性分析,等效单自由度

文献来源: 河海大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文研究的主要内容是在基于性能的抗震设计基本思路下,以常见的多层钢筋混凝土框架结构为研究对象,针对目前基于位移设计方法中存在的若干问题,研究多层框架结构基于位移的抗震设计方法,以期建立合理的基于位移设计方法和实现步骤,本文的主要研究工作和成果如下: 一、指出了目前基于力分布模式的静力弹塑性分析方法中存在的问题,提出了基于位移模式的静力弹塑性分析的方法,克服基于水平力模式分析方法存在的理论不足,较好地反映结构在地震作用下的弹塑性位移特征,其稳定性好于力分布模式,也便于确定结构层间位移,进而推出构件的弹塑性变形。通过大量的弹塑性分析,提出了多层框架结构位移模式保持一致的条件和位移模式的确定方法。 二、研究了基于位移模式的等效单自由度方法,将多自由度体系等效为单自由度体系,并通过基于位移模式的静力弹塑性分析得到等效单自由度体系恢复力模型骨架线,建立了等效力—位移骨架线特征参数的计算公式。 三、对等价线性化方法进行了研究,将弹塑性体系等价为弹性体系,建立了等效单自由度体系的等价阻尼比和延性系数的关系。并利用原规范给出的地震影响系数曲线推出等效单自由度弹性体系反应谱,确定地震弹塑性位移需求公式。 四、建立基于位移模式的多层框架结构抗震设计方法的基本方法和步骤。通过工程算例,验证了本文建议方法的合理性,且与时程分析结果进行了对比,表明本文方法是可行且是合理的。

论文目录:

前言

中文摘要

Abstract

目录

第一章 引言

1.1 选题背景

1.2 抗震设计方法的发展

1.2.1 静力法理论阶段

1.2.2 反应谱法理论阶段

1.2.3 时程分析理论阶段

1.2.4 基于性能／位移设计方法阶段

1.3 基于位移抗震设计方法的研究现状

1.3.1 直接位移设计法

1.3.2 能力谱方法

1.3.3 控制延性的方法

1.3.4 三种方法的比较

1.4 静力弹塑性方法

1.4.1 对结构性能评估的准确性

1.4.2 水平力加载形式

1.4.3 Pushover分析的方法

1.4.4 存在的问题

1.5 本文研究的主要内容

第二章 三维非线性动力结构分析的理论和方法

2.1 计算模型

2.1.1 杆系结构模型

2.1.2 弹簧模型

2.1.3 恢复力模型

2.2 杆系模型进行结构弹塑性分析

2.2.1 振型分析

2.2.2 弹塑性静力分析

2.2.3 动力时程分析

2.2.4 本文弹塑性分析方法的特点

2.3 地震反应分析方法的工程算例

2.3.1 工程概况

2.3.2 计算基本假定及计算模型

2.3.3 计算结果

2.4 地震波的选取

2.4.1 地震动的三要素

2.4.2 地震波的选取

2.5 本章小结

第三章 基于位移模式的静力弹塑性分析

3.1 基于位移的抗震设计

3.2 水平力模式和水平位移模式

3.2.1 水平力模式

3.2.2 水平位移模式

3.2.3 水平力模式和水平位移模式分析比较

3.3 基于位移模式的推覆分析

3.4 位移模式确定方法

3.4.1 地震强度对位移模式影响

3.4.2 地震波对位移模式影响

3.4.3 层数和跨数对位移模式影响

3.4.4 强柱弱梁系数对位移模式影响

3.4.5 位移模式的确定

3.5 本章小结

第四章 等效单自由度和等价线弹性单自由度

4.1.等效单自由度方法

4.1.1 等效单自由度体系动力方程

4.1.2 等效单自由度方法

4.1.3 算例分析

4.2 求解多自由度体系地震作用力和位移

4.3 等效单自由度的恢复力模型的骨架线

4.3.1 等效单自由度体系的力—位移关系

4.3.2 恢复力模型的骨架线控制点参数

4.4 等效单自由度的恢复力模型

4.5 等价线弹性单自由度

4.5.1 单自由度体系无阻尼自由振动

4.5.2 单自由度体系有阻尼强迫振动

4.6 等价周期和等价阻尼比

4.7 本文提出的等价阻尼比公式

4.8 地震位移需求分析

4.9 本章小结

第五章 基于位移的结构抗震设计方法

5.1 基于位移的结构抗震设计全过程

5.2 位移反应谱

5.3 结构构件的变形能力设计

5.4 基于位移的结构抗震设计的方法

5.4.1 设计的基本步骤

5.4.2 设计流程图

5.5 钢筋混凝土框架结构位移设计方法分析

5.5.1 8层结构分析

5.5.2 10层结构分析

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 本文总结

6.2 本文主要创新点

6.3 进一步研究的问题与展望

参考文献

作者简介

攻博期间发表的学术论文

博士期间主持完成的科研项目

致谢

发布时间: 2006-01-16

参考文献

• [1].基于性能的抗震设计方法及其在高层混合结构抗震评估中的应用[D]. 龚胡广.湖南大学2006
• [2].混凝土砌块结构非线性地震反应分析及基于性能的抗震设计方法[D]. 常兆中.中国建筑科学研究院2005
• [3].基于性能的结构多维抗震设计方法研究[D]. 王丰.大连理工大学2007
• [4].钢筋混凝土框架剪力墙结构基于能量抗震设计方法研究[D]. 缪志伟.清华大学2009
• [5].剪力墙结构基于性态的抗震设计方法研究[D]. 章红梅.同济大学2007
• [6].钢筋混凝土框架结构基于能量抗震设计方法研究[D]. 马千里.清华大学2009
• [7].RC框架结构基于损伤控制的抗震设计方法研究[D]. 罗文文.重庆大学2015
• [8].框架结构基于能量的试验和抗震设计方法研究[D]. 何利.合肥工业大学2011
• [9].大跨钢网格结构地震避难所抗震设计方法研究[D]. 李海旺.太原理工大学2013
• [10].地下结构地震反应规律和抗震设计方法研究[D]. 邹炎.中国地震局工程力学研究所2015

相关论文

• [1].Push-over方法的理论与应用[D]. 潘文.西安建筑科技大学2005
• [2].高性能混凝土剪力墙基于性能的抗震设计理论与试验研究[D]. 邓明科.西安建筑科技大学2006
• [3].基于滞回耗能的结构抗震性能评价方法研究[D]. 盛明强.同济大学2008

标签：抗震设计方法论文;  位移模式论文;  弹塑性分析论文;  等效单自由度论文;