论文摘要
目前,结构的抗震性能设计思想也由传统的基于力的强度设计方法发展到基于能量的抗震设计方法。能量法概念明确,能够较好的反映地震动强度、频谱特性,特别是持时对结构破坏的综合影响,从输入能量和耗散能量的角度捕捉到结构在强烈地震作用下的非弹性变形历程,因此,对能量法的研究成为改进传统抗震设计方法的重要发展方向。近年来,国内外研究者对结构抗震设计的能量分析方法进行了大量研究,并取得了初步成果,但仍然存在一些关键技术难题亟待解决和进一步完善。为此,本文以武汉世茂锦绣长江A2地块1号楼3单元为例,依据相似原理和结构的静、动力特性等效原则,建立1:30的模拟地震振动台模型,完成地震波加载和测试方案设计并针对结构抗震设计的能量分析方法进行了如下研究工作并得出一些初步结论:1、对结构进行能量反应分析时,宜在选择地震动输入时考虑地震动三要素的综合影响。2、本文推导了多自由度结构的能量的增量求解公式,并编制了相关的程序,结合模型结构体系研究多自由度结构在地震作用下的能量反应。并通过实例对单自由度体系进行了能量计算。3、通过振型分解法及算例证明了线性多自由度体系的总输入能等于其各阶等效单自由度总输入能之和,根据振型分解法推导了弹性多自由度系统与单自由度系统弹性地震输入能量间的关系。研究表明,N个自由度弹性系统的地震输入能量可表示为N个弹性单自由度系统弹性输入能量的线性组合,组合系数与多自由度系统的振型和质量分布有关。通过时程分析算例,以Taft波输入验证了这种方法的正确性。算例结果表明,对于自由度较多的系统,可以只取前几阶振型计算即可得到足够精确的结果。4、提出了结构总输入能的简化计算公式。通过对结构地震反应能量的计算,综合考虑地震动三要素和结构自身动力特性,分析了地震总输入能受各种因素影响的变化规律。5、最后采用Park-Ang模型对结构损伤进行分析,说明了能量反应分析方法在地震反应与破损评估研究中的应用价值,分析表明用D值来评价结构的整体损伤是可行的。
论文目录
相关论文文献
标签：能量反应论文; 动力时程分析论文; 等效单自由度体系论文; 总输入能量论文; 地震破损指数论文;