RC框架抗震性能的Pushover分析方法

论文摘要

近年来强烈地震所造成的损失,让人们认识到现行抗震设计思想在抗震设计理念和适应社会需求等方面都存在一定的不足。因此,基于性能的抗震设计成为了抗震设计的主要发展方向。Pushover分析是目前广泛应用于评估结构抗震性能的一种静力弹塑性分析方法。在静力弹塑性分析方法中,不同水平加载模式的选取以及目标位移的确定是方法的关键,直接影响到分析结果的准确性和稳定性。首先本文较为系统地阐述了静力弹塑性Pushover分析方法的基本理论、研究概况、应用领域,同时对Pushover分析方法中存在的优缺点做了较为详细的论述,以及对框架结构的恢复力模型进行了概述。其次对影响Pushover分析方法的准确性最为关键的其中一个因素—侧向荷载的分布形式进行了较为深入的研究。接着对常见的几种静力弹塑性分析方法进行介绍,其中对ETABS软件中进行Pushover分析时所基于的“能力谱法”(Capacity Spectrum Method)和“目标位移法”(Target Displacement Method)进行详细的叙述。最后根据Pushover分析法的特点,通过不同算例,对12层规则及10层不规则的钢筋混凝土框架结构施加“基本振型分布”模式的侧向分布荷载,分别采用“能力谱法”和“目标位移法”进行Pushover静力非线性分析,研究了框架结构在8度罕遇地震下的抗震性能。同时对结构的抗震性能进行评估,分析其对框架结构的抗震性能、层间位移、屈服机制等的影响。结果表明,通过使用多种静力弹塑性分析方法,对结构分析具有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 基于性能的抗震设计研究概况
• 1.3 基于位移的抗震设计方法
• 1.4 基于性能的抗震设计研究方向
• 1.5 Pushover分析法的发展及研究现状
• 1.5.1 Pushover分析法在国外的发展及研究现状
• 1.5.2 Pushover分析法在国内的发展及研究现状
• 1.6 本文拟进行的研究及基本思路
• 1.6.1 本课题的意义
• 1.6.2 本课题的主要研究内容和拟解决的问题
• 第2章 静力弹塑性Pushover分析方法
• 2.1 静力弹塑性分析方法的基本原理
• 2.1.1 等效单自由度体系
• 2.2 Pushover分析的基本工作
• 2.3 静力弹塑性分析方法的优点与不足之处
• 2.3.1 静力弹塑性分析方法的优点
• 2.3.2 静力弹塑性分析方法的不足之处
• 2.4 静力弹塑性Pushover分析方法的应用
• 2.5 恢复力模型的概述
• 2.6 静力弹塑性Pushover分析方法有待进一步研究的问题
• 2.7 结构性能评估及计算步骤
• 2.7.1 性能点的确定
• 2.7.2 Pushover分析方法的计算步骤
• 2.7.3 UBC规范反应谱与中国规范反应谱参数转换
• 2.8 不同侧向加载模式分布的影响
• 2.8.1 固定的侧向荷载分布方式
• 2.8.2 适应性的侧向荷载分布方式
• 2.9 本章小结
• 第3章 常见的结构静力弹塑性分析方法
• 3.1 Q模型方法
• 3.1.1 Q模型的建立
• 3.1.2 Q模型方法的特点
• 3.2 能力谱方法（CSM）
• 3.2.1 能力谱方法的实施过程
• 3.2.2 目标位移的确定
• 3.2.3 能力谱方法的特点
• 3.3 目标位移法（NSP）
• 3.3.1 目标位移的计算公式
• 3.3.2 有效周期的计算
• 3.4 N2方法
• 3.4.1 N2方法的实施过程
• 3.5 适应谱Pushover方法
• 3.6 本章小结
• 第4章 规则框架的能力谱法（CSM）分析
• 4.1 算例概述和计算模型
• 4.2 结构计算模型
• 4.3 水平荷载分布模式
• 4.4 基底剪力—顶点位移曲线
• 4.5 结构性能点的确定
• 4.6 楼层位移和层间位移角的计算
• 4.7 结构塑性铰的分布
• 第5章 规则框架的目标位移法（NSP）分析
• 5.1 目标位移的确定
• 5.2 结构性能评价
• 第6章 不规则框架的能力谱法（CSM）分析
• 6.1 结构计算模型
• 6.2 水平荷载分布模式
• 6.3 基底剪力—顶点位移曲线
• 6.4 结构性能点的确定
• 6.5 楼层位移和层间位移角的计算
• 6.6 结构塑性铰的分布
• 第7章 不规则框架的目标位移法（NSP）分析
• 7.1 目标位移的确定
• 7.2 结构性能评价
• 7.3 本章小结
• 第8章 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果