静力弹塑性分析方法的影响因素研究

论文摘要

近年来,静力弹塑性分析方法以其简单实用等优点正在受到广大学者及工程设计人员越来越多的关注,成为结构抗震领域的一个研究热点。该方法能够判断结构设计中的薄弱环节,并对结构的弹塑性行为做出可靠的评估,但不能对抗震需求提供精确分析。为进一步提高分析结果的精确性,更好的应用于实际工程,本文对影响静力弹塑性分析方法的因素做了进一步研究。本文首先系统的阐述了静力弹塑性分析方法的研究概况,介绍了静力弹塑性分析方法的理论基础和主要用途,同时讨论了静力弹塑性分析方法的优点及所存在的一些问题。在此基础上,对影响Push-over分析结果精确性的侧向加载模式和高振型的影响进行了细致的研究。侧向加载模式的选取和高振型的影响直接关系到Push-over分析的结果,本文采用ETABS8.4.8有限元分析软件,对两个钢筋混凝土框架结构模型,在不同侧向加载模式和不同振型组合方式下进行Push-over分析,比较了四种不同侧向加载模式和不同层数下分析结果的差异,提出了在高阶振型影响下建筑结构Push-over分析的新建议。最后,在等效单自由度体系目标位移计算方法的基础上,提出了考虑高阶振型影响的目标位移改进方法。运用该方法和其他常用Push-over分析方法,对不同层数的钢筋混凝土规则框架结构模型进行分析,并与静力弹塑性时程分析结果对比。结果表明,所提出的改进方法能够较好地考虑结构地震反应中高阶振型的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 静力弹塑性 Push-over分析方法的研究概况
• 1.3 Push-over方法的用途
• 1.4 Push-over方法的优点及存在的问题
• 1.4.1 Push-over分析方法的优点
• 1.4.2 Push-over方法存在的问题
• 1.5 本文研究的内容
• 第2章 静力弹塑性 Push-over分析方法的基本理论
• 2.1 概述
• 2.2 Push-over分析方法的基本原理
• 2.2.1 Push-over分析方法的定义
• 2.2.2 Push-over分析方法的原理
• 2.2.3 Push-over分析方法的基本假定
• 2.2.4 等效单自由度体系法及公式推导
• 2.3 Push-over分析方法的基本工作
• 2.3.1 侧向荷载作用下的结构荷载—位移曲线
• 2.3.2 结构抗震能力的评估
• 2.4 能力谱法
• 2.4.1 能力谱的转换
• 2.4.2 需求谱的转换
• 2.4.3 性能点的确定
• 2.5 等效位移系数法
• 2.6 反应谱参数转换
• 2.7 Push-over分析方法的实施步骤
• 第3章 Push-over分析中侧向加载模式的研究
• 3.1 概述
• 3.2 几种常用的侧向加载模式
• 3.3 算例分析
• 3.3.1 结构模型及假定
• 3.3.2 结构反应分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 Push-over分析中高阶振型影响的研究
• 4.1 概述
• 4.2 振型分解反应谱法
• 4.3 算例分析
• 4.3.1 结构一
• 4.3.2 结构二
• 4.4 本章小结
• 第5章 Push-over分析中目标位移的研究
• 5.1 概述
• 5.2 目标位移计算方法的改进
• 5.3 算例分析验证
• 5.3.1 算例基本信息及假定
• 5.3.2 分析方法
• 5.3.3 计算结果对比分析
• 5.3.4 目标位移预测值比较
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作
• 致谢