静力弹塑性Pushover分析在实际结构工程中的应用

论文摘要

地震灾害的高度不可预见性,以及近年来地震灾害引起的巨大人员伤亡和经济损失,使得世界各国的广大地震界学者和工程技术人员对传统的抗震设计理论和抗震设计方法不断进行反思,力求进一步完善建筑结构抗震设计理论和方法。如何评估和保证建筑结构在罕遇地震作用下的“大震不倒”,正确地了解并把握结构在地震中的破坏状况,是广大结构抗震工作者的研究课题。本论文针对某实际工程运用静力弹塑性分析进行了分析及研究。本文首先介绍了基于性能的抗震设计思想理论及其发展,论述了静力弹塑性方法在国内外的发展及其研究与应用现状。其次,对该实际结构进行了静力弹性分析,采用振型分解反应谱进行结构内力及位移计算,根据内力进行截面设计和配筋计算,以满足结构在使用阶段的强度和变形要求,这是结构设计的基本部分。在此基础上,对结构进行罕遇地震下的性能分析。本文着重研究和讨论了Pushover分析方法的基本原理、基本假定、实施步骤等,重点研究和讨论了具有代表性的能力谱法,并对工程实例建立三维整体计算分析模型进行了罕遇地震作用下的Pushover分析研究,对分析结果进行了评价,进而揭示出在罕遇地震作用下结构实际的屈服机制,各塑性铰的出现顺序,找出结构的薄弱环节,确认结构设计中“强柱弱梁”的设计原则,得出Pushover分析结果。本文在目前研究成果的基础上,对某实际结构进行了全面分析,得到了较为满意的结果,对指导设计工作起到了积极的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 基于性能的抗震设计思想
• 1.2.1 抗震设计理论概述
• 1.2.2 基于性能的抗震设计的发展
• 1.3 Pushover分析方法的发展和研究现状
• 1.3.1国外的发展和研究现状
• 1.3.2 国内的发展和研究现状
• 1.4 工程实例概述
• 1.4.1 工程简介
• 1.4.2 结构计算模型及计算参数
• 1.5 本课题研究的主要内容
• 2 框架-剪力墙结构的弹性分析
• 2.1 地震作用的特点
• 2.2 底部剪力法
• 2.3 反应谱法
• 2.3.1 反应谱理论
• 2.3.2 抗震设计反应谱
• 2.3.3 振型分解反应谱法计算地震作用
• 2.3.4 反应谱方法的优缺点
• 2.4 分析结果
• 2.4.1 结构周期
• 2.4.2 结构位移
• 2.4.3 地震反应谱分析
• 2.5 结构弹性分析结论
• 3 框架-剪力墙结构的静力弹塑性Pushover分析
• 3.1 引言
• 3.2 静力弹塑性Pushover分析方法的基本概念
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 Pushover分析方法的基本原理
• 3.2.3 等效单自由度体系
• 3.3 Pushover分析的单元模型
• 3.4 Pushover分析的侧向荷载分布方式
• 3.5 能力谱方法
• 3.5.1 概述
• 3.5.2 能力谱的转换
• 3.5.3 需求谱的转换
• 3.5.4 性能点的确定
• 3.6 静力弹塑性Pushover计算
• 3.6.1 本文采用的PUSH电算程序
• 3.6.2 Pushover分析的具体实施步骤
• 3.6.3 Pushover计算结果及其分析
• 3.7 结构静力弹塑性Pushover分析结论
• 4 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文