地震作用下偏心结构平扭耦联分析

摘要

随着时代的发展，建筑结构技术的不断提高，建筑功能性不断丰富，大量平面复杂的建筑日益增多。平面复杂的结构的质心和刚心往往是不重合的，容易形成偏心结构。偏心结构的扭转效应在地震作用下会被放大，结构的抗震性能不容易保证，地震作用下给人们带来了很大的伤害。
　　在对前人研究成果的系统学习和思考的基础上，本文以偏心结构抗震性能为研究对象，应用振型分解反应谱法和push-over方法，探讨和分析了偏心结构在地震作用下的平扭耦联效应，通过研究本文取得以下成果:
　　首先介绍了结构抗震设计的几种方法，研究了静力法、反应谱法和时程分析方法的基本原理和计算方法，以及指出了反应谱法和时程分析法的不足;其次利用振型分解反应谱法求解各参数的表达式，通过公式对比分析偏心结构的的参数，研究多层和单层偏心结构的线性和非线性阶段的周期比Ω、位移比和偏心率B等对结构的影响。对比各国规范对于平面不规则结构（即偏心结构）抗震设计办法的有关规定，通过分析指出偏心结构抗震设计时应考虑的主要因素，并在此基础上提出了控制偏心结构平扭耦联效应的处理意见;最后利用sap2000对一六层结构进行push-over分析，对比分析对称结构和偏心结构的底部剪力—顶点位移、层间位移等能力曲线的异同。对比偏心结构在三种的加载方式下的结构反应，考查不同加载模式对push-over分析的影响。
　　本文研究成果对抗震设计中控制偏心结构扭转效应具有一定的指导意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 研究动机

1．3 研究现状

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．4 Push-over的应用

1．5 本文的研究内容

第2章 结构抗震设计研究方法

2．1 静力法

2．2 反应谱振型分解法

2．3 时程分析法

2．4 静力弹塑性分析

2．5 基于性能的抗震设计

2．6 本章小结

第3章 地震作用下偏心结构平扭效应分析

3．1 单层偏心结构扭转分析

3．1．1 质量中心的确定

3．1．2 确定刚度中心

3．1．3 偏心距

3．1．4 运动方程

3．1．5 相对扭转效应的影响

3．1．6 对底部剪力的影响

3．1．7 扭转位移比的影响

3．1．8 地震波扭转分量

3．2 多层偏心结构的扭转反应规律

3．2．1 多层结构质心和刚心

3．2．2 动力方程的建立

3．2．3 地震作用计算公式

3．2．4 多层偏心结构的地震扭转响应及其规律

3．3 本章小结

第4章 偏心结构的抗震设计方法

4．1 结构平面不规则的判断

4．2 周期比的控制

4．3 位移比控制

4．4 偏心率控制

4．5 结构扭转效应的控制

4．5．1 各国关于偏心结构抗震设计的方法

4．5．2 控制办法

4．6 本章小结

第5章 偏心结构push-over分析

5．1 push-over方法的用途

5．2 基本假定

5．3 静力弹塑性方法的原理

5．4 Pushover分析方法的计算模型

5．4．1 结构整体分析模型

5．4．2 单元分析模型

5．4．3 单元塑性铰

5．5 push-over分析的实施

5．5．1 水平荷载的加载模式

5．5．2．Push-over方法的软件实现过程

5．6 目标位移

5．5．1 位移影响系数法

5．5．2 能力谱法

5．7 实例分析

5．6．1 偏心结构与对称结构对比

5．6．2 不同侧向分布分析结构对比

5．6．3 分析结果

5．7 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

作者简介