考虑行波效应的近断层钢筋混凝土结构的地震响应

摘要

本文对地震中考虑行波效应对结构的影响和近场地震脉冲荷载的相关研究作了详细的评述。采用三维空间框架结构模型，并考虑板的作用，把板和框架结合起来看成一个整体。在考虑行波效应的情况下，采用近场地震脉冲荷载计算一四层三跨框架结构。通过分析该结构不同框架柱在不同时刻的位移差、内力和变形图，可以得到在地震荷载最先作用的部位达到弹塑性阶段甚至破坏时，地震荷载后作用的部位可能还处于弹性阶段，仅有很小的位移差和内力。造成整个结构的破坏远不同于一致输入时的情况。由此得出在近场地的建筑结构设计时，需要考虑行波效应的影响，所采用的结构模型应该是更能反映结构实际的受力状况，基于远场地震动的结构层间模型却不再适合。以上的研究成果对近场地范围内的结构设计和加固提供了很大的参考价值，也为近场地相关结构的进一步研究提供了一定的基础。

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第一章 绪 论

1.1选题的背景和意义

1.2近断层地震动的研究

1.3对结构进行多点地震输入的方法

1.4本论文主要研究内容

第二章 空间杆件结构有限元

2.1单元位移函数[37]

2.2 单元应变[37]

2.3 单元应力

2.4单元刚度矩阵

2.5 空间梁单元的阻尼矩阵和质量矩阵

2.6空间梁单元的坐标转换矩阵[43]

2.7等效节点荷载[42]

2.8整体分析

第三章 板的有限元分析

3.1平面应力问题

3.2平板的弯曲问题

3.3程序验证算例

第四章 考虑行波效应框架板结构的波传播过程分析

4.1引言

4.2输入地震波

4.3结构模型

4.4计算结果及分析

4.5小 结

第五章 考虑行波效应弹塑性框架板结构的波传播过程分析

5.1单轴恢复力模型

5.2双轴恢弯曲复力模型

5.3单元刚度矩阵的推导

5.4算例结果分析

5.5小 结

第六章 结论与展望

参考文献

致谢

附 录 一

附 录 二