基于IDA方法的带伸臂框筒结构的地震易损性分析

摘要

近年来，伴随着生产力的提高，人类活动的发展，高层建筑雨后春笋般涌现。高层建筑是人类智慧和社会进步的综合体现。随着高度的增加，高层建筑结构在水平力作用下所产生的侧向位移急剧增大，带伸臂的框筒结构就是为了克服传统框筒结构侧移较大问题而产生的一种被广泛应用的结构形式，此类结构通过伸臂将核心筒体产生的部分弯矩转化为外围框柱的轴向力，从而使外围框柱参与结构整体抗弯工作，减小核心筒体的负荷。但与此同时，伸臂较大的抗侧刚度导致楼层刚度比超过相关限制要求,地震作用下楼层剪力在伸臂上下发生突变，使之形成薄弱层。如何预测薄弱层的地震易损性并采取有效措施减小其损伤概率是本文的研究重点。
　　本文中，应用etabs软件分别对带伸臂框筒模型和传统框筒模型进行线性分析，比较二者在地震作用下的楼层响应，得出了结构的薄弱层问题；然后利用sap2000软件对带伸臂框筒模型进行弹塑性分析，绘制结构的IDA曲线和易损性曲线，并分别评价了各薄弱层的抗震性能和损伤概率；最后，通过调整薄弱层外围框柱截面来减小柱子轴压比，评价了轴压比对改善结构抗震性能和易损性的影响。
　　本文研究分析发现，地震发生时，带伸臂框筒结构中上部薄弱层的损伤概率较下部薄弱层大;而降低外围框柱轴压比一定程度上能够减小此类结构的易损性，但是减小的幅度不明显，这对于进行此类结构的抗震设计具有一定的参考意义。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 研究目的及意义

1.2 国内外研究概况

1.3 本文主要研究内容

2 增量动力分析方法（IDA）

2.1 IDA分析方法的提出背景

2.2 IDA分析法的实现

3 房屋建筑地震易损性介绍

3.1 易损性概念的提出

3.2 易损性的分析方法

3.3 建筑地震易损性的分析步骤

3.4 本章小结

4 算例分析

4.1 弹塑性有限元模型的建立

4.2 算例线性分析

4.3 设伸臂的框筒模型的易损性分析

4.4 本章小结

5 构件延性对薄弱层易损性的影响

5.1 引言

5.2 构件延性对薄弱层易损性的影响

5.3 线性分析

5.4 易损性分析

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献