不同场地位移谱的研究及其在结构抗震计算中的应用

摘要

地震作用下,建筑物的性能状态决定于其构件的破坏程度,而构件的损伤与层间位移响应和结构变形能力密切相关。因此,人们自然就想到要以位移参数为目标设计结构和构件,使建筑物达到预定的性能水平,这就产生了基于位移的抗震设计理论。
　　 结构最大弹塑性位移响应及变形成分的分布是评估结构在非线性状态下(可修、倒塌等极限状态)性能的主要指标之一,求解结构地震弹塑性位移需求是实现性能设计的第一步,因此研究弹塑性位移谱就有其深远的工程意义和广阔的应用前景。本文主要进行了如下几个方面的研究:
　　 建立了与场地类别、设计分组及阻尼比相对应的标准化位移系数谱；分析了阻尼比、滞回模型、刚度折减系数α、P-△效应及近断层速度脉冲对弹塑性位移谱的影响；分析了阻尼比、滞回模型及刚度折减系数α对延性需求谱的影响。
　　 介绍了直接基于位移的抗震设计方法,详细阐述了该方法的基本原理和实施步骤,并对一10层框架结构进行了直接基于位移的抗震设计,证实了通过位移控制可以有效地控制结构在地震作用下的行为,这是与传统的基于力的抗震设计不一样的。
　　 建立了双向地震作用下与场地类别、两主轴不同周期比及阻尼比相对应的弹性位移谱；分析了等强度位移比谱的影响因素(两主轴不同周期比、阻尼比、刚度折减系数α和不同地震动)；建立了双向地震动的延性需求谱。
　　 介绍了三维静力弹塑性分析(Pushover)方法常用的两种方法:N2法(名称源于Fajfar:2个非线性分析方法)和多模态静力推覆分析方法(MPA)；详细阐述了多维能力谱法的基本原理和步骤。根据规范加速度谱建立了可用于多维能力谱法的等延性Ay-D格式需求谱。

目录

文摘

英文文摘

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 基于位移的抗震设计

1.2.1 延性设计方法

1.2.2 能力谱方法

1.2.3 直接基于位移的抗震设计方法

1.3 基于性能的多维抗震设计

1.4 本文研究的主要内容

第2章 单向地震作用下位移谱的研究

第3章 单向地震作用下的位移谱在平面结构中的应用

第4章 双向地震作用下位移谱的研究

第5章 双向地震作用下的位移谱在空间结构中的应用

结论与展望

附录Ⅰ 论文选用的地震记录

参考文献

致谢