静力弹塑性分析方法及其侧向加载方式的研究

摘要

本文的主要研究内容是在基于性能的抗震设计思想下，以典型的高层钢筋混凝土结构为研究对象，针对目前基于性能的抗震分析方法中存在的主要问题，研究混凝土框架结构基于性能的抗震设计方法，以期建立合理的基于性能的设计方法和实现步骤。本文的主要研究工作和成果如下： 一、介绍了基于性能的抗震分析方法的基本理论、研究现状和目前存在的主要问题。指出了静力弹塑性分析方法基于力的侧向加载方式的适用范围和局限性。 二、介绍了静力弹塑性分析方法的基本原理、实施步骤以及分类，就当前此方法的研究热点进行了阐述，并具体分析了静力弹塑性分析方法现有的侧向力加载方式。然后对两个混凝土框架结构进行了基于侧向力分布的推覆分析，并与弹塑性时程分析结果对比，结果表明不同侧向力分布方式的推覆分析对结果影响很大。 三、指出了目前基于力分布模式的静力弹塑性分析方法中存在的问题，通过对结构进行不同地震等级的弹塑性时程分析，得出了稳定分布的侧向位移加载方式，位移分布模式的稳定性强于力的分布模式，同时基于位移模式的静力弹塑性分析方法也便于确定结构的层间位移。之后研究了基于位移模式的静力弹塑性分析方法，结果表明该方法比基于水平力模式的静力弹塑性分析方法精度要高。 四、介绍了退化三线型恢复力模型的基本原理，在此基础上研究了静动力综合法的主要实施过程。然后对两个混凝土框架结构进行了静动力综合法的分析，并与弹塑性时程分析结果对比，结果表明该方法的精度较高。 五、利用静力弹塑性分析方法对北京银泰世贸中心结构进行了有限元分析并与弹塑性时程分析对比，为静力弹塑性分析方法在超高层结构中的应用提供了经验。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1 引言

1.2静力弹塑性分析方法的研究目的和意义

1.3静力弹塑性分析方法(Push-over)的发展及研究现状

1.3.1国外发展及研究现状

1.3.2国内发展及研究现状

1.4静力弹塑性分析方法的优点和有待完善之处

1.5本文研究目的及主要内容

第二章基于水平力加载模式的静力弹塑性分析

2.1静力弹塑性分析方法简介

2.1.1静力弹塑性分析方法的基本原理和实施步骤

2.1.2静力弹塑性分析方法的分类及介绍

2.2 Push-over分析方法的主要研究内容

2.2.1目标位移

2.2.2高阶振型的影响

2.2.3侧向荷载分布方式

2.2.4各种侧向荷载分布方式作用效果对比

2.3算例分析

2.3.1算例简介

2.3.2结果分析比较

2.4本章小结

第三章基于水平位移加载模式的静力弹塑性分析

3.1弹塑性时程分析下水平位移模式和水平力模式的对比分析

3.2基于水平位移模式的推覆分析

3.3本章小结

第四章静动力综合法分析结构抗震性能

4.1结构构件恢复力模型

4.1.1刚度退化三线型恢复力模型简介

4.1.2拐点处理

4.2静动力综合法分析结构抗震性能

4.2.1静动力综合法简介

4,2.2利用静力弹塑性分析方法确定多自由度体系的等效弹塑性层模型

4.3算例验证

4.3.1 等效弹塑性层模型

4.3.2层模型和三维模型的弹塑性时程分析结果对比

4.4本章小结

第五章北京银泰世贸中心基于性能的抗震分析

5.1 工程简介

5.2模型参数和动力特性分析结果

5.2.1主楼有限元分析模型参数

5.2.2主楼的动力特性分析结果

5.3小震及大震下的分析结果

5.3.1小震下弹性时程分析结果

5.3.2大震下弹塑性分析结果

第六章总结与展望

6.1总结

6.2 展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的论文

致谢