基于能量方法设计的K型偏心支撑钢框架抗震倒塌富余度

摘要

基于性态的抗震设计理念已被普遍接受，近年来各国学者提出了不同的结构性态设计方法，如基于位移、基于能量、基于损伤的性态设计方法等。陈希杰[6]由能量平衡原理，利用累积延性比谱和滞回耗能谱，对K型偏心支撑钢框架提出了一种基于能量的性态设计方法，并设计了10层和15层两个K型偏心支撑钢框架。文献[6]性态设计方法设计出的结构是否具有足够的抗地震倒塌能力以及倒塌概率是否为社会可接受值，需要研究。
　　本文采用IDA方法，依据美国FEMAP695提供的结构抗地震倒塌性能评估体系及建议的地震波数据库，采用自定的结构倒塌判定准则及倒塌指标限值对文献[6]基于能量方法设计的10层和15层两个K型偏心支撑钢框架进行抗地震倒塌富余度及易损性分析，分析结果验证了文献[6]设计方法的可行性。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 结构倒塌研究现状

1．2．1 结构倒塌数值模型的发展

1．2．2 结构倒塌分析方法的发展

1．2．3 结构抗地震倒塌富余度研究

1．2．4 地震倒塌易损性研究

1．2．5 实际结构抗震倒塌性能研究

1．3 本文主要研究内容

第2章 结构地震倒塌分析的基本理论和方法

2．1 引言

2．2 结构地震倒塌定义

2．3 结构侧向倒塌判定准则

2．3．1 结构侧向倒塌能力点的确定

2．3．2 常用的倒塌判定准则

2．3．3 本文采用的倒塌判定准则

2．4 结构侧向倒塌指标限值

2．5 动力弹塑性时程分析

2．5．1 动力弹塑性时程分析基本原理

2．5．2 弹塑性时程分析的地震波选择

2．5．3 地震动强度指标

2．5．4 IDA

2．6 结构抗地震倒塌易损性分析

第3章 结构地震倒塌评估体系

3．1 引言

3．2 FEMAP695结构抗地震倒塌性能评估体系

3．2．1 FEMAP695倒塌评估理论基础

3．2．2 方法流程

3．2．3 考虑不确定因素对结构倒塌性能的影响

3．2．4 结构抗震倒塌富余度的调整

3．2．5 结构抗震倒塌性能评估公式

第4章 算例设计方法介绍

4．1 引言

4．2 K型偏心支撑钢框架

4．3 结构累积滞回耗能及累积延性

4．3．1 能量方程

4．3．2 标准化滞回耗能谱

4．3．3 累积延性比谱

4．4 文献基于能量性态设计方法步骤

4．5 文献设计结果介绍

4．5．1 设计资料

4．5．2 设计结果

第5章 有限元模型

5．1 引言

5．2 有限元模型

5．2．1 单元类型

5．2．2 初始缺陷

5．2．3 材料特性

5．2．4 模型建立

5．2．5 地震波选取

第6章 K型偏心支撑钢框架倒塌富余度

6．1 模态分析

6．2 失效模式

6．3 K型偏心支撑钢框架的lDA分析结果

6．3．1 IDA曲线

6．3．2 倒塌易损性曲线

6．3．3 倒塌分析结果

6．4 倒塌富余度评估

第7章 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

致谢

作者简历