远场地震下K型偏心支撑钢框架基于能量的性态设计方法

摘要

现行结构抗震设计采用基于强度的弹性设计方法，对结构的非弹性性能考虑较少。基于能量的性态设计方法可以同时考虑到力、位移、强震持时等因素的影响，能反映结构进入塑性后的破坏情况，是具有发展潜力的抗震设计方法。
　　本文基于滞回耗能谱与累积延性比谱，根据能量平衡关系，提出了远场地震下K型偏心支撑钢框架的性态设计方法。此方法明确考虑了结构累积滞回耗能与单向推覆耗能之间的关系，概念清晰，操作方便，是一种实用的抗震设计方法。运用本文方法设计了10层、15层两个K型偏心支撑钢框架算例，采用Pushover方法验证了结构的屈服位移与屈服模式；在ABAQUS中建立了算例结构计算模型，耗能梁段采用壳单元，其余构件采用梁单元，对每个模型选取了20条远场地震波进行了时程分析。结果表明：结构屈服模式符合预期，出现了渐进式破坏的延性屈服机构；屈服位移基本稳定并与设计值相差较小。多遇及罕遇地震下结构层间侧移角符合规范要求且各层位移相对平均，滞回耗能在构件中的分布及层间分布也比较合理，证明了本文设计方法是合理、可靠的。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 基于性态的抗震设计方法

1.3 基于能量方法的研究现状

1.4 偏心支撑钢框架

1.5 本文主要研究内容

第二章 基于能量的性态设计方法

2.1 能量方程

2.2滞回耗能谱

2.3 累积延性比谱

2.4 多自由度体系的滞回能

2.5 基于能量的抗震设计方法

第三章 算例设计

3.1 设计资料

3.2 典型算例设计

3.3 其他算例

第四章 非线性有限元分析

4.1 非线性有限元分析方法

4.2 静力推覆分析方法（Pushover）

4.3 弹塑性时程分析

4.4 地震波的选取和调幅

第五章 K-EBF结构抗震性能评估

5.1 Pushover分析结果

5.2 弹塑性时程分析结果

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

图 表 目 录

致谢

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攻读硕士学位期间论文发表情况