人字形中心支撑钢框架基于屈服点谱的性态抗震设计方法

摘要

我国现行规范采用“三水准”抗震设防准则,为此建立了两阶段设计方法,即小震条件下的强度设计和大震下薄弱层部位的弹塑性变形验算。按此方法设计的结构只明确考虑了一种目标,即罕遇地震下避免结构倒塌来保障人的生命安全,对于其他目标如维持使用功能、修复容易等都不明确。基于上述认识,基于性态的抗震设计思想应运而生。
　　 屈服点谱(Yield Point Spectra,YPS)是一种新的等延性位移-加速度反应谱。利用YPS可以实现基于性态的结构抗震设计。本文基于YPS方法设计了6层3跨、9层3跨、12层3跨三个人字形中心支撑钢框架,并采用pushover方法和弹塑性时程分析方法对所设计的结构进行了地震反应分析。结果表明:算例的屈服位移是基本稳定的,在罕遇地震下结构的层间位移角均满足我国规范要求,结构最终呈现出渐进式梁铰屈服机构。证明了人字形中心支撑钢框架基于屈服点谱的性态抗震设计方法的合理性和可靠性。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 结构抗震设计理论的发展过程

1.2.1 静力法理论阶段

1.2.2 反应谱理论阶段

1.2.3 动力理论阶段

1.2.4 基于性态的抗震设计理论阶段

1.3 基于性态抗震设计的研究内容

1.3.1 地震设防水准

1.3.2 设计性态水平

1.3.3 设计性态目标

1.3.4 设计方法

1.3.5 分析方法

1.4 基于性态的抗震设计理论与传统抗震设计理论的区别

1.5 中心支撑钢框架的研究现状

1.6 本文的主要内容

第二章 屈服点谱(Yield Point Spectra,YPS)

2.1 屈服点谱介绍

2.2 地震波的选取

2.3 屈服点谱构建

第三章 等效单自由度体系

3.1 等效单自由度体系假定

3.2 多自由度体系到等效单自由度体系的转换

3.2.1 等效单自由度体系的屈服位移

3.2.2 等效单自由度体系的屈服剪力

第四章 人字形中心支撑钢框架基于YPS的性态抗震设计方法.

4.1 人字形支撑钢框架基于性态的抗震设计方法

4.2 结构抗震性能分析

4.2.1 Pushover分析

4.2.2 动力非线性方法

第五章 算例分析及结果

5.1 算例设计

5.2 算例分析

5.2.1 结构pushover分析

5.2.2 结构弹塑性时程分析

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

附录 A

附录 B

附录 C

致谢

作者简历