随机地震动模型参数研究及密肋复合墙结构的随机地震响应分析

摘要

密肋复合墙结构是一种轻质、节能、抗震、施工快的新型建筑结构体系，具有很广的应用前景。课题组对密肋复合墙结构的抗震性能做了大量的研究工作，已经在密肋复合墙结构体系多层以及中高层建筑的研究和实际工程应用中取得了很好的成果。但是绝大部分研究都采用确定性抗震分析方法，用随机地震反应分析方法研究较少。
　　本文主要研究工作包括以下几部分：
　　1.对现有的随机地震分析方法进行总结和归纳。总结了常用的几种随机地震动模型，并推导了这几种模型的相关函数；对单自由度和多自由度体系的随机地震响应分析进行归纳；介绍了“首次超越破坏准则”、“累计损伤破坏准则”两种结构在随机地震下的动力可靠度计算方法。
　　2.鉴于随机地震动模型参数的重要性，本文参考我国最新《建筑抗震设计规范》GB50011-2010，对基于GB50011-2001规范的Kanai-Tajimi随机地震动模型参数进行修正；对基于GBJ11-89规范的欧进萍-牛荻涛随机地震动模型参数进行修正；对基于GB50011-2001规范的Clough-Penzien随机地震动模型参数进行修正。修正后的随机地震动模型与最新抗震规范相对应，可用于结构的随机地震分析。
　　3.利用ANSYS中的PSD分析，对框架结构、框架--剪力墙结构、密肋复合墙结构进行了随机地震分析，得到了结构随机地震响应的统计特征值和任一时刻的响应概率分布。通过三种结构在随机地震作用下的响应对比得到了密肋复合墙结构的抗震性能，发现密肋复合墙结构的随机地震抗震性能远好于框架结构，稍差于框架--剪力墙结构，但是密肋复合墙结构相比框架结构具有轻质、施工快有点。