山地掉層框架結(jié)構(gòu)MPA法分析研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、山地掉層框架結(jié)構(gòu)的受力特點目前已有較多研究,部分研究表明高階振型對于山地掉層結(jié)構(gòu)的設(shè)計和分析影響重大,傳統(tǒng)的 Pushover方法受這種高階振型影響程度仍不明確,而能夠高階振型影響的MPA法成為一種選擇。為此本文以動力彈塑性時程分析結(jié)果為依據(jù),研究順坡方向掉層結(jié)構(gòu)高階振型影響,并對比傳統(tǒng)Pushover法,進一步研究MPA法在山地掉層框架結(jié)構(gòu)當中的精度問題。
  本文基于平地規(guī)則框架結(jié)構(gòu)抗震分析方法:振型分解反應(yīng)譜法、靜力彈塑性分

2、析方法和動力彈塑性時程分析方法,旨在研究高階振型在掉層框架結(jié)構(gòu)當中影響及MPA相對于傳統(tǒng)靜力推覆分析方法的差異性,進而為即將頒布的行業(yè)規(guī)范《山地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》提供一定的理論依據(jù)。主要的研究內(nèi)容包括:①山地掉層框架結(jié)構(gòu)簡化模型的引入;②驗證山地掉層框架結(jié)構(gòu)高階振型顯著影響的存在;③兩種振型控制方法在山地掉層框架結(jié)構(gòu)中的控制效果對比分析;④以掉層層數(shù)、掉層的左右剛度比和掉層質(zhì)量比為變量,研究彈性分析中不同結(jié)構(gòu)布置的影響;⑤進一步研究不同

3、結(jié)構(gòu)布置對彈塑性分析結(jié)果的影響,同時考慮了烈度的變化影響。⑥不同性能點求解方法的差異;⑦基于動力彈塑性時程分析結(jié)果,進行不同結(jié)構(gòu)布置和烈度下,MPA、改進MPA(MMPA)和其他各類分布力下的層間位移角和層剪力的差異對比。
  通過本文的對比研究,得到以下結(jié)論:
 ?、匐p葫蘆串模型能夠作為山地掉層框架結(jié)構(gòu)的等效分析模型。同時相對于規(guī)則框架結(jié)構(gòu),山地掉層框架結(jié)構(gòu)更易受到高階振型的影響。
 ?、趯τ谕唤Y(jié)構(gòu),振型位移控制法

4、遠大于振型質(zhì)量參與系數(shù)法所需的階數(shù),后者得到的振型數(shù)和建議最少振型數(shù)量最為接近。對于某些條件下,可以適當提高1-2個振型數(shù)量來進行計算。
 ?、蹚椥苑治鲭A段,不同結(jié)構(gòu)布置對高階振型的影響具有顯著差異:掉層數(shù)的增加和掉層質(zhì)量比的增加將增強局部樓層高階振型影響,而左右剛度比的增加將引起局部位置高階振型影響降低。彈塑性分析階段,推覆分析的方向?qū)δ繕宋灰朴绊戄^小。組合不同振型下的層剪力和位移的誤差差異較大。相對于位移,層剪力受高階振型影響

5、更為顯著。結(jié)構(gòu)布置和烈度對組合不同振型的誤差結(jié)果有較大影響,高階振型主要影響1-1和下接地層位置,而1-2和-1F則影響較小。
 ?、軐τ谛阅茳c的確定,楊紅方法、修正目標位移法和FEMA440線性化法預(yù)測效果較好,而能力譜方法僅在烈度較低時預(yù)測效果較好。
 ?、莞鞣植剂υ谥胁繕菍拥念A(yù)測值均較為精確,伴隨樓層的上升,各分布力的誤差分布趨勢較為固定而離散性加大:MPA和MMPA的效果最佳,相對于前者MMPA法的預(yù)測精度并未顯著提

6、高,其次分別為SRSS分布、指數(shù)分布、Mode1分布和倒三角分布,而均勻分布嚴重低估結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形,誤差最大。1-1層和掉層部分的內(nèi)力和變形受結(jié)構(gòu)布置的變化最為敏感。綜上所述,對山地框架結(jié)構(gòu)進行性能評估時可采用MMPA或者MPA法,局部掉層部位采用均勻分布進行補充分析。
 ?、薷鞣植剂Ρ∪鯇宇A(yù)測方面:結(jié)構(gòu)布置變化可能會導(dǎo)致薄弱層的轉(zhuǎn)移,均勻分布的預(yù)測效果最差,且最大層間位移角偏大,而MMPA組合、MPA組合、指數(shù)分布和SRSS

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