能力譜法的等效阻尼比模型改進研究.pdf

1、Pushover分析方法本質為一種靜力分析方法，可模擬分析在地震作用下結構構件塑性鉸出現(xiàn)的先后順序及各個階段的地震作用下的結構破壞狀態(tài)，是實現(xiàn)結構基于性態(tài)抗震設計的重要手段。在該方法中一般采用能力譜法來求取結構性能點，等效阻尼比模型的確定對能力譜法估計結構地震反應的精度影響很大。為使能力譜法既簡潔高效，又能對結構的性能點估計的更加合理，本文對此開展相關研究，提出了用于能力譜法的等效阻尼比改進模型，主要內容有以下幾點:
　　1.對P

2、ushover方法的基本原理，對求取性能點的能力譜方法的概念、原理及步驟進行了詳細的介紹;對等效阻尼比模型的研究現(xiàn)狀做了詳細的整理和總結。
　　2.對ATC-40中的能力譜法的安全性進行驗證。設計并分析了一棟3層鋼筋混凝土框架結構，分別采用能力譜法和非線性時程分析法求解最大層間位移角。通過對比發(fā)現(xiàn)，在時程分析法所采用地震動的歸一化反應譜與對應的規(guī)范設計譜在結構自振周期附近擬合相對較好的情況下，能力譜法得到的最大層間位移角較非線性時

3、程分析法的偏小，即對結構地震反應估計不足。究其原因，發(fā)現(xiàn)能力譜法的等效阻尼比模型是基于結構最大位移處的滯回耗能得到的，但在實際地震作用下，結構各點反應的滯回關系并不總是遵循最大位移處的滯回關系，因此存在對等效阻尼比估計過高，導致對地震反應估計偏低的問題。
　　3.針對ATC-40中采用的能力譜法對結構地震反應估計不足展開研究，本文為與Pushover分析方法所用的分析模型相一致，采用單自由度分析模型，根據不同場地類別及遠、近場等條

4、件選取地震動，經大量非線性時程分析擬合得到結構譜位移Sd和譜加速度Sa的關系曲線，并與采用包括ATC-40能力譜法等效阻尼比模型的7種等效阻尼比模型折減規(guī)范設計反應譜得到的譜位移Sd和譜加速度Sa關系曲線進行對比，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有等效阻尼比計算模型并不適用能力譜法。由此當設計譜轉換到需求譜時，通過改變阻尼比進行折減擬合，給出了等效阻尼比隨著延性系數的變化曲線，最終擬合出適用于能力譜方法的改進等效阻尼比模型。
　　4.將采用上述改進等效阻尼

5、比模型的能力譜法簡稱為本文能力譜法，為驗證該方法在實際結構應用中的精度問題，又增加設計了5層和7層鋼筋混凝土框架結構，分別對3、5及7層鋼筋混凝土框架結構進行Pushover分析和根據《GB50011-2010建筑抗震設計規(guī)范》選取的不同地震動進行非線性時程分析，將ATC-40中能力譜方法和本文能力譜法得到的性能點的最大位移及最大層間位移角和時程分析結果對比，發(fā)現(xiàn)在地震動歸一化反應譜與對應規(guī)范設計譜在結構自振周期附近擬合較好的情況下，本