非彈性單自由度體系的概率峰值與殘余位移分析.pdf

1、在地震工程中，剛構(gòu)橋梁、多層建筑、水塔等工程結(jié)構(gòu)通?？梢院?jiǎn)化為單自由度體系進(jìn)行分析。在強(qiáng)震作用下，工程結(jié)構(gòu)通常進(jìn)入非彈性變形階段，所以非彈性單自由度體系的峰值位移和殘余位移是評(píng)估工程結(jié)構(gòu)抗震性能和震后可修復(fù)性的兩個(gè)重要指標(biāo)。在地震作用下，工程結(jié)構(gòu)常常會(huì)產(chǎn)生較大的側(cè)向位移，從而引起顯著的P-Δ效應(yīng)，對(duì)結(jié)構(gòu)的峰值位移和殘余位移影響較大。同時(shí)，工程結(jié)構(gòu)在往復(fù)地震作用下容易發(fā)生混凝土開裂、破碎和鋼筋粘結(jié)滑移等現(xiàn)象，由此引起明顯的強(qiáng)度退化、剛度退

2、化和捏攏效應(yīng)，同樣對(duì)結(jié)構(gòu)的峰值位移和殘余位移具有顯著影響。鑒于此，本文結(jié)合非線性動(dòng)力時(shí)程分析和概率統(tǒng)計(jì)，定量地分析了P-Δ效應(yīng)、強(qiáng)度和剛度退化以及捏攏效應(yīng)對(duì)非彈性單自由度體系的峰值位移和殘余位移的概率統(tǒng)計(jì)數(shù)字特征的影響，并建立了峰值位移和殘余位移的經(jīng)驗(yàn)概率分布模型和預(yù)測(cè)方程。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　 (1)在經(jīng)典的Bouc-Wen模型基礎(chǔ)上，根據(jù)動(dòng)力平衡原理，研究建立了可以綜合考慮P-Δ效應(yīng)、強(qiáng)度退化、剛度退化和捏攏效應(yīng)等

3、影響因素的非彈性單自由度體系地震動(dòng)力分析模型——改進(jìn)的Bouc-Wen模型;
　　 (2)基于改進(jìn)的Bouc-Wen模型，分別利用單條實(shí)際地震波和人工簡(jiǎn)諧地震波，分析了P-Δ效應(yīng)對(duì)非彈性單自由度體系地震動(dòng)力響應(yīng)的影響;利用所篩選的69條實(shí)際強(qiáng)震記錄，結(jié)合非線性動(dòng)力時(shí)程分析和概率統(tǒng)計(jì)，定量地分析了P-Δ效應(yīng)對(duì)非彈性單自由度體系的峰值位移和殘余位移的概率統(tǒng)計(jì)數(shù)字特征的影響，討論了峰值位移和殘余位移之間的相關(guān)性，并確定了殘余位移的經(jīng)驗(yàn)

4、概率分布模型，進(jìn)而建立了考慮P-Δ效應(yīng)的非彈性單自由度體系的峰值位移和殘余位移的預(yù)測(cè)方程;
　　 (3)基于改進(jìn)的Bouc-Wen模型，分別利用單條實(shí)際地震波和人工簡(jiǎn)諧地震波，研究了強(qiáng)度退化、剛度退化以及強(qiáng)度和剛度同時(shí)退化三種情況對(duì)非彈性單自由度體系地震動(dòng)力響應(yīng)的影響;結(jié)合所篩選的69條強(qiáng)震記錄，定量地分析了剛度和強(qiáng)度退化效應(yīng)對(duì)非彈性單自由度體系峰值位移和殘余位移概率統(tǒng)計(jì)數(shù)字特征的影響，進(jìn)而建立了考慮剛度和強(qiáng)度退化效應(yīng)的非彈性單