結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的簡化計算方法及與增量動力分析的比較研究.pdf

1、靜力彈塑性分析方法主要用于對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)或設(shè)計方案進行抗側(cè)力能力的計算，從而估計其抗震能力，自從基于性能的抗震設(shè)計理論提出以后，該方法的應(yīng)用范圍逐漸擴大到對新建建筑結(jié)構(gòu)的彈塑性抗震分析。用靜力彈塑性分析方法確定結(jié)構(gòu)位移要求比彈性分析方法更能反映結(jié)構(gòu)的彈塑性性能，又比彈塑性動力時程分析方法簡單，作為實現(xiàn)基于性能/位移的抗震設(shè)計的重要工具，已經(jīng)得到了普遍的認可，在現(xiàn)階段尚具有很強的實用性?；陟o力彈塑性分析方法的結(jié)構(gòu)響應(yīng)函數(shù)的建立，提供了一種直

2、接求解完整的結(jié)構(gòu)響應(yīng)曲線的方法，并且可以通過索引迅速建立其他性能指標與地震強度之間的關(guān)系。
　　 本文首先回顧了靜力彈塑性分析方法的提出及發(fā)展過程，論述了靜力彈塑性分析方法的基本原理，并對等效單自由度體系的轉(zhuǎn)化、幾種常見的水平側(cè)力加載模式以及靜力彈塑性分析方法的一般步驟進行了闡述，提出了P-△效應(yīng)對結(jié)構(gòu)的影響以及獲得考慮P-△效應(yīng)的骨架曲線的方法，進而通過算例對影響其分析結(jié)果的水平側(cè)力加載模式進行比較研究。為了驗證其正確性，采用

3、動力彈塑性時程分析方法作為對照，并對地震動選取的主要原則進行了介紹。結(jié)合算例對地震動持時的影響進行了分析。
　　 由于彈塑性譜加速度和地震強度存在比例關(guān)系，通過彈塑性動力系數(shù)建立了快速求解響應(yīng)函數(shù)的方法，但考慮P-△效應(yīng)后，骨架曲線具有下降段，在滯回過程中該最大值會超過定義的骨架曲線范圍，此時應(yīng)采用屈服水平系數(shù)代替彈塑性動力系數(shù)進行求解。通過單自由度體系算例驗證這種方法的準確性。進而采用簡化計算方法分別對6層和12層鋼框架結(jié)構(gòu)進

4、行研究。6層結(jié)構(gòu)算例中表現(xiàn)良好，而對于12層結(jié)構(gòu)分析結(jié)果所表現(xiàn)出的離散性，與地震動樣本數(shù)量較少，地震動強度指標的選擇有一定的關(guān)系，另一方面，結(jié)構(gòu)進入彈塑性階段后非線性行為非常復(fù)雜，由于考慮P-△效應(yīng)主要作用位置的不同，其破壞形式可能具有多種，但靜力彈塑性分析得到的荷載傳力路徑一般是固定的，而不同破壞機制對地震動的響應(yīng)也會存在很大的不同。同時算例還表明簡化計算方法得到的結(jié)構(gòu)響應(yīng)曲線在形狀上和增量動力分析結(jié)果非常接近，特別是在倒塌臨界狀態(tài)，