框架結(jié)構(gòu)基于能量的試驗(yàn)和抗震設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、盡管基于能量方法從20世紀(jì)中期提出至今已取得較大研究進(jìn)展，但仍有不少問題尚待解決。本文以能量分析為主線，對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件耗能能力進(jìn)行了試驗(yàn)研究；比較了目前主要的損傷指數(shù)模型；驗(yàn)證了三維彈塑性結(jié)構(gòu)分析程序CANNY的適用性和準(zhǔn)確性；分析了阻尼對(duì)地震能量反應(yīng)的影響；根據(jù)選擇的188條地震水平向加速度時(shí)程記錄，提出了一種基于復(fù)合強(qiáng)度指標(biāo)的彈性和彈塑性輸入能量譜，在此基礎(chǔ)上建議了滯回耗能比值譜；分析了地震輸入能量豎向分布規(guī)律；探討了一種將輸入能

2、需求轉(zhuǎn)化為彈性等效加速度需求的設(shè)計(jì)方法。經(jīng)過研究得出了以下成果與結(jié)論：
　　 (1)進(jìn)行了8個(gè)來(lái)自實(shí)際工程的框架柱試件的低周反復(fù)加載試驗(yàn)，利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)研究了構(gòu)件的耗能能力，對(duì)損傷指數(shù)模型進(jìn)行了比較研究，提出了使用建議。
　　 (2)利用構(gòu)件層次、結(jié)構(gòu)層次的實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果和實(shí)際工程案例對(duì)三維結(jié)構(gòu)有限元分析軟件CANNY進(jìn)行了驗(yàn)證，認(rèn)為CANNY是目前較好的適合能量分析用軟件。
　　 (3)對(duì)粘滯阻尼和復(fù)阻尼、阻尼比的

3、取值等內(nèi)容進(jìn)行了介紹，對(duì)不同阻尼模型對(duì)框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)進(jìn)行了研究，并提出了使用建議。
　　 (4)基于文獻(xiàn)研究了主要的輸入地震動(dòng)參數(shù)，包括地震動(dòng)幅值、頻譜、持時(shí)以及復(fù)合性的地震動(dòng)參數(shù)。認(rèn)為基于能量的設(shè)計(jì)方法必須同時(shí)考慮幅值、頻譜和持時(shí)的因素。按照我國(guó)的場(chǎng)地分類，從PEER數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇了188條記錄建立了基于復(fù)合強(qiáng)度指標(biāo)的彈性輸入能量譜。
　　 (5)按四類場(chǎng)地各選12條地面運(yùn)動(dòng)記錄，共計(jì)48條，進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，建立了SD

4、OF體系的彈塑性輸入能量譜。該譜將地面運(yùn)動(dòng)參數(shù)和結(jié)構(gòu)動(dòng)力參數(shù)緊密地結(jié)合起來(lái)了，為方便于設(shè)計(jì)應(yīng)用，提出了經(jīng)過二次擬合的基于阻尼、強(qiáng)度折減系數(shù)和周期的計(jì)算公式。在此基礎(chǔ)上建立了滯回耗能比值譜。
　　 (6)進(jìn)行了MDOF體系輸入能分解為SDOF體系輸入能的數(shù)值驗(yàn)證研究。研究了滯回耗能的層間分布，得出結(jié)論：滯回耗能的層間分配，即不是梯形分布也不是對(duì)數(shù)正態(tài)分布，基本無(wú)法提煉出具有實(shí)用價(jià)值的公式。
　　 (7)根據(jù)按我國(guó)場(chǎng)地分類規(guī)