建筑結(jié)構(gòu)減震設(shè)計的擬靜力彈塑性分析方法.pdf

1、消能減震技術(shù)作為一種行之有效的結(jié)構(gòu)抗震手段，越來越受到結(jié)構(gòu)工程師的青睞。在設(shè)計中，工程師們常采用彈性時程分析法來計算結(jié)構(gòu)在多遇地震下的響應(yīng);同時，采用彈塑性時程分析方法進(jìn)一步分析結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的響應(yīng)，這就要求對結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行繁瑣的前處理、大量的計算和對分析結(jié)果進(jìn)行復(fù)雜的后處理。
　　工程設(shè)計實(shí)踐表明，在結(jié)構(gòu)中應(yīng)用靜力彈塑性分析方法可以提高設(shè)計效率，簡化設(shè)計過程。靜力彈塑性方法可以有效地對結(jié)構(gòu)抗震性能進(jìn)行分析和評估，且能預(yù)測結(jié)構(gòu)

2、在罕遇地震下潛在的破壞機(jī)制，找出相應(yīng)的薄弱環(huán)節(jié)，使設(shè)計者能夠?qū)植勘∪醐h(huán)節(jié)采取有效加強(qiáng)措施。然而，對于設(shè)置速度相關(guān)型阻尼器（如黏滯流體阻尼器）的減震結(jié)構(gòu)，在推覆過程即進(jìn)行靜力彈塑性計算過程中，結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生速度，阻尼器不出力，這樣就無法考慮阻尼器對結(jié)構(gòu)的影響，這與實(shí)際情況嚴(yán)重不符。因此，靜力彈塑性方法在減震結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用受到了很大限制。
　　針對上述問題，本文提出了適用于建筑結(jié)構(gòu)減震設(shè)計的擬靜力彈塑性分析方法，通過結(jié)構(gòu)“大震彈性”時程分

3、析方法與靜力彈塑性方法相結(jié)合，全面考慮了靜力彈塑性計算過程中阻尼器對結(jié)構(gòu)的影響。該方法是一種近似方法，在滿足靜力彈塑性方法的所有假定的基礎(chǔ)上，靜力推覆的目標(biāo)位移采用“大震彈性”時程分析結(jié)果的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移平均值;靜力推覆的加載模式采用“大震彈性”時程分析得到的各樓層加速度荷載平均值;同時采用帶軸力鉸的桿單元來模擬推覆過程中的阻尼器。
　　本文從一黏滯阻尼器—框架結(jié)構(gòu)中選取一榀平面框架作為算例，分別采用擬靜力彈塑性分析方法和彈塑性時程

4、分析方法對其進(jìn)行分析計算，通過對比兩種方法的計算結(jié)果，驗(yàn)證了擬靜力彈塑性分析方法的可靠性。本文還將這種方法應(yīng)用在實(shí)際工程（黏滯阻尼器—框架結(jié)構(gòu)、黏滯阻尼器—框架剪力墻結(jié)構(gòu)）中，并對分析結(jié)果作了相應(yīng)的驗(yàn)證，進(jìn)一步體現(xiàn)了擬靜力彈塑性分析方法在減震結(jié)構(gòu)分析計算中的優(yōu)越性。該方法可以在較短的時間內(nèi)得到結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的響應(yīng)，如結(jié)構(gòu)塑性開展情況、結(jié)構(gòu)位移情況、結(jié)構(gòu)中阻尼器出力等，能夠使設(shè)計人員及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中的薄弱位置，并對阻尼器相關(guān)構(gòu)件的強(qiáng)度