高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)三維推覆分析及非線性時程分析研究.pdf

1、基于性能抗震設(shè)計理論將成為未來建筑抗震設(shè)計的主流,推覆分析和非線性時程分析是基于性能抗震設(shè)計的主要手段.我國2001年《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》和2002年《高層建筑混凝土設(shè)計技術(shù)規(guī)程》也已將這兩種分析方法列入了規(guī)范條文之中.雖然這兩種分析方法在理論界已經(jīng)研究了多年,但要用于實際工程的分析還有較大的距離.本論文在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上,通過系統(tǒng)的理論研究,提出了精確、簡單和實用的分析方法,并將其付諸實施.論文的具體內(nèi)容如下:1.在平截面假定

2、的基礎(chǔ)上,提出了更加精確的橫截面分析方法,即用沿橫截面周邊的線積分代替?zhèn)鹘y(tǒng)的面積分,能夠準確俘獲橫截面各點的非線性性能,極大地提高了橫截面分析的精確度.在橫截面分析的基礎(chǔ)上得出了非線性梁單元模型.在幾何方程中引入了二次項并以此來精確考慮高層建筑結(jié)構(gòu)的P-△效應.2.在梁單元內(nèi)部通過增加非線性剪切彈簧得到了墻單元模型,使得該單元能同時考慮彎曲、軸向和剪切變形,為分析高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)提供了基礎(chǔ).3.由于單元非線性開展的程度沿單元軸線方向變

3、化較大,為了提高計算精度,在非線性梁單元內(nèi)部引入了子結(jié)構(gòu)的概念,將一個梁單元分成3個子單元,從而實現(xiàn)了用一個梁單元模擬一根柱或一根梁.這樣大大減少了整體結(jié)構(gòu)的自由度,為實際工程的計算分析提供了可能.4.為了搜索結(jié)構(gòu)的軟化段,本文采用了Newton-Raphson方法和弧長法聯(lián)合應用的非線性方程組的求解技術(shù).5.編制了高層混凝土結(jié)構(gòu)三維推覆分析程序和非線性時程分析程序.這兩種程序僅需要材料的單軸應力—應變關(guān)系,大大減少了一些輸入?yún)?shù)的不確