雙周期標準化的彈塑性反應譜研究.pdf

1、首先對考慮P-△效應、承受沖擊荷載和簡諧荷載作用下單自由度(SDOF)體系的動力響應進行了研究,分析了彈性、安定、塑性荷載作用下不同滯回模型(理想彈塑性滯回模型EPP、雙折線彈塑性強化模型ELH、剪切滑移滯回模型SSP和理想雙線性彈性模型BIL)SDOF體系的能量和位移反應,考察了阻尼、耗能能力和二階效應對結構反應的影響。結果顯示:二階效應的存在,減小了彈性荷載區(qū)間和安定荷載區(qū)間,增大了輸入能和最大位移,對耗能能力提出更高的要求,其影響

2、是不利的;后期剛度的存在,可以彌補二階效應帶來的不利影響;對于彈性體系,阻尼耗能貢獻明顯,基本占到總耗能能力的1/2,而在彈塑性體系中,主要的耗能能力來自于滯回耗能,阻尼耗能作用并不大;二階效應的存在,進一步凸顯了滯回耗能的地位。
　　 鑒于結構非線性反應分析的復雜性,各國均用地震力調整系數R對依據彈性反應譜計算的彈性地震力折減來獲得彈塑性體系的地震力。本文利用彈塑性動力時程分析程序,對四類場地共計370條地震波作用下的理想彈塑

3、性單自由度體系和剪切型多自由度(MDOF)體系進行分析,獲得了不同延性、周期的地震力調整系數,結果顯示:橫軸采用Tga和TgR標準化的R譜很好地保留了其特征周期處的峰值特性;考慮二階效應的R譜要小于不考慮二階效應的R譜;將根據單自由體系獲得的R譜直接用于多自由度體系會偏于不安全,可以通過系數RM對其進行相應修正,以適用不同樓層體系(Rμ,MDOF=Rμ,SDOF×RM);RM隨樓層數的增加而減小,RM受周期影響。
　　 通過建立

4、彈塑性動力放大系數βμ譜,可以進一步簡化彈塑性地震力計算,與利用R調整彈性地震力相比,由于僅需要擬合一個譜,其精度和可信性更高。根據對理想彈塑性單自由度體系的分析,二階效應對βμ有著明顯的影響,大致使地震力增大1+2μθ倍。阻尼比對βμ譜的影響與場地類別關系不大。其中阻尼對彈性βe譜的影響與二階效應系數無關,隨阻尼比增大,βe值越小;對塑性βμ譜的影響與延性無關,隨二階效應系數增大,阻尼影響增強。阻尼比對βe的影響要大于對βμ的影響,但

5、隨著二階系數的增大,對兩者的影響趨近。
　　 根據彈塑性位移放大系數Cd譜可較方便地估算結構在地震動作用下的非彈性最大位移,以實現基于性能的抗震設計目標,動力分析的結果表明:長周期結構滿足等位移準則;二階效應的存在會增大彈塑性最大位移,二階效應越大,影響越大,這種影響在特征周期處最為明顯,特別是在TgR處。
　　 曲率延性和位移延性分別從截面和桿件層面反應結構的延性,分析了兩個層次延性的關系。對折減系數的研究顯示:滯回模