高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性分析方法的研究及應(yīng)用.pdf

1、上世紀(jì)90年代在一些發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)生的地震，雖然人員傷亡很少，但是造成的經(jīng)濟(jì)損失卻十分巨大，使研究人員意識(shí)到結(jié)構(gòu)在地震作用下單純的保證生命安全，已不是一種完善的抗震設(shè)計(jì)思想。在這樣的背景下，美、日學(xué)者提出了基于性能的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)思想，基于性能的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本思想就是使所設(shè)計(jì)的工程結(jié)構(gòu)在使用期間滿足各種預(yù)定的性能目標(biāo)要求。 基于性能的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，有兩種實(shí)用的彈塑性分析方法，即：靜力彈塑性pushover分析方法和增量動(dòng)力彈塑性

2、(Incremental Dynamic Analysis，簡(jiǎn)稱IDA)分析法。靜力彈塑性pushover分析法在國(guó)內(nèi)外研究較多，而增量動(dòng)力彈塑性IDA分析法則是近些年來國(guó)內(nèi)逐漸引起重視的一種分析方法。本文重點(diǎn)介紹增量動(dòng)力彈塑性分析法，所完成的主要內(nèi)容及成果如下： 本文闡述了靜力彈塑性分析方法的基本理論和實(shí)現(xiàn)步驟，討論了不同的側(cè)向加載模式以及目標(biāo)位移的確定。并分別對(duì)兩個(gè)不同層數(shù)的框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力彈塑性分析。 基于性能抗

3、震評(píng)估的目標(biāo)之一就是計(jì)算出地震需求超越結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)或能力的年平均超越概率，而此目標(biāo)即可通過增量動(dòng)力彈塑性分析法計(jì)算結(jié)果求出。本文詳細(xì)闡述了增量動(dòng)力彈塑性分析方法的基本原理、參數(shù)選擇和曲線統(tǒng)計(jì)方法，極限狀態(tài)的定義以及其年平均超越概率的計(jì)算方法，通過對(duì)—25層框筒結(jié)構(gòu)進(jìn)行增量動(dòng)力彈塑性分析，具體實(shí)施了增量動(dòng)力彈塑性分析法的計(jì)算步驟，并求出結(jié)構(gòu)各個(gè)極限狀態(tài)的界限值。 本文闡述了地震易損性分析的基本原理，介紹了地震易損性的計(jì)算步驟，討

4、論了具體計(jì)算過程中的積分和曲線擬和問題，并將增量動(dòng)力彈塑性分析法運(yùn)用于地震易損性分析求出各極限狀態(tài)的界限值，將其計(jì)算結(jié)果與地震災(zāi)害曲線結(jié)合，求出各極限狀態(tài)的年平均超越概率，從而對(duì)結(jié)構(gòu)大震作用下的抗震性能作出了評(píng)估。 IDA分析是很耗費(fèi)資源的，本文介紹了一種可以有效而快速的得出結(jié)構(gòu)IDA曲線的軟件SPO2IDA，如果已經(jīng)得出了結(jié)構(gòu)的靜力彈塑性分析曲線，通過一系列的轉(zhuǎn)化及參數(shù)輸入，就可以得到具有統(tǒng)計(jì)意義的IDA曲線，對(duì)結(jié)構(gòu)的地震需求