基于性能的抗震設(shè)計方法及其在高層混合結(jié)構(gòu)抗震評估中的應(yīng)用.pdf

1、高層鋼框架—混凝土核心筒(墻)或高層勁性混凝土框架—混凝土核心筒(墻)混合結(jié)構(gòu)，是近年來在我國迅速發(fā)展的一種新型結(jié)構(gòu)體系。對于高層混合結(jié)構(gòu)抗震性能的研究，是一項很重要的內(nèi)容。目前，結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計思想也由傳統(tǒng)的基于力的強度設(shè)計方法發(fā)展到基于性能或位移的延性抗震設(shè)計方法。論文以國家自然科學基金項目“高層混合結(jié)構(gòu)基本受力特性的研究”為依托，圍繞基于性能的抗震設(shè)計方法，著重在以下幾個方面進行研究工作： 1.在高層混合結(jié)構(gòu)靜力推覆分析

2、中，高階振型對于結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果影響往往不可忽略。論文將模態(tài)推覆分析方法與用自適應(yīng)的加載方式相結(jié)合，提出了一種改進的多模態(tài)靜力推覆分析方法。該方法同時考慮了高階振型以及加載時程性的影響。運用模態(tài)推覆分析將多自由度體系解耦成每階模態(tài)對應(yīng)的單自由度體系，對于每階模態(tài)下的推覆分析，當結(jié)構(gòu)進入塑性階段后，采用自適應(yīng)的加載方式，得到每階模態(tài)下結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。 2.采用我國規(guī)范規(guī)定的剪切波速分類對場地土進行劃分，對雙線性單自由度體系在177條地震

3、動記錄下進行彈塑性動力時程分析。通過對理想雙線性體系的均值彈塑性位移比與強度折減系數(shù)進行了統(tǒng)計分析與數(shù)值擬合，建立了兩大類場地土(硬土、軟土)下的μ-R-T回歸公式。并詳細分析了場地土情況、震級、震中距、阻尼以及結(jié)構(gòu)滯回特性對彈塑性位移比的影響。 3.評述了靜力推覆分析方法中應(yīng)用能力譜方法確定結(jié)構(gòu)目標位移的應(yīng)用情況。在我國抗震規(guī)范的彈性反應(yīng)譜的基礎(chǔ)上，結(jié)合不同場地土情況下得到的μ-R-T回歸公式，建立了基于等延性強度下的改進能力

4、譜曲線。并在多模態(tài)靜力推覆分析方法的基礎(chǔ)上，對于每階模態(tài)下的位移需求(目標位移)，提出了應(yīng)用改進能力譜方法求得結(jié)構(gòu)位移需求的一般步驟。并首次將能力譜方法應(yīng)用到混合結(jié)構(gòu)抗震性能的評估中，對不同高度的混合結(jié)構(gòu)進行了抗震性能的能力需求分析。 4.采用Park-Ang損傷模型對不同高度的混合結(jié)構(gòu)進行了損傷分析。對比了不同連梁的連接形式以及剪力墻設(shè)置水平縫情況下，結(jié)構(gòu)整體損傷指標以及層間滯回耗能的分布。在此基礎(chǔ)上，提出了改善混合結(jié)構(gòu)抗震性