鋼筋混凝土建筑非線性阻尼性能及其地震反應(yīng)研究.pdf

1、建筑物的阻尼性能對(duì)于其地震反應(yīng)有重要影響。國(guó)內(nèi)外最近十多年的相關(guān)研究表明，建筑物阻尼性能具有非線性性質(zhì)，而當(dāng)前各國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中廣泛采用的常阻尼比模型不能真實(shí)地反映建筑物的非線性阻尼性能，這可能導(dǎo)致建筑物抗震設(shè)計(jì)結(jié)果產(chǎn)生較大的偏差。困繞著鋼筋混凝土建筑的非線性阻尼性能及其地震反應(yīng)分析方法，本論文進(jìn)行了以下兒個(gè)方而的研究工作: 1.在收集了大量建筑物、建筑結(jié)構(gòu)模型以及鋼筋混凝土、砌筑砂漿等主要建筑材料的阻尼比試驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上

2、，深入探討了建筑物的阻尼機(jī)理，定量分析了鋼筋混凝土建筑物阻尼性能的主要影響因素及其非線性阻尼性能的變化規(guī)律。 2.根據(jù)建筑物阻尼機(jī)理和阻尼性能主要影響因素的分析，提出了各種結(jié)構(gòu)形式鋼筋混凝土建筑非線性阻尼比計(jì)算表達(dá)式，這些表達(dá)式充分考慮了建筑物主要構(gòu)成材料的阻尼性能、建筑物結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)造方法、結(jié)構(gòu)變形性能和結(jié)構(gòu)變形狀態(tài)等因素劉一建筑物阻尼比的影響，能夠合理地反映建筑物的非線性阻尼性能，并具有較強(qiáng)的實(shí)用性。 3.劉一建筑物

3、動(dòng)力特性及損傷的識(shí)別方法進(jìn)行了深入研究和探討，闡述了Hilbert-Huang變換(HHT)法分析過(guò)程和具有的優(yōu)勢(shì)，論述了采用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EM D)法提取建筑物模態(tài)振動(dòng)反應(yīng)的步驟和注意事項(xiàng)，以及如何利用Hilbert變換識(shí)別結(jié)構(gòu)的盼時(shí)頻率和損傷發(fā)展過(guò)程，如何利用相劉一Hilbert邊際譜識(shí)別結(jié)構(gòu)模態(tài)振型，并通過(guò)算例分析驗(yàn)證了本文方法的有效性。 對(duì)于時(shí)變阻尼比的相關(guān)概念進(jìn)行了詳細(xì)的闡述和分析，提出了局域阻尼比的概念，推導(dǎo)了通過(guò)自由

4、振動(dòng)反應(yīng)識(shí)別局域阻尼比的方法。研究了如何將能量法和HHT變換相結(jié)合，來(lái)識(shí)別地震中建筑物局域阻尼比。采用本文提出的識(shí)別方法，分析了Northridge地震中兩棟建筑物的動(dòng)力特性參數(shù)，分析結(jié)果說(shuō)明，本文分析方法能夠有效地識(shí)別地震中建筑物模態(tài)頻率變化規(guī)律和阻尼性能，進(jìn)而較為可靠地評(píng)估建筑物在地震中的損傷發(fā)展過(guò)程和損傷程度。這兩棟建筑物的地震損傷識(shí)別也進(jìn)一步證實(shí)了本文方法的可行性。 4.通過(guò)大量的數(shù)值計(jì)算，分析了非線性阻尼比劉一建筑結(jié)構(gòu)

5、振動(dòng)反應(yīng)的影響，數(shù)值分析結(jié)果說(shuō)明，非線性阻尼結(jié)構(gòu)振動(dòng)反應(yīng)與常阻尼比結(jié)構(gòu)的振動(dòng)反應(yīng)有著較大的差異。在某些情況下，常阻尼比分析模型的分析結(jié)果剛‘能偏于不安全。 5.以本文提出的鋼筋混凝土建筑物非線性阻尼比計(jì)算表達(dá)式為基礎(chǔ)，通過(guò)數(shù)值模型計(jì)算，首次提出了建筑抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的非線性阻尼修正系數(shù)，進(jìn)而建立了非線性阻尼地震影響系數(shù)曲線，該曲線不僅充分考慮了設(shè)防烈度和場(chǎng)地條件對(duì)于建筑物地震反應(yīng)的影響，同時(shí)合理地反映了建筑物結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)振動(dòng)過(guò)程