非弹性反应谱衰减规律研究

为研究非弹性反应谱的特征,选用美国西部Californ ia州15次较大地震中的266条强地震动记录,建立了非弹性反应谱衰减规律.分析了场地条件、延性系数、震级及距离等参数对非弹性反应谱的影响.研究发现,随着场地变软或震级增大,非弹性反应谱增大;随着延性系数增加,非弹性反应谱降低,但延性系数增加到一定程度,谱值变化不大;随着距离增加,每个周期的非弹性反应谱值衰减很快.     

考虑P-Δ效应的等延性位移比谱

应用等延性位移比谱可以简便有效地估计结构的非弹性位移.在地震动作用下,由于P-Δ效应能够增加结构的非弹性变形和永久变形,因此,研究P-Δ效应对等延性位移比谱的影响具有重要意义.利用四类场地上的344条地震动,分别计算出了考虑及未考虑P-Δ效应的等延性位移比谱,并进行了对比分析,然后根据统计分析的结果,得到了等延性位移比谱考虑P-Δ效应的修正公式.结果表明:P-Δ效应对等延性位移比谱的影响十分可观,并且其影响程度随结构延性的增加而增大,随结构周期的增加而减小;而且当考虑P-Δ效应之后,等位移原理不再适用.     

单向偏心结构的简化增量动力分析方法

增量动力分析方法(IDA)可以较为全面的评估结构的抗震性能,但需对结构进行大量的非线性时程分析,计算量巨大.该文将单向偏心结构的等效二自由度模型(EDDOF)应用于增量动力时程分析,提出了单向偏心结构的简化增量动力分析方法.然后选取20条实际地震记录和一栋5层偏心结构,基于等效二自由度模型和原型模型分别进行了增量动力时...     

砌体材料的应力-应变关系

应力应变关系对于结构分析及设计是至关重要的,而且缘于砌体材料力学性质的复杂性,找到合理的力学模型描述其宏观行为一直是理论界及工程界研究的热点。从建立本构模型的力学模型角度入手,在线弹性、非线弹性和弹塑性几方面简要回顾了国内外学者在这方面所作的工作,以图对其有一个整体印象和把握,对今后的工作有所裨益。     

具有分布材料特性的梁反应分析方法

同一梁单元内材料具有不同性质时,传统梁单元的单元位移插值函数不能合理地描述梁内部的位移变化,导致计算精度较低。给出了一种计算同一单元内具有分布材料特性的梁反应的有限元方法,有效解决了传统梁单元的局限性。同时,给出了同一单元内具有分布材料特性的梁单元的一致等效节点荷载和一致质量矩阵的建立方法。与传统梁单元相比,使用该方法进行静力分析和特征值分析均可获得较高的计算精度,并且使用一个单元即可给出精确的单元内力和位移分布。此研究为分析同一单元内具有分布材料特性的梁的静力与动力反应问题提供了简单的方法和有价值的理论基础。     

工程结构等强度位移比谱研究

在估计已知强度的现有结构在不同地震动强度下的最大弹塑性位移时,等强度位移比谱是十分准确有效的．本文利用大量的单自由度体系在不同强震记录作用下的弹塑性动力时程分析结果,对等强度位移比谱进行了较为详尽的研究,给出了四类场地条件(基岩、硬土、一般土和软土)上的平均等强度位移比谱,总结了对工程结构的抗震设计和研究具有重要意义的特征和规律,分析了场地条件、地震烈度、结构的屈服强度系数及周期等因素对等强度位移比谱的影响规律,得到了一些重要的结论,最后提出了新的拟合公式,其成果对抗震研究和设计具有较大的参考价值．     

考虑余震影响的RC框架结构抗震设计方法

历史地震表明强余震会进一步增大结构的破坏程度甚至使其倒塌，但是我国乃至世界上的所有抗震设计规范均只考虑主震作用而没有直接考虑余震影响。为提出能有效考虑余震影响的抗震设计方法，文章基于主余震设计谱和主震设计谱共设计了12个钢筋混凝土(RC)框架结构。选取50条实际主余震地震动对所有结构进行增量动力分析进而得到结构倒塌易损性，对比分析了主余震、主震影响区域结构的倒塌储备系数CMR，发现仅采用设计谱进行弹性设计会使得主余震影响区域结构的CMR会小于主震影响区域结构。为实现主余震、主震影响区域结构的倒塌储备等效，首先给出了以基本周期T1为变量的Sa, 50% collapse预测公式，然后推导了结构倒塌储备等效方程，并结合设计谱进行数值求解，最后给出了倒塌储备等效条件下以主震影响区域结构基本周期T1,M为变量的主余震影响区域结构基本周期T1,A预测公式，综合使用该预测公式和主余震设计谱可以实现主余震、主震影响区域结构的倒塌储备等效。     

基于能量的模态pushover分析方法

提出了一种基于能量的模态pushover分析方法,解决了高阶模态能力曲线失稳的问题。该方法利用基于结构变形吸收能量的等效位移,计算结构在地震作用下的非线性总体变形,替代模态pushover中基于顶点位移的变形解法,采用基于能量原理的等效单自由度体系,结合等强度谱计算目标位移,以目标位移对应的能量指标求出相应的结构性态反应,采用SRSS方法组合得到结构的最大反应。以9层钢框架结构为例对所提出方法进行了验证,结果表明:该方法可以考虑高阶效应,不会出现能力谱折返的失效情况,而且与时程分析法相比,该方法计算效率高且具有较好的精度。     

填充墙对结构连续倒塌影响的研究进展

作为最常用的非结构构件之一,填充墙对结构抗震性能的影响已被普遍认知,并认为在分析和设计时忽视其存在不符合实际情况。对于结构的连续倒塌问题,目前仅获得了填充墙对结构抗连续倒塌性能影响的有限知识。填充墙的存在能够提高结构连续倒塌时的初始刚度和抵抗力,改变荷载的传递路径,最终导致结构的破坏模式和破坏位置改变。该文从试验研究、数值分析和设计方法三个方面系统综述了国内外关于填充墙对结构连续倒塌影响的研究现状。介绍了在现场和试验室两种不同场景下,基于拆除构件法的填充墙框架结构连续倒塌试验研究概况。总结了宏观模拟和精细化模拟两类填充墙框架结构连续倒塌的数值模拟方法。归纳了填充墙框架结构的抗连续倒塌设计方法。在此基础上,分析了该领域已有研究的不足并结合发展趋势对未来研究方向提出了建议。     

多自由度体系效应对强度折减系数的影响

首先推导了多自由度体系效应影响强度折减系数的修正系数的计算方法,然后利用严格按我国抗震规范设计的钢筋混凝土框架结构及大量地震动记录研究了多自由度体系效应影响强度折减系数的规律,并给出了相应的实用计算公式。结果表明:结构的周期及延性对修正系数的影响较为显著,且修正系数随周期及延性的增大而增大;场地条件对修正系数的影响可忽略。