基于MPA的单向偏心结构性态评估方法

为研究水平单向偏心结构的性态评估问题,在对偏心结构模态分析的基础上,建立了等效二自由度(EDDOF)简化模型,并用其计算包含平扭耦联效应的单向非对称结构地震反应.通过弹性反应分析,验证了EDDOF模型的正确性.将MPA方法用于单向偏心结构,提出了基于MPA的单向偏心结构性态评估方法.通过一个偏心钢框架结构算例验证了方法的正确性.结果表明:简化模型结合MPA方法,可以精确地描述单向非对称结构的弹性地震反应,对非弹性反应的计算精度也很好,且计算效率较高.     

基于水平单向偏心结构的二维MPA方法

目前结构性态评估方法的研究基本都是以单自由度体系和单向地震动输入为前提的,而实际地震动的多维性、结构的空间耦合特性使目前基于单自由度体系的结构性态评估方法存在较大的局限性。本文在对水平偏心结构模态分析的基础上,建立了单向水平偏心结构的等效二自由度模型（EDDOF）,用以表征单向非对称结构体系的平扭耦联效应。然后对EDDOF体系进行了振动特性分析,在验证EDDOF模型正确性的基础上,提出了二维MPA方法（2DMPA）,并通过一个偏心钢框架结构算例验证了2DMPA方法的正确性。结果表明：本文提出的二维MPA方法可以精确描述单向非对称结构的弹性地震反应,在非弹性情况下的精度较高,可用于偏心结构的性态评估。     

改进的适应谱Pushover方法评价桥梁结构的抗震性能

利用完全解耦的方法对适应谱Pushover方法进行简化,建立了更适于工程实际应用的改进的适应谱Pushover方法(IASPA法).利用该方法对四种典型地震动作用下的桥墩进行计算分析,并将计算结果与倒三角分布模式、均匀分布模式的Pushover分析的结果和非线性时程分析的结果进行对比研究.结果表明,改进的适应谱Pushover方法比其它两种Pushover方法的计算结果更接近于非线性时程分析的结果,从而验证了该方法的有效性.     

考虑地面运动的多模态静力弹塑性分析方法

为了提高静力弹塑性分析方法的计算精度,克服多模态静力弹塑性分析方法(MPA)在计算等效单自由度时不能考虑地面运动,加载制度仅由结构特性决定的缺点.提出了考虑地面运动建立等效单自由度的多模态静力弹塑性分析方法,通过对12层钢筋混凝土标准框架振动台模型,分别采用非线性时程分析方法、建议方法以及MPA方法进行了计算,分析在非线性发展过程中影响模态坐标之间耦合程度的影响因素,对比计算结果、指出地面运动对高阶振型相对激励的大小程度,即地震动的频谱特性是影响计算结果的主要因素,验证了建议方法的有效性和适应性.表明建议方法计算精度较MPA方法有了一定的提高,特别是改善了MPA方法对高阶振型敏感的地面运动失效的缺点.建议方法可改善静力弹塑性分析方法在地面运动对高阶振型相对激励较大时的计算精度,可增加静力弹塑性分析方法的使用范围.     

网壳结构地震反应分析的振型刚度法

提出振型刚度的概念,通过理论推导,建立振型刚度与结构振型特性之间的关系. 基于振型刚度,通过推覆分析构建非线性能力曲线,该曲线能够考虑结构整体响应而非依赖于特定节点和特征响应. 提出等效线性化迭代方法,结合地震反应谱,克服双线性模型实际耗能不一致的缺点,快速提高目标位移的求解精度. 在此基础上,建立网壳结构地震反应分析振型刚度法（MSPA）. 采用时程分析法（RHA）、传统推覆法（MPA）和振型刚度法（MSPA）计算球面网壳和柱面网壳算例的地震响应,研究结果表明：振型刚度法能较准确地预测结构节点位移、单元应力以及屈服杆件个数,计算精度满足工程要求,大大缩减了计算耗时.     

某高层建筑结构抗震性能探讨

以某高层建筑结构的抗震性能分析为例,对该结构的主楼及地下室在内采用整体模型,选用SATWE、PMSAP两个程序进行电算,通过多遇地震弹性分析和罕遇地震静力弹塑性分析,考察结构在弹性分析下的变形和弹塑性分析下的塑性铰发展机制,找出薄弱部位,并重点加强．分析结果表明,对高层建筑尤其是复杂结构的整体抗震性能进行综合分析评价是必要且可行的．     

板-柱结构抗震性能研究

目的研究板-柱结构的抗震性能,推广其在抗震区应用.方法采用三维实体单元建模,对柱网及柱截面尺寸相同的板-柱结构及框架结构进行pushover分析及非线性时程分析.结果通过pushover分析,得到了结构的基底剪力-顶点侧移关系曲线及能力曲线,构造了弹塑性反应谱并以此求出结构的目标位移,研究了结构的出铰机制,对比了各加载阶段的结构响应;通过非线性时程分析,给出了结构的基底剪力及顶点侧移时程曲线,塑性铰出铰及能量耗散情况,并将不同地震波激励下的结构侧移与pushover分析结果进行了对比.结论设计合理的板-柱结构可用于Ⅱ类场地7度抗震设防区.     

不规则钢筋混凝土梁桥抗震性能评价N2方法

将非线性静力分析(Pushover)和非线性时程分析结合起来,给出了一个用于不规则钢筋混凝土梁桥抗震性能评价的N2方法(名称源于Fajfar).首先对多个代表性桥墩进行非线性静力分析,获得桥墩的"能力"曲线以及不同破损极限状态对应的墩顶位移.不同破损极限状态由钢筋和混凝土的应变以及桥墩截面抗剪能力共同定义,并可由墩底截面弯矩——曲率关系曲线转化为以墩顶位移的表述形式.再通过全桥模型的非线性时程分析获得各个桥墩的地震"需求"位移,最后通过二者比较来评价桥梁的抗震性能.给出了一个曲线连续梁桥计算实例,验证了方法的可行性.     

钢筋混凝土框架结构的抗震性能指标研究

研究现有钢筋混凝土框架结构性能指标的不足.基于损伤力学理论和现有试验结果,提出一种新的结构抗震性能评价指标.对一个6层钢筋混凝土框架结构分别进行静力弹塑性分析及7度多遇地震和7度罕遇地震下的动力时程分析,并与Ghobarah性能指标进行比较.结果表明,在7度多遇地震下,两者相差8.9%;在7度罕遇地震下,差值扩大至14.2%.指出仅考虑结构初期地震响应的Ghobarah性能指标可能会低估实际结构的破坏情况.     

静力非线性方法用于桥梁高墩抗震性能分析

高墩桥梁由于结构本身的特点,墩高使得高阶振型的影响更明显,笔者基于＂等效振型高度＂的概念对通常采用的MPA（Modal Pushover Analysis）方法提出改进,并采用几种不同侧向力分布模式的Pushover以及动力时程分析对桥梁单墩进行对比分析,以研究改进的MPA法应用于桥梁高墩抗震性能分析的计算精度和有效性。分析结果表明,当地震动强度较小时,MPA法和改进MPA法可以较好的改善计算结果;随着地震动强度的增大,改进MPA法的计算精度优于MPA法。     

基于功能的静力弹塑性抗震分析方法

对基于功能的抗震分析方法（push—over）的原理及实现过程进行了阐述，并且介绍了push—over分析中常用的水平荷载分布模式和目标位移确定方法，通过计算实例证明了该方法的合理性和有效性。     

Influences of load pattern selection and higher modes on pushover analysis for R.C. structures

Load pattern selection is one of the critical issues in pushover analysis （POA） when the influence of higher modes is evident. In terms of interstory drift, comparisons between the nonlinear time history analysis （NL-THA） and the pushover analysis （POA） were conducted for three typical RC frame buildings under a variety of ground motion levels. Eight typical earthquake inputs, including four earthquake records and four artificial earthquake waves, were employed as the input of NL-THA; five typical lateral load patterns were considered in POA. By means of modal participation factor, the higher mode effect in POA was quantified considering floor numbers and the ground motion intensity. Suggestions about load pattern selection in POA were provided when higher mode influence was found evident.     

钢结构的地震反应修正系数

现代结构抗震设计利用结构的延性和超强,并引入地震反应修正系数对设防地震下的单质点弹性反应谱进行折减,得出结构的设计地震作用后按弹性设计结构。结构地震反应修正系数的取值是否合理关系到结构抗震设计的安全与经济,采用Pushover推覆、改进的能力谱法计算了按我国规范设计的12个抗弯钢框架、15个V型偏心支撑钢框架的地震反应修正系数、延性折减系数、超强系数,并与国内现行抗震规范隐含的地震反应修正系数进行了对比。     

结构模态Pushover及高振型影响的对比评估

以6层、10层和16层规则钢筋混凝土平面框架为例,对框架输入3种不同加速度幅值的地震动,并将各框架在七条地震波作用下的非线性动力反应统计结果作为对比基准点,以层间侧移和梁、柱端部转角为考察对象,研究了4种常规Pushover及Modal Pushover的分析结果的误差变化规律。研究表明,随框架层数增加,Modal Pushover的层间侧移误差基本不变,常规Pushover的模拟误差明显增大,表明Modal Pushover能更合理地模拟高振型的影响。随非线性程度加深,Modal Pushover、常规Pushover分析的层间侧移误差均相应增大。Modal Pushover对上部楼层梁端转角和多数柱端转角的模拟误差明显比常规Pushover更小。     

不规则钢筋混凝土异形柱框架结构的抗震性能

按现行规范及技术规程设计了设防烈度为8度的一个不规则的钢筋混凝土异形柱框架结构,并进行了双向水平地震作用下的空间三维非线性地震反应分析,考查了异形柱框架结构在罕遇地震水准下的整体抗震性能,对结构能否达到抗震设防目标进行了初步评价。结果表明,8度区按规范设计的结构在罕遇烈度地震作用下基本能够达到预期的抗震设防目标。     

平面不对称结构基于Pushover分析的损伤性能评估

在用Pushover方法对平面不对称钢筋混凝土框架结构进行分析的基础上,对结构的损伤性能进行评估。从两个相反方向加载对该结构进行Pushover分析,得到的结果存在差异,本文用实例证明了这一点。     

考虑现浇楼板影响的框架结构抗震性能分析

为了研究现浇楼板对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响,文章利用 pushover 方法对3个钢筋混凝土框架结构模型进行了分析研究,包括不考虑现浇楼板、考虑现浇楼板以及考虑现浇楼板钢筋影响的空间框架结构。通过对计算结果进行分析比较得出一些结论,并对框架结构抗震设计给出一些建议,提出考虑楼板影响的框架结构抗震设计方法,可供实际框架结构设计时参考。     

求解建筑结构风致抖振问题的方法分析

求解建筑结构风致抖振问题有两种方法:一是新近发展的基于背景和共振分量的Holmes方法，二是传统的适用于求解动力问题的模态迭加法.为分析这两种方法内在的联系和区别，从方法原理和计算过程角度，相互对照两者在求解风致响应和等效风荷载时对背景和共振分量的具体计算方法，并通过主次梁体系屋盖的实例进行对比研究.实例分析发现，对于风致响应，两种方法得到的结果一致，但对于不同的响应类型，模态迭加法需考虑不同的模态阶数；对于等效风荷载，模态迭加法得到的结果是Holmes方法结果的逼近和近似，当模态迭加法采用的模态阶数越高时，两种方法结果之间的差异就越小.     

PHC管桩抗震性能试验及数值模拟

对 ３根 ＰＨＣ管桩进行了抗震性能拟静力试验,对其在低周往复荷载作用下的受力状态、破坏机理、恢复力特性进行了分析,得到了添加非预应力筋和剪切端勾型钢纤维对 ＰＨＣ管桩抗震性能的影响规律,并采用非线性有限元方法对 ＰＨＣ的受弯承载力进行了模拟分析。结果表明,配置一定数量非预应力筋可以改善管桩的抗震性能;而剪切端勾型钢纤维的加入则对其抗震性能影响不大,同时有限元所建立的计算模型是合理可行的,模拟结果与试验结果吻合较好。     

生命线工程抗震可靠性分析

为了解决城市供水管道抗震设计较为落后的问题,提出基于性态的抗震设计方法进行研究分析,以城市供水管道抗震设防标准为出发点,以管道震害率、管道失效概率及震后供水量为衡量指标的管道性态水平划分方法,提出各类管道在不同设防地震下的性态目标,进而对不同分类管道管网的水力功能地震破坏影响进行分析.研究结果表明：基于性态的抗震设计方法能够更进一步识别供水管网的薄弱环节,为实现供水管道性态抗震设计提供初步思路.