静力弹塑性分析方法基于水平位移加载模式的研究

针对基于性能的抗震设计方法,指出了目前基于力分布模式的静力弹塑性分析方法中存在的问题,通过对结构进行不同地震等级的弹塑性时程分析,得出了稳定分布的侧向位移加载方式.采用基于位移加载模式的静力弹塑性分析方法评估结构弹塑性抗震性能,克服了基于水平力加载模式方法的不足.研究表明,结构进入弹塑性后,楼层水平位移的分布相对楼层水平力稳定,并且基于位移加载模式的推覆分析较基于水平力加载模式的推覆分析更接近于弹塑性时程分析结果.同时,基于位移模式的静力弹塑性分析方法也便于确定结构的层间位移.     

对结构静力弹塑性分析方法的几点改进

探讨了结构静力弹塑性分析方法的基本原理，指出了该方法目前存在的缺陷，基于模态Pushover法（MPA）提出了根据振型参与重量来确定对结构地震反应起主要影响的振型数以及两阶段的侧向力加载模式，并对确定结构目标位移的方法作了一些改进。采用动力时程分析法和改进的静力弹塑性方法，对一个优化钢框架结构的地震反应进行了数值模拟分析，其结果表明，采用本文改进的静力弹塑性分析方法对结构进行推覆分析，能较准确地模拟结构的地震反应，具有易操作、计算精度高的优点。     

不规则复杂平面高层结构抗震计算和设计探讨

对一平面不规则的工程实例采用SATWE程序进行了小震作用下的空间结构振型分解法和弹性时程分析法的计算,采用PUSH程序进行了静力弹塑性分析,并采用EPDA程序进行了中震、大震作用下的弹塑性时程分析。结果表明,对于不规则复杂平面结构,在空间结构振型分解法、弹性时程分析法及静力弹塑性分析计算符合要求的情况下,在中震、大震作用下弹塑性时程分析的弹塑性层间位移角也超出了限值,因此,建议对该类结构补充弹塑性时程分析,并宜采用有害层间位移角来控制结构的层间位移,判断结构的薄弱层。     

高层建筑结构抗震弹塑性分析方法及抗震性能评估的研究

以反应谱理论为依据,建立了循环侧推的多振型高层建筑结构静力弹塑性分析方法。在此基础上,归纳、总结得到结构等效恢复力模型的骨架曲线及滞回特性,发展了较简单且较为精确的计算在地震作用下高层建筑结构顶层位移反应的方法。探讨了应用静力、动力弹塑性分析结果进行抗震性能评估的基本原则。最后给出算例对本文的研究进行了论证。     

基于侧向力加载方式的Pushover分析方法

静力弹塑性(Pushover)分析方法作为一种评估结构抗震性能的非线性分析方法,具有简便、实用、可靠的优点,近年来在国内外得到了广泛的关注和研究。针对静力弹塑性分析方法的研究热点问题——侧向力加载模式作了详细的介绍和深入的分析,在此基础上对两个混凝土框架高层结构(分别为平面不规则和规则的结构)进行了基于侧向力加载模式的推覆分析。对比分析了不同侧向力加载模式下的基底剪力-顶点位移关系曲线和层间位移角关系曲线,认为基于均匀分布模式和倒三角分布模式的推覆分析对实际工程的弹塑性分析具有指导意义,自适应分布模式的推覆分析方法可以代替弹塑性时程分析方法来评估结构的抗震性能。     

基于能力谱法原理的改进模态静力弹塑性分析

模态静力弹塑性分析法中,动力时程分析部分的可操作性较差,且分析结果不稳定.用能力谱法替代原有的动力时程分析,在现行规范加速度反应谱基础上计算结构各振型等效单自由度体系各性能水平的位移反应,然后将其转化为相应多自由度结构的位移反应,并通过平方和开方法求得结构的总位移反应,用其与结构某一性能水平的位移(层间位移角)限值进行...     

基于建筑设计中静力弹塑性分析方法的应用

本文通过探讨MIDASBUILDING结构软件对一个高层剪力墙结构进行了静力弹塑性分析。表明了该方法可从层问位移角、塑性铰分布及变形等方面对结构进行综合的量化评价,并能揭示出结构在罕遇地震作用下的薄弱环节,是实现基于性能设计的有效方法。     

框架结构抗震性能评估的可靠性分析

基于静力弹塑性分析方法和随机振动理论,对框架结构进行了分析研究。通过性能评估的能力谱方法,得出罕遇地震作用下结构的层间位移与损伤状态,再利用改进均值反应谱方法计算结构弹塑性层间最大位移的均方响应和不同损伤状态的概率。利用上述方法对规则框架结构算例进行可靠性分析,结果表明,改进均值反应谱方法可以对评估结构进行进一步的概率分析,对结构抗震性能评估具有一定的意义。     

浅谈静力弹塑性分析方法

叙述了静力弹塑性分析的基本原理及实施步骤,介绍了两种弹塑性静力分析方法,即ATC-40能力谱法和FE-MA-273/274中的等效位移系数法,从而为建筑结构抗震设计奠定了基础。     

某超高层建筑结构在罕遇地震作用下的抗震性能评估

高层建筑的弹塑性抗震分析方法主要有反应谱法、静力弹塑性分析法和时程分析法,时程分析法比前两者有更强的适用性。文章以某超高层建筑结构为例,采用PERFORM-3D软件建立精细化的三维分析模型按现行规范进行结构的动力弹塑性时程分析,考察整体结构在罕遇地震作用下动力响应和主要构件的损伤发展情况。分析结果表明,在罕遇地震作用下,结构的最大层间位移角在规范限值以内,剪力墙连梁和框架梁中度损坏,部分损坏比较严重,剪力墙墙肢整体上无损坏,塔楼和裙房钢筋混凝土框架柱的性能分别满足大震无损坏和大震轻度损坏的抗震性能设计。     

Seismic performance evaluation of an airport traffic control tower through linear and nonlinear analysis

Due to a lack of adequate information about seismic design and the performance of airport traffic control (ATC) towers, structural engineers often rely on building codes. However, seismic performance and the demands of ATC towers differ significantly from common structures. In this paper, the seismic performance of Kuala Lumpur International Airport traffic control tower, with a height of 120 m, was investigated. The results showed that in comparison to modal response spectrum analysis, equivalent static analysis overestimated overturning moments, drifts, maximum displacement and demand/capacity ratio. In addition, linear analysis underestimates base shear, drifts and overturning moments in comparison to the results of nonlinear time history and pushover analysis.     

高层钢-混凝土混合结构抗震性能评估

基于性能的抗震思想是以结构的非线性静力推覆分析为基础,以结构的抗震设计方法和抗震性能评估方法为核心的抗震设计方法。将这种方法应用于混合结构的抗震性能评估中:对混合结构进行弹塑性静力推覆分析,根据地震设防水准的不同,确定不同水准地震情况下的弹塑性需求谱曲线,运用能力谱分析方法,得到混合结构在不同等级地震作用下的性能目标,对比规范的性能指标,对混合结构的抗震能力做出评估。     

具有水平加强层高层钢结构的动力特性及抗震性能分析

高层钢结构自身刚度较小,水平荷载起控制作用,设置水平加强层可以控制其变形。本文运用大型通用有限元软件ANSYS,建立三维计算模型,对北京某一高层钢结构进行动力特性分析。通过模态分析,得到了该结构的振型和周期,然后进行了振型分解反应谱分析,最后采用3条地震波,对该结构进行弹性时程分析。通过分析表明,水平加强层可以减小结构的最大位移和层间位移角,但加强层附近存在薄弱层,需要设计人员注意。用ANSYS作校核计算,能为结构抗震设计提供可靠的依据。     

上海世博会中国馆结构弹塑性时程分析

上海世博会中国馆东方之冠建筑造型和结构体系独特,结构为复杂大跨大悬挑钢-混凝土混合结构,主体结构为四个混凝土筒体,上部楼屋面采用混凝土梁板体系、型钢梁-混凝土板梁板体系和钢桁架梁-混凝土板梁板体系。由于上部结构悬挑较大,结构1阶振型为扭转振型,不满足现行建筑抗震设计规范的要求。采用NosaCAD2005有限元程序建立整体结构分析模型,压弯构件采用纤维截面模型,墙体采用非线性平板壳单元,以反映构件非线性复杂受力情况。通过7度多遇和7度罕遇烈度下的弹塑性时程分析,研究了该结构的变形、内力、破坏情况的发展历程。计算结果表明,小震情况下,结构构件未出现损坏;大震情况下,结构最大层间位移角满足1/100的限值要求,筒体构件损坏顺序和分布较为合理,能在一定程度上耗散地震输入能量。出现塑性铰的杆件未超过极限承载能力,结构可以满足"小震不坏"、"大震不倒"的抗震设防要求。最后根据构件的受力或损坏情况,给出了设计改进建议。     

钢结构跃层加层的地震反应分析

根据现行的抗震规范,结合具体的工程实例,通过建立空间三维有限元模型,分析了钢结构跃层加层结构的动力特性,并分别用振型分解反应谱法和时程分析法,对分离式和整体式外套框架跃层加层结构进行了地震反应分析,比较了两种结构的抗震性能,计算结果可为该结构的抗震设计提供参考.     

施工中结构全过程模拟弹塑性时程的分析

某连体结构工程,利用NosaCAD有限元软件建模,转换生成包括施工模拟分析和弹塑性时程分析参数的ABAQUS有限元模型,对结构进行7度罕遇地震下的弹塑性时程分析,得到结构位移、层间位移角及混凝土损伤分布等情况。结果表明:罕遇地震作用下,结构最大层间位移角满足1/100的限值要求,结构构件损坏顺序和分布合理。     

半刚接钢框架内填RC墙结构抗震设计方法(Ⅱ):算例

作者在文献[1]中提出了半刚接钢框架内填RC墙结构（简称PSRCW）的两阶段抗震设计方法。该文用此方法设计了1榀6层3跨PSRCW结构,采用塑性机构法、Pushover分析方法及弹塑性时程法对设计算例进行了地震反应分析,评估了算例结构的抗震性能。结果表明：塑性机构法同采用组合斜压板带模型所得到的极限水平承载力相近,结构的整体超强系数为3.34,具有较大的抗侧能力和超强性能。在多遇及罕遇地震下结构的层间侧移比满足现行抗震规范要求,结构具有良好的抗震性能,进一步证明了PSRCW结构的两阶段抗震设计方法的合理性。     

Design of steel plate shear walls considering inelastic drift demand

The unstiffened steel plate shear wall (SPSW) system has emerged as a promising lateral load resisting system in recent years. However, seismic code provisions for these systems are still based on elastic force-based design methodologies. Considering the ever-increasing demands of efficient and reliable design procedures, a shift towards performance-based seismic design (PBSD) procedure is proposed in this work. The proposed PBSD procedure for SPSW systems is based on a target inelastic drift and pre-selected yield mechanism. This design procedure is simple, yet it aims at an advanced design criterion. The proposed procedure is tested on a four-story test building with different steel panel aspect ratios for different target drifts under selected strong motion scenarios. The designs are checked under the selected ground motion scenarios through nonlinear response-history analyses. The actual inelastic drift demands are found to be close to the selected target drifts. In addition, the displacement profiles at peak responses are also compared with the selected yield mechanism. Future modifications required for this design procedure for different SPSW configurations are identified based on these test cases.     

建筑结构抗震分析的改进反应谱法

目前各国抗震设计规范推荐采用反应谱法进行结构抗震分析。传统反应谱法需要采用地震动白噪声假定和峰值因子一致性假定,对于大规模复杂建筑结构地震响应的计算结果造成较大影响。为了摒弃上述2个计算假定,采用直接迭代法获取与规范反应谱完全等价的地震动功率谱,并计算获得振型相关系数曲面和振型峰值因子曲线。在此基础上,利用结构响应峰值的精确CQC组合公式,提出一种改进反应谱法,以获取具有明确超越概率信息的地震响应峰值。针对某复杂高层建筑结构进行抗震分析,全面剖析了传统反应谱法中地震动白噪声假定和峰值因子一致性假定的影响规律,并验证了改进反应谱法与随机振动方法具有同样的计算精度。改进反应谱法所需用到的振型相关系数和振型峰值因子可以由规范反应谱完全确定,具有良好的工程应用前景。     

基于能量原理的钢筋混凝土框架结构层间弹塑性位移求解

本文按照我国现行《建筑抗震设计规范》设计了三个层数分别为4、7和10层的钢筋混凝土框架结构。利用能量法对各框架结构按等效单自由度体系计算了其滞回输入能;利用pushover方法分析了钢筋混凝土框架结构的层间能量分布规律,通过与非线性动力时程分析结果进行比较,证明该法是可行的;利用文献[1]中楼层弹塑性变形耗能与弹塑性层间位移的关系求出各框架结构的层间弹塑性位移,并与现行《建筑抗震设计规范》中简化计算方法的计算结果进行了对比。