钢管混凝土拱桥多振型组合pushover方法可行性例证

提出采用pushover方法估计钢管混凝土（CFT）拱桥的弹塑性地震响应。由于CFT拱桥地震响应受高阶振型影响较大,故pushover方法需要考虑多振型组合。在阐述了多振型组合的pushover方法的过程步骤后以潮白河大桥为例,对比了pushover方法和杆系模型弹塑性时程分析所得的增量动力时程分析（IDA）曲线。对比结果表明：考虑多振型组合pushover方法能合理的得到结构最大响应;所绘制的IDA曲线与弹塑性时程分析所得曲线很接近,可以用于工程实践;就该例而言,多振型组合结果误差比单一振型结果小10%~15%。     

非线性静力分析MMPA方法的准确性评估

MMPA方法是将按类似弹性振型组合方法对各阶振型侧力模式下pushover分析计算结果进行耦合,按得到结构的弹塑性地震响应的一种非线性静力分析方法。该方法考虑了高阶振型对于高层结构的地震反应的影响。本文分别对两栋不同结构形式的规则高层结构进行了均匀侧力分布,第1振型水平侧力分布和MMPA方法的静力非线性分析。通过与弹塑性动力时程响应分析结果的比较分析,对MMPA方法计算高层建筑结构的准确性进行了评估。     

框支剪力墙结构的弹塑性分析研究

首先基于刚性和弹性两种楼板模型,对不同转换层位置的框支剪力墙结构的弹性抗震进行了分析研究,得出了不同楼板模型、不同转换层位置对结构的弹性地震反应的影响;然后利用pushover分析方法,通过振型分解SRSS和基本振型两种侧向荷载模式、三种目标位移的确定方法,研究了8度罕遇地震下结构的抗震目标位移及弹塑性反应。     

磁流变阻尼器受控RC框剪结构的计算模型及减震研究

为了分析加入磁流变阻尼器(MRD)框剪结构的多维减震性能，基于空间梁单元和壳单元建立了MRD受控框剪结构的三维计算模型。以6层钢筋混凝土(RC)框剪结构为例，采用MATLAB软件开发了未控和MRD受控RC框剪结构的三维计算模型程序，通过将模型程序计算结果与ANSYS软件建立的有限元模型计算结果进行对比，验证了模型及程序的有效性。在兰州波和唐山波作用下，对未控和MRD受控下结构的位移、加速度以及各层层间位移角进行计算。结果表明，未控和MRD受控RC框剪结构的三维计算模型程序能有效模拟结构的三维动力响应及减震效果，在整个地震波持时内，MRD受控RC框剪结构的位移响应均小于对应时间下未控结构的位移响应。     

改进分析过程的模态pushover分析

Chopra的模态pushover分析需要求解各振型等效单自由度体系动力方程,以得到结构对应振型pushover分析的终止目标位移,进而求解对应多自由度体系的各阶振型下楼层的位移。本文对Chopra的模态pushover分析过程进行了改进,通过振型pushover曲线与弹塑性反应谱相交的性能点来求解对应多自由度体系各阶振型下的楼层位移,以考虑高阶振型对静力弹塑性分析方法的影响。并通过SAP2000实现改进模态pushover分析过程,计算结果表明改进的模态pushover分析可以有效的考虑高阶振型影响。     

钢网格盒式结构多模态静力弹塑性分析

该文以某一12层住宅作为研究对象,分别建立钢网格盒式结构模型和普通钢框架结构模型。通过多遇地震烈度下结构抗震设计,采用MPA分析法计算两种结构在罕遇烈度下的目标位移,对比分析两种体系的侧移刚度、层位移、层间位移角以及高阶振型影响。结果表明:盒式结构的抗震设计指标满足规范,并且优于框架结构;盒式结构抵抗罕遇地震的能力强于框架结构,高阶振型影响小于框架结构。     

考虑高阶振型影响的改进的多模态推覆分析方法

将结构静力弹塑性分析与地震反应谱结合起来的Pushover方法是一种简单有效的结构抗震能力评定方法,本文简要介绍了这种方法的原理,并在多模态pushover分析方法的基础上,提出了改进的多模态pushover分析方法,用以建立钢框架结构的能力谱曲线。求解结构在性能点处的响应时,为了考虑高阶振型对结构抗震性能的影响,首次把振型质量参与系数应用到模态推覆分析结果的组合中。通过与弹塑性时程分析的比较,表明本文提出的改进的多模态推覆分析方法是可行的和准确的。     

Pushover方法的准确性和适用性研究

Pushover方法作为一种建筑结构弹塑性地震响应的简化近似计算方法和抗震性能评价方法已得到广泛应用。但由于其理论基础不严密,其准确性需要给予必要确认,同时其适用性也应受到一定的限制。本文以逐步增量弹塑性时程方法的结果为基准,分别以一个普通6层RC框架结构和一个18层RC框架-剪力墙结构为例,对Pushover方法的准确性和适用性进行了分析研究。结果表明,Pushover方法仅适用于以第一振型为主的高度不大的结构,且应采用两种以上的侧力模式;对于高阶振型影响较大的结构,该方法的准确性较差,承载力预测显著偏低。     

框架——剪力墙结构的静力弹塑性分析研究

静力弹塑性方法作为一种评价结构抗震性能和计算结构弹塑性变形的简化方法,近年来得到了广泛应用。但由于传统的定侧力模式的静力弹塑性方法只考虑第一振型,无法反映高层建筑结构的高阶振型影响。为考虑高阶振型的影响,Chopra在振型分解反应谱组合法的基础上,提出了MPA方法。本文首先讨论了应用MPA方法需注意的问题,然后用一个18层钢筋混凝土框架—剪力墙结构为算例,以逐步增量弹塑性时程分析结果为基准,对传统定侧力模式静力弹塑性方法和MPA方法的分析结果进行了对比研究。结果表明,相比于定侧力模式静力弹塑性分析结果,MPA方法的分析结果更接近弹塑性时程分析结果。     

不同荷载形式下变刚度框剪结构分析

通过对变刚度框剪结构进行层单元模型分析,并考虑多振型因素的影响,推导出了变刚度框剪结构单元在受到不同地震荷载形式下的位移、内力公式.同时运用MATLAB编制的软件程序对实例进行了计算,结果表明在相同条件下考虑变刚度情况比现有的规范方法计算所得位移要小.     

轻钢增层结构地震反应高振型影响研究

带有轻钢增层的结构,质量与刚度在房屋的增层处出现明显减弱,在地震反应中高阶振型的影响较为显著,为此,采用振型分解法分析了在高阶振型组合影响下,轻钢增层结构的地震反应,对采用底部剪力法进行抗震设计时,动力放大系数的合理取值进行了计算与分析。     

基于振型贡献系数的空间结构振动反应研究

高阶振型对结构振动反应影响的大小与结构的类型直接相关,现有研究对象主要为高层建筑或大跨度桥梁,而针对大跨度空间结构高阶反应的研究,特别是基于振型贡献系数研究高阶反应相关参数的规律变化,目前还很少.本文以刚性大跨度单层扁网壳结构为研究对象,分析比较反应大小不同的振型贡献系数及其累积趋势变化.提出结构特征点刚度比参数ρ的概念,并同时采用结构矢跨比f和特征点刚度比ρ两个参数表征单层网壳的刚度特性,研究不同f和ρ对高阶振型贡献系数的影响;采用典型硬土场地地面运动的加速度设计谱表征地震激励,对比分析不同ρ和f对高阶振型加速度谱坐标的影响.基于振型贡献系数和加速度反应的变化规律比较结果,总结出单层扁网壳振型反应的分布特征和显著程度,提出了判断单层网壳结构振型反应绝对贡献大小以及高阶振型在弹性地震设计反应谱上的卓越周期区域的方法.本文关于高阶振型反应规律的研究成果,也适用于其他类型刚性空间结构的地震反应分析.     

高振型对高层建筑顶部钢塔楼地震反应的影响分析

采用基于振型分解的结构动力响应分析方法计算了江苏省电网调度中心顶部钢塔楼在地震作用下各阶振型的地震响应。研究了高阶振型对顶部钢塔楼地震反应的影响,从而分析了高阶振型在钢塔楼地震反应中的影响程度。分析表明,由于顶部钢塔楼的“鞭梢效应”,采用振型分解反应谱法计算塔楼地震反应时需要合理地确定计算振型数以正确地估计塔楼的地震反应。     

改进模态pushover法应用于高墩桥梁抗震分析

国内外尚缺乏针对高墩桥梁抗震的设计方法。介绍了模态pushover分析方法与能力谱法相结合后的改进模态pushover分析方法,并以实例进行高阶振型对高墩桥梁抗震能力的影响分析。将其计算结果与常规加载的pushover分析方法的计算结果进行比较,分析表明在高墩桥梁中不能忽略高阶振型的影响。     

巨型框架结构体系地震响应问题的ANSYS分析

采用大型有限元软件ANSYS对巨型框架结构进行了动力时程分析,讨论了不同主次框架刚度比下巨型框架结构的地震响应,计算结果表明,钢筋混凝土巨型框架在地震作用下的侧移曲线为弯剪型;主次框架刚度比对巨型框架弹性地震反应有较大影响;结构的高阶振型对结构反应有一定影响,当与地震波卓越周期相近时可能发生类共振现象。     

单层网壳动力特性和地震响应分析

结合工程实例,利用有限元软件SAP2000建模进行模态分析和时程分析,以研究其动力特性和地震作用下的响应。本文给出该网壳结构的前10阶自振频率和振型,给出位移响应谱。分析结果表明,网壳结构的高阶振型复杂,自振频率偏向密集,水平地震响应占主要成分,明显大于竖向地震响应。网壳低阶振型基本为水平振型,一般第一振型为水平振型。     

对模态Pushover单自由度体系等效方法的改进

模态Pushover分析方法(MPA)可以有效考虑结构高阶振型,但其在确定各阶模态Pushover分析的目标位移时,采用了结构的弹性模态,并未考虑塑形状态下结构力学性能的改变。本文对MPA单自由度体系等效方法进行了改进,提出了MPA的"两阶段"等效方法,并以三个算例验证了该方法的精确性。     

基于多模态的3种加载模式的Pushover研究

鉴于传统的Pushover法不能考虑结构的高阶振型,有学者提出了考虑多阶振型作用的Pushover分析法,从而提高弹塑性分析的精度.基于2个框架结构,采用MPA、MMPA和IMPA法对其进行详细的分析对比.结果表明,MPA法和IMPA法分析精度高,充分考虑了高阶振型的影响,在高层结构抗震性能分析中可优先采用MPA法和IMPA法.     

双摇摆界面自复位墙高层结构三维建模及其抗震性能分析研究

预制混凝土自复位墙在强震下具有结构损伤低、残余位移小等优越性能。然而既有研究主要关注底部摇摆机制的低层自复位墙结构,尚未过多考虑高层自复位墙结构及其高阶振型响应效应。因此,本文提出采用双摇摆界面的自复位墙高层结构,以减轻其高阶振型响应。以一幢10层自复位墙结构为例,采用双摇摆机制,并采用考虑高阶振型的直接基于位移设计方法对该结构进行了设计。结构同时考虑两种耗能机制,即耗能钢筋和U形钢阻尼器。非线性时程分析结果表明：附加第二摇摆界面可显著减小自复位墙上部结构的地震响应。采用沿结构高度均匀分布的U形钢阻尼器,可显著提高结构阻尼耗能并减小其侧移。本文研究将为推广自复位墙体系在高层建筑中的应用提供参考。     

单层索网玻璃幕墙与主体结构地震响应的整体分析

点式玻璃幕墙单层索网柔性支承体系将晶莹通透的建筑玻璃和简洁细小的单层索网有机结合,成为建筑与结构设计融合经典.而当前关于单层索网点式玻璃幕墙抗震性能研究甚少,尤其是主体结构对其地震响应的影响.本文针对不同的主体结构和单层索网的耦合模型,对单独索网地震响应研究进行整体分析.分析结果表明:耦合模型的自振特性具有一定的独立局部自振特性;主体结构对单层索网的地震二次输入影响受主体结构和单层索网自振特性的影响,主要表现为二次输入频谱特性和输入幅值的不同;主体结构对单层索网的地震响应较大,可不同程度的放大或者减弱地震作用;主体结构对索网高阶振型具有激发效应.因而对现有规范玻璃幕墙设计不考虑主体结构的做法提出了挑战,为进一步研究主体结构对幕墙的影响提供参考.