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。     

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。     

我国高层建筑抗震设计的若干问题

回顾与分析了我国高层建筑的发展;讨论了我国高层建筑结构抗震设计的几个问题：材料与结构体系,构件变形能力与轴压比,弹塑性时程分析与弹塑性静力分析,以及基于位移的抗震设计。     

静力弹塑性分析方法在RC框架结构抗震能力分析中的应用

本文简要介绍了静力弹塑性分析(push-over)方法的基本原理和实施步骤,并对一RC框架结构进行了静力弹塑性分析,结合能力谱的概念对结构进行了抗震性能评估。     

高层钢结构弹塑性抗震分析静动力综合法

现有的高层建筑结构罕遇地震分析方法可以归结为两大类,弹塑性动力时程分析方法和静力弹塑性分析方法。这两类方法各有其优点和不足。将动力和静力弹塑性分析方法结合起来,发挥各自的优势是改进高层建筑结构罕遇地震分析方法的一种思路。本文提出了一种可以应用于高阶振型和扭转效应不可忽略的高层钢结构罕遇地震分析方法———静动力综合法。该方法结合了动力弹塑性时程分析、高层建筑结构等效弹塑性层模型和静力推覆分析方法的优点。通过算例分析验证了静动力综合法的合理性和适用性,以及静力弹塑性分析方法在三维非对称结构中应用的可行性。     

高层建筑结构静力弹塑性分析方法的研究改进

主要就目前高层建筑结构弹塑性分析方法的研究现状进行了探讨,介绍了高层建筑结构静力弹塑性分析方法的计算软件,提出了静力弹塑性分析方法的改进意见,以推广Pushover分析方法的应用,从而促进高层建筑结构的发展。     

某复杂高层建筑结构设计分析

针对某双塔复杂高层建筑,通过振型分解反应谱法、弹塑性静力、动力时程分析,对比分析了结构不同方向在不同地震动作用下的位移和内力响应,并提出了结构超限设计的处理措施,以提高结构的抗震性能。     

复杂高层建筑结构抗震分析方法简介

简要介绍了复杂高层建筑结构包含的内容,结合近现代抗震设计理论体系,对底部剪力法、反应谱方法、时程分析方法、静力弹塑性分析方法、增量动力分析方法五种复杂高层建筑结构抗震分析方法作了比较,得出了一些有实用价值的结论。     

某超限高层住宅结构抗震性能设计与分析

某8度区大高宽比高层建筑,采用剪力墙结构,高度接近B级高度上限130 m,属于高度超限高层建筑。通过对结构进行多遇地震下的振型分解反应谱计算和弹性时程分析、设防地震与罕遇地震下的等效弹性计算、静力弹塑性分析,研究了地震作用下结构的受力特点和动力响应,同时采取加强措施,提高了结构的抗倾覆能力,结果表明结构能够满足预定的性能目标,抗震性能良好。     

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。     

基于Park-Ang模型的框架结构地震损伤性能评估

借鉴Pushover分析和混凝土构件损伤评估的基本思想对结构进行性能评估.通过能力谱方法,得出罕遇地震作用下结构的层间位移,采用Park-Ang模型计算结构各层的损伤指标,并结合非线性静力分析的结构构件塑性铰的发展、分布情况对结构的性能水平进行评估.本文方法利用结构滞回耗能与结构最大位移的关系求解结构的滞回耗能,极大地...     

Evaluation of nonlinear static analysis methods and software tools for seismic analysis of highway bridges

The response of bridges when subjected to seismic excitation can be evaluated by a number of analysis methods. The traditional approach is to employ linear static or dynamic analyses coupled with appropriate modifiers to account for inelastic response while current design practice is moving towards an increased emphasis on nonlinear static analysis methods. In this study, a preliminary seismic response analysis of a two-span highway bridge was performed using linear dynamic analysis procedures to identify the potential for inelastic response. The bridge was subsequently analyzed in accordance with two nonlinear static analysis methods (capacity spectrum and inelastic demand spectrum methods) in an effort to evaluate the difference in global response predicted by the two methods and the effectiveness of various software programs for performing nonlinear static analysis. The results demonstrated that, for the two nonlinear static analysis methods used in this study, different predictions of nonlinear response occurred with neither method being regarded as producing correct results due to a number of simplifications inherent in the methods. Furthermore, the analysis revealed that some software programs are well suited to performing nonlinear static analysis, both from the point-of-view of performing comprehensive analyses and providing a graphical depiction of the evolution of damage (i.e. the behaviour of plastic hinges).     

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。     

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。     

Nonlinear Static Procedure for Seismic Vulnerability Assessment of Bridges

Abstract:   The impact of an earthquake event on the performance of a highway transportation network depends on the extent of damage sustained by its individual components, particularly bridges. Seismic damageability of bridges expressed in the form of fragility curves can easily be incorporated into the scheme of risk analysis of a highway network under the seismic hazard. In this context, this article focuses on a nonlinear static method of developing fragility curves for a typical type of concrete bridge in California. The method makes use of the capacity spectrum method (CSM) for identification of spectral displacement, which is converted to rotations at bridge column ends. To check the reliability of this current analytical procedure, developed fragility curves are compared with those obtained by nonlinear time history analysis. Results indicate that analytically developed fragility curves obtained from nonlinear static and time history analyses are consistent.     

高宝大厦巨型框筒结构静力弹塑性(Pushover)分析

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,已在我国逐渐得到推广应用.依据该法基本原理,对上海高宝大厦的巨型框筒结构进行罕遇地震下的抗震分析,得到性能点处的层剪力、层间位移角曲线和塑性铰分布.计算结果表明,该结构符合"强柱弱梁"的原则,能满足大震不倒的设防要求.     

钢筋混凝土框架结构模型振动台试验及抗震性能对比

介绍了一模型比例为1/10的12层钢筋混凝土框架结构模型振动台试验,分析了模型结构在不同地震水准下的动力反应,并利用能力谱法、改进的能力谱法、Pushover分析以及时程分析对原型结构的抗震性能进行对比分析,得到了结构在不同加速度峰值作用下的性能点、顶层最大位移值、层间侧移角以及塑性铰分布情况。结果表明,该结构在输入加速度峰值为0.1g及0.2g工况时处于弹性阶段或接近屈服。能力谱法在迭代计算过程中可能不收敛,而改进的能力谱法则可以求出结构在弹性以及弹塑性阶段的性能点和顶层侧移,但是与时程分析及试验结果比较误差较大。在结构屈服后,时程分析与试验结果相比也出现一定偏差,这可能是滞回模型的选择和试验的离散性造成的。     

结构静力弹塑性分析(push-over)的原理和计算实例

将结构静力弹塑性分析与地震反应谱结合起来的ｐｕｓｈ－ｏｖｅｒ方法作为一种简单而有效的结构 抗震能力评价工具,目前已在我国逐渐得到推广应用。本文简要介绍了这种方法的原理和实施步骤, 给出了几个计算实例,并就其进一步的研究内容提出了建议。     

在用RC框架结构基于位移的抗震性能评估

根据能力谱方法的基本原理 ,建立了在用RC框架结构基于位移抗震性能的评估方法。该方法采用了振型分解法建立的多自由度体系和等效单自由度体系之间的转换关系 ,以及由现行《建筑抗震设计规范》的反应谱曲线建立的结构抗震要求曲线。用本文方法对清华大学主楼 1 0层钢筋混凝土框架结构进行了抗震性能评估 ,同时进行了小震和大震作用下的弹塑性时程分析。本文方法得到的顶点位移角、层间位移角和塑性铰分布与时程分析的结果比较符合     

被动耗能减震结构基于能力谱法的抗震设计方法研究

结合我国抗震设计规范,提出被动耗能减震结构基于能力谱法的抗震设计方法。在该方法中,结构的性能水平用层间位移角限值予以量化,以简化方法计算速度相关型阻尼器的等效阻尼比。该法首先对经过初步设计的建筑结构进行推覆分析以评估其抗震性能,然后依据性能目标要求选择阻尼器的参数和数量,并对设置阻尼器的结构再次进行推覆分析以检验层间位移角是否满足性能目标要求。通过算例,介绍用该方法对钢筋混凝土规则框架进行消能减震设计的设计过程。实例分析表明,提出的被动耗能减震结构基于能力谱法的抗震设计方法是可行的,并且与非线性动力分析得出的平均结果吻合较好。