基于位移自适应能力谱Pushover方法

为改善Pushover方法预测效果,本文提出一种基于位移自适应能力谱Pushover方法。这种方法吸收了基于位移自适应Pushover算法、N2法以及能力谱方法的优势,引入了自适应能力谱特性。同时该方法可以高阶振型影响以及结构屈服以后侧向力分布的变化,也能反映结构瞬时变形状态的影响。为了评价该种方法的预测效果,以两个高层钢框架为例,采用Opensees软件进行Pushover分析以及弹塑性时程分析,将本文提出的方法计算结果与模态Pushover方法,基于力的自适应Pushover方法以及弹塑性时程分析的计算结果进行比较。结果表明:各种Pushover方法对楼层位移的预测效果明显好于层间位移角,基于位移自适应能力谱方法对预测楼层位移以及层间位移角预测效果误差指标小于其他Pushover方法,因此本文提出的这种方法可以有效改善目前Pushover方法预测性能。     

基于位移模式的改进能力谱法结构位移反应分析

能力谱法是基于性能抗震设计方法中结构位移反应分析的有效方法之一。为了克服常规的能力谱法在评估结构地震反应时只考虑结构第一振型的局限性,本文作者提出了基于位移模式的改进能力谱法,引入考虑多振型的位移模式,介绍了该方法的实施步骤,基于位移模式对结构进行Pushover分析得到体系的能力曲线,采用等效阻尼比和延性系数得到需求谱,从而计算结构的位移响应,并通过算例验证本文所提出方法计算结果的可靠性。     

Pushover能力谱方法的基本原理及应用

Pushover分析是一种基于位移的静力弹塑性分析方法,近几年在国内外得到了广泛的重视和应用.本文首先阐述了Pushover能力谱方法的原理及其在SAP2000N中的应用步骤,接着对偏心支撑钢框架算例进行了分析,根据Pushover曲线,对结构性能点进行了试算与逼近的理论计算.另外,算例分析还证明,Pushover能力谱方法能够对结构的屈服机制、薄弱层位置、结构的性能目标等做出评价.     

基于能力谱法的单自由度结构易损性分析

为进行基于能力谱法的结构地震易损性分析,采用选定的250条地震波对单自由度结构进行了弹塑性时程分析和弹性时程分析,建立了结构弹塑性时程分析最大位移与Pushover分析最大位移比的平均值和变异系数与相关参数的关系式,其中Pushover分析中的需求谱采用的是按相同地震波进行弹性时程分析建立的反应谱;通过Monte-Carlo方法分析了随机结构参数下Pushover分析得到的最大位移的概率特性,给出了最大位移平均值和变异系数的表达式;采用可靠度计算理论,给出了结构易损概率的计算公式和可靠指标的简化计算公式。结果表明:提出的易损性分析方法通过Pushover分析实现了传统结构易损性分析方法需要进行大量弹塑性时程计算才能达到的目标。     

A_y-D_y格式地震需求谱及其在结构性能抗震设计中的应用

在结构基于位移抗震设计的改进能力谱法基础上建议了屈服谱加速度和屈服位移(Ay-Dy)格式的地震需求谱,其特点是:过原点的射线与不同位移延性系数的需求谱曲线相交,各个交点对应的周期都相同,从而为在结构基于位移抗震设计方法中实现“小震不坏、中震可修和大震不倒”的多级性能目标提供了方便。借助于Pushover分析具体给出了一钢筋混凝土框架结构在不同风险水平地震作用下抗震性能评价实例。     

基于性能的框架结构弹塑性分析研究

基于性能的结构设计方法是以结构抗震性能分析为基础的设计方法，本文介绍了常用的Pushover方法和能量谱法，讨论了Pushover分析方法的基本思想和基本原理，并通过实际算例进行了验证，指出了基于性能的结构弹塑性分析过程中高振型的影响及目标位移的确定方法．对实际工程具有指导价值。     

二质点模型在Pushover分析中的应用

对常见的主要失效模式为下部破坏型结构在强烈地震作用下的位移需求估计,常规的Pushover方法和模态Pushover方法不能得到满意的结果。为此,本文提出等效成二自由度体系的Pushover分析方法,并推导了多自由度体系等效成二自由度体系的计算公式。分别采用常规Pushover方法、模态Pushover方法、等效成二自由度体系的Pushover方法以及时程分析法对8个7层平面框架结构进行了强烈地震作用下的位移反应分析,同时还对其中的一个结构进行了不同地震动强度水平下的位移反应分析。结果表明,等效成二自由度体系的Pushover分析方法能够较好地估计下部破坏型结构的位移需求。     

基于能量平衡的位移自适应多模态Pushover分析方法

为克服传统Pushover方法的局限性,提出了基于能量平衡的位移自适应多模态Pushover方法。这种方法结合了能量平衡方法和位移自适应Pushover方法,对所考虑的各个振型分别进行Pushover分析,然后将所得各个模态性能点处对应的各向性能指标按SRSS组合规则进行组合。这种方法可以考虑高阶振型影响以及结构屈服以后侧向力分布的变化,同时也避免了传统基于位移自适应Pushover方法无法反映高阶振型影响以及Pushover分析中侧向力折返问题。为验证所提出方法的预测效果,选取3个高层钢框架作为案例,将基于能量平衡的位移自适应多模态Pushover与传统基于模态Pushover分析方法及弹塑性动力时程分析的计算结果进行对比,结果表明:提出的方法能够很好地预测高层钢框架结构的楼层位移和层间位移角。     

高层建筑结构抗震性能评估方法的研究与改进

为在高层建筑静力弹塑性分析中考虑高阶振型的影响,在模态Pushover分析方法基础上,采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(ESDOF)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(MDOF)结构的位移反应,并通过振型组合方法(SRSS)求得结构的总位移反应,用其与剪力墙的目标位移进行比较,判断设计结果是否满足性能目标要求。结果表明:该方法较合理地反映了结构在设计地震作用下的位移需求。     

采用耗能支撑对钢筋混凝土框架和中心支撑钢结构房屋的抗震加固

研究了如何通过被动耗能方式对既有框架进行抗震加固。提出了一个基于能力谱和位移控制的迭代设计流程,并结合既有中心支撑钢框架结构讨论了该设计流程在实际应用中的有效性。该设计流程能够用于基于不同性能目标、采用任何类型的耗能装置进行抗震加固。在加固时采用的屈曲约束支撑用来防止结构构件和非结构构件的破坏。采用了传统的单模态Pushover分析(荷载和第一阶模态成正比)和多模态Pushover分析对既有框架结构的抗震加固进行分析。分析发现,对于中高层框架混凝土结构房屋(30m以上),耗能支撑设计过程中采用多模态Pushover分析比单模态Pushover分析结果更有效;然而采用屈曲约束支撑进行抗震加固后,房屋刚度变得规则,此时单模态Pushover分析和多模态Pushover分析得到的结果差别不大。     

消能摇摆高位隔震结构体系的地震反应特性

双段消能摇摆结构体系是通过两段串联的摇摆结构,控制主体结构各楼层在地震作用下均匀变形,抑制薄弱层的产生,也降低了主体结构对于摇摆结构的刚度需求。在变形集中的摇摆结构底部布设位移型阻尼器,可进一步提高结构的抗震性能。但是该体系存在承载力较低、上段结构地震反应相对较大的不足。基于此,提出了消能摇摆高位隔震结构体系,即在双段消能摇摆结构体系的分段楼层位置增设劲性支撑,以抑制上段结构的摇摆运动,提高结构的刚度与承载力;同时,下段结构允许发生摇摆,发挥高位隔震层的作用。以消能摇摆高位隔震结构体系为研究对象,分析对比了其他三种结构体系:传统支撑框架结构体系、双段消能摇摆结构体系、不含位移型阻尼器的摇摆高位隔震结构体系。采用OpenSees软件建立了弹塑性有限元分析模型,对四种结构体系进行弹塑性抗震分析和增量动力时程分析。研究表明,消能摇摆高位隔震结构体系的刚度与承载力较高,地震反应较小,抗震性能与抗倒塌性能良好。在摇摆结构分段位置加设劲性支撑层,可以抑制上段结构在地震作用下的变形,并发挥下段摇摆结构的隔震作用。布设于分段位置与摇摆结构底部的阻尼器,可以充分消耗地震能量,提高结构体系的抗震性能。     

结构跨数对框架结构Pushover分析结果的影响

静力弹塑性分析(Pushover)方法是一种在罕遇地震作用下简化结构复杂的弹塑性分析的方法,也是一种基于结构位移的静力分析法[1]。通过Pushover方法可以预估结构的抗震能力,从而确定结构是否能达到相应的抗震性能。本文首先阐述了Pushover分析方法的基本原理,并运用Midas软件对混凝土框架结构模型进行了Pushover分析,考查了结构跨数这一因素对Pushover分析结果的影响。     

桥梁破坏状态震害预测分析

通过对桥梁进行在不同烈度情况下的震害预测,采用了两种分析方法,第一种是进行静力计算,第二种是Pushover分析方法,对桥梁做出更为准确的评估,并以桥墩顶点处弹性和弹塑性位移角极限值来判别出桥梁破坏极限状态,最后采用具体算例对桥梁进行预测评估。     

偏心结构考虑扭转的三维Pushover分析

运用三维Pushover方法对偏心框架结构进行分析,通过与对称结构的屈服机制、能力曲线和层间位移的对比,得到其地震扭转反应特征.由于Pushover分析未考虑结构高阶振型的影响,对于偏心结构而言,其结果与时程分析结果偏差较大.在Fajfar提出的N2方法的基础上,考虑扭转振型对结构的影响,提出了Pushover分析结果的修正方案.在算例中,分别用N2方法和建议的方法对Pushover分析结果进行组合,结果表明在偏心率较大的情况下,建议的方法具有更好的精度.     

桥梁高墩位移延性能力计算方法研究

本文总结了现行位移延性能力计算方法,对不同参数桥梁高墩计算模型采用Pushover法进行分析并与公式法比较,讨论了两种方法在计算桥梁高墩位移延性能力时的适用性,并指出位移延性能力计算偏差对抗震设计有较大的影响。     

Pushover分析的基本原理和设计方法

Pushover分析方法是一种将静力弹塑性分析与反应谱相结合、进行图解的计算方法;也是实现基于性能抗震设计的重要方法。本文阐述了Pushover分析的基本原理和方法,给出适合我国抗震规范、利用SAV2000程序进行Pushover分析的计算步骤和性能评价。可供某些结构在特定水平地震作用下进行结构弹塑性变形验算参考。     

模态Pushover方法对长曲线桥的分析研究

采用模态Pushover方法计算一座桥梁结构的反应,并与标准Pushover方法及时程分析方法的计算结果进行了比较,结果表明模态Pushover分析对桥梁结构有较好的适用性和发展潜力,同时,讨论了这一方法需要改进的不足,以推广模态Pushover方法的应用.     

多层多跨预应力混凝土框架结构弹塑性静、动力分析

目前对预应力混凝土框架结构抗震能力的理解多是基于单跨预应力混凝土框架的低周反复荷载试验或振动台试验。然而,多跨预应力混凝土框架结构耗能机制和薄弱部位与单跨框架结构不尽相同。本文分别采用弹塑性动、静力分析方法(时程分析方法、Pushover分析方法)对一榀多跨部分预应力混凝土框架结构的抗震能力和屈服机制进行了分析研究,并通过对两种分析结果的比较验证了Pushover分析方法的可靠性。     

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。