基于模態(tài)增量動(dòng)力分析的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)估.pdf

1、性能化的抗震設(shè)計(jì)（Performance-based Earthquake Engineering,PBEE）中，增量動(dòng)力分析（Incremental Dynamic Analysis,IDA）被認(rèn)為是評(píng)估結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)和倒塌破壞較為準(zhǔn)確的方法，通過對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行一系列地震動(dòng)作用下多重非線性動(dòng)力計(jì)算，可較準(zhǔn)確的描述結(jié)構(gòu)在線性、非線性和最終動(dòng)力失穩(wěn)發(fā)生倒塌的損傷和破壞狀況。作為一種評(píng)估結(jié)構(gòu)地震作用下性態(tài)反應(yīng)的有力工具，IDA分析方法的準(zhǔn)確性、可

2、靠性和有效性是毋庸置疑的。然而IDA方法由于建模困難、分析復(fù)雜、計(jì)算耗時(shí)、數(shù)據(jù)后處理繁瑣，在實(shí)際工程應(yīng)用中不宜推廣。國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者針對(duì)這個(gè)問題展開了大量的研究，但其中既能夠保證計(jì)算精度，又能有效解決IDA分析自身缺陷的相關(guān)方法并不普遍。
　　基于上述原因，本文將基于模態(tài)推覆分析（Modal Pushover Analysis,MPA）對(duì)IDA分析方法進(jìn)行修正，提出一種簡(jiǎn)化的IDA分析方法，即模態(tài)增量動(dòng)力分析方法（Modal Inc

3、remental Dynamic Analysis,MIDA），并在混凝土框架結(jié)構(gòu)抗倒塌性能評(píng)估中與傳統(tǒng)的IDA方法作對(duì)比，驗(yàn)證MIDA分析結(jié)果的有效性與可靠性。本文的主要內(nèi)容如下：
　?。?）探討RC框架結(jié)構(gòu)在地震作用，尤其是大震作用下的倒塌破壞機(jī)理，對(duì)結(jié)構(gòu)的倒塌破壞模式和倒塌破壞準(zhǔn)則進(jìn)行了闡述，并對(duì) RC框架結(jié)構(gòu)的抗整體性倒塌評(píng)估方法進(jìn)行了介紹；
　?。?）詳細(xì)說明IDA分析的基本原理和具體的操作步驟，針對(duì)IDA分析過程

4、中涉及的地震動(dòng)記錄選取原則和各類參數(shù)的選擇辦法進(jìn)行了具體的解釋。建立5層、8層和11層的RC框架結(jié)構(gòu)并分別進(jìn)行IDA分析，同時(shí)根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)其抗倒塌能力進(jìn)行評(píng)估。
　?。?）以11層RC框架結(jié)構(gòu)為例，研究MIDA方法的有效性。對(duì)比IDA方法和MIDA方法在地震動(dòng)記錄下的最大層間側(cè)移角、最大位移和結(jié)構(gòu)倒塌易損性曲線分析結(jié)果，并對(duì)MIDA方法產(chǎn)生的誤差進(jìn)行討論。
　　數(shù)值模擬結(jié)果表明，MIDA方法在抗震性能評(píng)估上具有較高的精度。