基于倒塌能力的結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)中根據(jù)結(jié)構(gòu)的彈性振動(dòng)模態(tài)將地震作用等效為沿結(jié)構(gòu)高度分布的側(cè)向靜力荷載，不能直觀的反應(yīng)大震作用下結(jié)構(gòu)進(jìn)入非彈性狀態(tài)后的變形需求。因此，很多新的抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)方法被提出，然而到目前為止還沒有一個(gè)直接基于結(jié)構(gòu)倒塌能力的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法被提出。本文以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，提出了一種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)各層倒塌能力相對(duì)均勻化的抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。在優(yōu)化設(shè)計(jì)方法中通過(guò)迭代調(diào)整結(jié)構(gòu)各層的結(jié)構(gòu)特性，保持結(jié)構(gòu)的材料用量不變，將材料從未充分利用樓層轉(zhuǎn)移到

2、材料不足樓層，使得結(jié)構(gòu)各層的倒塌能力相對(duì)均勻分布。并從地震動(dòng)參數(shù)及結(jié)構(gòu)參數(shù)兩方面對(duì)優(yōu)化后結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度分布模式和側(cè)向力分布模式進(jìn)行研究。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）分析了結(jié)構(gòu)倒塌與延性的關(guān)系，得到了倒塌延性。根據(jù)結(jié)構(gòu)的倒塌延性，提出一種調(diào)整結(jié)構(gòu)各層結(jié)構(gòu)特性實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)各層倒塌能力相對(duì)均勻化的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。定義了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分布系數(shù)和側(cè)向力分布系數(shù)，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后結(jié)構(gòu)的倒塌能力大大提高，各層倒塌能力分布更加均勻。
　?。?）研究了地震動(dòng)參數(shù)

3、對(duì)優(yōu)化后結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及側(cè)向力分布模式的影響。發(fā)現(xiàn)震級(jí)、斷層距和持時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化強(qiáng)度及側(cè)向力分布模式影響不大，E類場(chǎng)地與其他三類場(chǎng)地下結(jié)構(gòu)的優(yōu)化強(qiáng)度及側(cè)向力分布模式區(qū)別較大。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)近場(chǎng)脈沖效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化強(qiáng)度及側(cè)向力分布模式影響較大。
　?。?）研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化強(qiáng)度及側(cè)向力分布模式的影響。發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的總層數(shù)、基本周期、延性系數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化強(qiáng)度及側(cè)向力分布模式影響較大。結(jié)構(gòu)的阻尼、第二剛度、下降段剛度對(duì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化強(qiáng)度及側(cè)向力分