基于雙線型恢復力模型的彈塑性時程分析和能量法研究.pdf

1、眾所周知，地震給我國人民的生命財產安全造成了巨大的危害和損失，對于抗震方法的深入研究已經顯得刻不容緩?；谀芰康目拐鹪O計方法不僅包含了力和位移兩個非常重要的結構參數，還考慮了代表結構損傷的累積滯回耗能，避免了基于承載力和反應譜法所不能考慮的彈塑性位移和基于位移抗震設計方法所不能考慮結構累積損傷的不足，能夠全面地反映地震對結構的影響以及結構的抗震性能，非線性結構能量法研究的前提就是能夠準確地進行結構的時程響應計算。論文在前人研究成果的基礎

2、上，通過理論分析、數值建模和大量仿真計算，較準確地得到了非線性結構時程響應的計算方法，并利用能量法對SDOF(Single-Degree-Of-Freedom)和MDOF(Multiple-Degree-Of-Freedom)結構進行了地震響應分析。論文的主要內容如下：
　　1.對于逐步積分法中的Newmark法進行了深入的研究，通過Matlab軟件編程得到了無條件收斂的逐步積分方法的程序。通過Matlab軟件建立了SDOF和MD

3、OF的線性和非線性模型，與此同時，利用ANSYS有限元分析軟件中COMBIN40單元建立了對應的SDOF和MDOF的線性和非線性模型，并用瞬態(tài)分析模塊進行地震響應分析。
　　2.對于Matlab程序和ANSYS程序，分別就SDOF線性無阻尼系統(tǒng)在簡諧荷載下及SDOF線性體系在地震波作用下的情況進行對比驗證，探討Matlab時程計算程序的準確性和收斂性。
　　3.對于雙線型恢復力模型，研究了5種不同的拐點處理方法。為了尋求有效

4、的處理方法，分別研究了SDOF、2DOF和3DOF非線性體系在地震波作用下的動力響應。分別通過時程對比、誤差時程分析、平均誤差以及驗證動力平衡方程，尋找最有效和合適的拐點處理方法。
　　4.對Matlab和ANSYS分析結果，運用上述數值方法對能量平衡方程進行驗證，并計算了多自由度非線性系統(tǒng)的總輸入能、阻尼耗能和滯回耗能。繪制SDOF和MDOF非線性體系的總輸入能量譜、阻尼耗能譜、滯回耗能譜以及等效速度譜；對總輸入能的影響因素進行