混凝土框架結(jié)構(gòu)基于性能的抗震分析方法研究.pdf

1、近年來的震害表明,基于強(qiáng)度的設(shè)計(jì)方法雖然減少了地震中的人員傷亡,但建筑物破壞所造成的巨額損失嚴(yán)重超出了人們所能接受的程度。在這一背景下,90年代初美國(guó)學(xué)者提出了基于性能的抗震分析方法,該方法已成為21世紀(jì)各國(guó)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范修訂的主流方向?；谛阅茉O(shè)計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)是借助Pushover分析,按某種特定的模式對(duì)結(jié)構(gòu)逐級(jí)施加側(cè)向荷載,所得彈塑性反應(yīng)曲線與相應(yīng)的地震需求譜疊加,以此為依據(jù)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)。目前,中國(guó)對(duì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)基于性能的

2、抗震分析方法研究相對(duì)較少,很多方面仍有待改進(jìn),側(cè)向力分布模式和高階振型對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響是重要環(huán)節(jié)之一,圍繞這一問題,本文展開以下幾項(xiàng)工作:
　　系統(tǒng)的闡述了基于性能抗震設(shè)計(jì)的應(yīng)用背景、發(fā)展歷程和研究概況。詳細(xì)論述了基于性能抗震分析方法的主要實(shí)現(xiàn)手段——靜力非線性 Pushover分析的主要功能和基本原理。總結(jié)了Pushover分析當(dāng)中常用的幾種側(cè)向力模式及其存在的問題;選取層數(shù)為8、10、12、15的鋼筋混凝土框架為計(jì)算模型,按倒

3、三角、均勻和多振型樓層慣性力組合分布對(duì)其進(jìn)行Pushover分析,得到模型的能力譜、層間位移譜和塑性鉸發(fā)展情況,并以此為基礎(chǔ)分析了不同側(cè)向力模式對(duì)結(jié)構(gòu)非線性靜力反應(yīng)的影響。針對(duì)傳統(tǒng)能力譜法以基本振型為振動(dòng)控制向量的缺陷,研究了高階振型對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)的影響,詳細(xì)推導(dǎo)了考慮高階振型影響的結(jié)構(gòu)動(dòng)力方程;對(duì)8、10、12、15層鋼筋混凝土框架進(jìn)行了模態(tài)能力譜分析(Modal Pushover Analysis,簡(jiǎn)稱MPA法)和時(shí)程分析,所得層間