鋼筋混凝土建筑非線性阻尼性能及其地震反應(yīng)研究.pdf

1、建筑物的阻尼性能對于其地震反應(yīng)有重要影響。國內(nèi)外最近十多年的相關(guān)研究表明，建筑物阻尼性能具有非線性性質(zhì)，而當前各國建筑抗震設(shè)計規(guī)范中廣泛采用的常阻尼比模型不能真實地反映建筑物的非線性阻尼性能，這可能導(dǎo)致建筑物抗震設(shè)計結(jié)果產(chǎn)生較大的偏差。困繞著鋼筋混凝土建筑的非線性阻尼性能及其地震反應(yīng)分析方法，本論文進行了以下兒個方而的研究工作: 1.在收集了大量建筑物、建筑結(jié)構(gòu)模型以及鋼筋混凝土、砌筑砂漿等主要建筑材料的阻尼比試驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上

2、，深入探討了建筑物的阻尼機理，定量分析了鋼筋混凝土建筑物阻尼性能的主要影響因素及其非線性阻尼性能的變化規(guī)律。 2.根據(jù)建筑物阻尼機理和阻尼性能主要影響因素的分析，提出了各種結(jié)構(gòu)形式鋼筋混凝土建筑非線性阻尼比計算表達式，這些表達式充分考慮了建筑物主要構(gòu)成材料的阻尼性能、建筑物結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)造方法、結(jié)構(gòu)變形性能和結(jié)構(gòu)變形狀態(tài)等因素劉一建筑物阻尼比的影響，能夠合理地反映建筑物的非線性阻尼性能，并具有較強的實用性。 3.劉一建筑物

3、動力特性及損傷的識別方法進行了深入研究和探討，闡述了Hilbert-Huang變換(HHT)法分析過程和具有的優(yōu)勢，論述了采用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EM D)法提取建筑物模態(tài)振動反應(yīng)的步驟和注意事項，以及如何利用Hilbert變換識別結(jié)構(gòu)的盼時頻率和損傷發(fā)展過程，如何利用相劉一Hilbert邊際譜識別結(jié)構(gòu)模態(tài)振型，并通過算例分析驗證了本文方法的有效性。 對于時變阻尼比的相關(guān)概念進行了詳細的闡述和分析，提出了局域阻尼比的概念，推導(dǎo)了通過自由

4、振動反應(yīng)識別局域阻尼比的方法。研究了如何將能量法和HHT變換相結(jié)合，來識別地震中建筑物局域阻尼比。采用本文提出的識別方法，分析了Northridge地震中兩棟建筑物的動力特性參數(shù)，分析結(jié)果說明，本文分析方法能夠有效地識別地震中建筑物模態(tài)頻率變化規(guī)律和阻尼性能，進而較為可靠地評估建筑物在地震中的損傷發(fā)展過程和損傷程度。這兩棟建筑物的地震損傷識別也進一步證實了本文方法的可行性。 4.通過大量的數(shù)值計算，分析了非線性阻尼比劉一建筑結(jié)構(gòu)

5、振動反應(yīng)的影響，數(shù)值分析結(jié)果說明，非線性阻尼結(jié)構(gòu)振動反應(yīng)與常阻尼比結(jié)構(gòu)的振動反應(yīng)有著較大的差異。在某些情況下，常阻尼比分析模型的分析結(jié)果剛‘能偏于不安全。 5.以本文提出的鋼筋混凝土建筑物非線性阻尼比計算表達式為基礎(chǔ)，通過數(shù)值模型計算，首次提出了建筑抗震設(shè)計反應(yīng)譜的非線性阻尼修正系數(shù)，進而建立了非線性阻尼地震影響系數(shù)曲線，該曲線不僅充分考慮了設(shè)防烈度和場地條件對于建筑物地震反應(yīng)的影響，同時合理地反映了建筑物結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)振動過程