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能力谱法在高层建筑Pushover分析中的应用

作　者: 罗林杰
导　师: 陈树华
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 结构工程
关键词: 模态Pushover分析能力谱方法非线性反应谱模态数量
分类号: TU973.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

传统的基于力的抗震设计方法具有简单、实用等优点,但不能全面评估在地震作用下结构的破坏程度,也不能准确地反映结构响应的真实历程。目前,基于性能的抗震设计作为地震研究的一种发展趋势,主要从静力非线性与动力非线性两方面进行研究,静力非线性分析可以估计结构的非线性变形,这比承载力设计方法更加接近实际。动力时程分析方法在抗震设计中能够比较真实的反映结构的破坏状况,但由于地震动本身的随机性,所以动力时程分析还仅停留在理论阶段。目前,静力弹塑性Pushover分析以其实用性强等特点正在受到越来越多的关注,Pushover分析是一种用于评估结构抗震性能的弹塑性方法,它避免了非线性动力分析的繁琐,又具有较好的准确性。本文主要将能力谱方法及非线性反应谱引入到模态Pushover分析中,通过分析各阶模态的性能点来考虑结构高阶振型的影响,提高了常规Pushover方法的分析精度,并与时程分析结果比较验证其适用性。通过分析,主要得到以下结论：(1)能力谱方法的应用,大大简化了模态Pushover分析过程,为其在实际工程分析中的应用创造了条件。(2)分析过程中由于非线性反应谱的引入,使得该方法在结构进入非线性阶段后仍然具有较好的适用性,推广了模态Pushover分析方法的精度和广度。(3)推广后的模态Pushover分析结果与时程反应分析结果比较,根据结构的实际情况来适当考虑结构模态数量的影响。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-13
  1.1 研究背景及其意义  9
  1.2 常规的抗震设计方法  9-11
    1.2.1 设计步骤  9-10
    1.2.2 常规抗震设计方法的局限性  10-11
  1.3 目前Pushover分析存在的问题  11-12
  1.4 本文的主要研究内容  12-13
第2章模态Pushover分析基础  13-22
  2.1 基于性能的抗震设计思想  13-14
  2.2 结构抗震设计理论的发展概论  14-15
  2.3 静力弹塑性Pushover分析方法  15-21
    2.3.1 静力弹塑性Pushover分析原理及步骤  15-16
    2.3.2 静力弹塑性Pushover分析的侧向加载模式分析  16-19
    2.3.3 模态Pushover分析方法  19-20
    2.3.4 模态Pushover分析的用途  20-21
  2.4 本章小结  21-22
第3章弹塑性反应谱  22-39
  3.1 基于R-μ-T折减的弹塑性反应谱方法  22-25
  3.2 R-μ-T关系模型  25-32
    3.2.1 四种R-μ-T模型的对比分析  27-29
    3.2.2 四种R-μ-T模型的精度评价  29-32
  3.3 能力谱法  32-38
    3.3.1 能力谱方法的分析步骤  32-34
    3.3.2 基于规范的弹性反应谱的需求曲线的建立  34-36
    3.3.3 两种反应谱的比较  36-38
  3.4 本章小结  38-39
第4章模态Pushover分析实例  39-58
  4.1 工程概况  39-47
    4.1.1 地震波的选择  41-43
    4.1.2 结构振动模型的选择  43
    4.1.3 恢复力特征曲线  43
    4.1.4 结构动力方程的建立和求解  43-47
  4.2 SAP2000建模分析  47-51
    4.2.1 平面结构假定  47
    4.2.2 非线性动力时程分析  47-49
    4.2.3 非线性动力时程分析的结果  49-51
  4.3 结构模态Pushover分析结果  51-57
    4.3.1 Pushover分析基本原理  52-54
    4.3.2 模态Pushover分析结果  54-56
    4.3.3 模态Pushover分析结果  56-57
  4.4 本章小结  57-58
结论  58-59
参考文献  59-63
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  63-64
致谢  64

能力谱法在高层建筑Pushover分析中的应用

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