王耀伟[1]2003年在《平面不规则结构非弹性地震反应规律研究》文中进行了进一步梳理由于结构楼层中的质量和刚度等分布的不规则，造成楼层的质量中心和刚度中心不重合，从而使得在地震作用下结构各楼层受到的惯性力与楼层抗力不共线，结构将会在不同程度上表现为平动与扭转耦联的变形特征。平扭耦联是一个空间问题，不便简化为平面问题处理，无论是试验研究还是计算分析，尤其是非弹性动力分析，都有很大的难度，研究工作还不是很深入，难以为结构设计提供可靠的依据。目前国内外有关结构扭转的设计规定主要基于单根构件试验或振动台模型试验，对于结构层次的规定更多的是基于震害经验，缺乏定量分析的依据。因此，深入开展平面不规则结构的地震反应规律的研究，为完善结构抗震设计规范中的相关条文提供依据，这项工作将是十分必要和有重要意义的。 本文结合国家自然科学基金资助项目“结构非线性地震扭转作用和扭转效应的研究”(项目批准号：59978055)，对平面不规则结构的地震反应规律进行了深入研究，明确了影响平面不规则结构地震反应的主要结构参数，研究了不同地震动类型和双向水平地震输入对结构扭作用和扭转效应的影响；采用基于有限元柔度法的纤维模型梁柱单元，建立钢筋混凝土框架结构叁维非弹性地震反应动力分析程序，对依据我国建筑抗震设计规范(GB50011-2001)设计的不规则结构进行地震反应模拟分析，讨论了现行设计方法的有效性。通过上述工作，本文主要取得了以下一些主要成果： 1、以有限元分析程序FEAP(v.7.3)作为平台，分别编制了层间模型和基于纤维模型梁柱单元的杆系模型两种结构空间非线性动力分析程序。其中，层间模型主要用于结构参数分析，杆系模型用于代替不规则框架的结构动力试验。另外，在开发平台中还添加了与地震反应分析相关的功能。 2、采用解析法对单层平面不规则结构的弹性影响参数加以确认，分析了各参数对结构反应的影响；采用模态分析法确定了多层平面不规则结构的影响参数，研究了楼层强度偏心距对结构非弹性扭转耦联反应的影响，由此提出控制结构非弹性扭转反应的相关措施。采用纤维模型梁柱单元模拟了单层与多层钢筋混凝土不规则框架结构的非弹性地震反应，对该方法的有效性进行了分析。 3、根据地震动类型的划分标准，考察了各种类型的地面运动对偏心结构非弹性反应的影响程度；采用纤维模型梁柱单元分别模拟了单层和多层不规则结构在不同类型地面运动作用下的强震反应过程，对结构的变形峰值与滞回耗能情况进行了考察。 4、对双向水平地震作用下均匀偏心结构的非弹性扭转耦联反应进行了分析，考重庆大学博士学位论文察了强度偏心距对结构非弹性扭转祸联反应的影响程度，并采用纤维模型梁柱单元模拟分析了不规则钢筋混凝土框架结构在双向水平地震作用下的反应过程。 5、采用纤维模型梁柱单元模拟了典型建筑场地上不规则的钢筋混凝土框架结构的地震反应，对不同强度地震作用下的结构反应状态进行了分析，对当前建筑抗震设计规范中的相关设计条款满足抗震设防水准要求的有效性进行了相关讨论，得出了一些初步性的分析结果。 平面不规则结构在地震作用下的非线性扭转反应分析是结构抗震领域中研究的难点问题之一，采用纤维模型梁柱单元的结构空间动力非线性分析程序，结合抗震规范的设计要求，开展对不规则结构的空间地震反应分析的研究与评估，有利于提高结构的设计水平，改进抗震措施，从而减少实际扭转震害的发生。因此，本文的研究不仅在结构分析理论上具有一定的前沿性，而且具有广泛的工程实用价值。
韩军[2]2009年在《建筑结构扭转地震反应分析及抗扭设计方法研究》文中认为建筑结构特别是平面不规则结构的扭转效应会加剧结构在地震中的震害,提出实用合理的设计措施以对其进行控制具有重要的意义。近年来,众多学者对其进行了研究,针对结构扭转设计提出了具体要求及控制措施,相关成果也已在各国抗震规范中体现。然而,以往研究多基于单层弹性简化分析模型或弹塑性层剪切梁模型,尚缺乏系统的多层弹塑性扭转反应规律的研究,宏观剪切梁模型无法揭示结构的真实反应特征;各国规范关于抗扭设计的规定尚有较大差别,一定程度上反映出对这问题的认识还有不小差异;我国现行规范采取的抗扭控制指标在实际工程设计中已经引发了不少困难和争议,这一事实表明尚需对规范指标的合理性和有效性进行校验;现行规范关于抗扭分析与设计的思路和做法仍以少数弹性指标控制为主,尚不够系统。为此,本文通过基于纤维模型的精细弹塑性结构反应分析,研究单层和多层框架和框剪结构的扭转反应规律,研究并校验现行弹性扭转控制指标的合理性和对弹性及弹塑性反应控制的有效性,并对结构抗扭分析与设计方法及措施提出建议。完成的主要工作和取得的主要结论有:①对比并评述了各国抗震规范的结构抗扭控制及设计方法②补充和完善了单层和多层弹性及弹塑性结构的扭转反应规律基于简化模型解析方法研究了单层结构弹性扭转反应规律,着重考察了单向及双向偏心结构受双向地震作用的影响,分析了各弹性扭转控制指标之间的关系;基于有限元数值分析方法研究了均匀、非均匀质量偏心和刚度偏心多层结构的弹性扭转反应规律。基于精细纤维模型分析了单、多层框架结构及高层框剪结构的弹塑性扭转反应规律。结果表明,偏心结构弹塑性扭转反应规律主要影响因素包括能力措施、结构偏心率、地震动强度及强度偏心;现行规范对框架结构的强柱弱梁能力措施、框剪结构的抗弯、抗剪能力措施在大震下并不总是能够达到预期的效果,柱铰为主的质量偏心结构和刚度偏心结构扭转反应规律有所不同;强度偏心会显着影响结构弹塑性扭转反应,给出了控制弹塑性扭转效应的最优强度偏心距。③弹性扭转控制指标的有效性和合理性研究分别按现行规范设计不同周期比和位移比的框架结构,采用精细纤维模型弹塑性时程分析,识别了弹性扭转控制指标对结构弹塑性扭转反应的控制效果。结果表明,扭转周期比尽管在体现加强结构抗扭刚度的概念设计上发挥了不可磨灭的作用,但也不可避免地导致设计中一些不合理现象,且对弹塑性扭转反应未起到有效的控制作用,结合国外规范经验建议取消耦联周期比限值或适当放宽限值;扭转位移比是国际上通用的扭转控制指标,应予以控制;建议以结构平面中点位移计算位移比;由于扭转位移比是相对量,不能有效反映平动位移不同时结构的扭转角大小,当平动位移较小时可根据设防烈度和所采取的加强措施有条件地放宽规范限值要求。④结构抗扭计算分析方法研究考察了偶然偏心、双向输入、填充墙等对结构扭转反应的影响,除规范规定必须考虑的结构外,计算能力和条件允许时也宜考虑其影响;分析了静力非线性分析方法、等效静力法、规范的边榀放大系数的适用性。⑤抗扭加强措施研究考察了边榀加强、强度中心调整、轴压比限制、构件抗扭验算等措施的适用性,并给出相关建议。
尹龙星[3]2013年在《火电厂主厂房框排架结构多维地震反应分析与性能设计方法研究》文中研究指明由于结构功能的需要和人们对于美感要求的日益增加，不规则结构在实际工程设计与应用中难以避免。理论研究与震害经验表明，建筑物的不规则会导致抗震性能的降低，有时甚至会发生超出预期的震害。结构的平扭耦联现象与薄弱层的存在是不规则结构的主要体现形式。目前，对于不规则结构的地震反应规律研究开展十分广泛并取得了一些有价值的成果，但是针对某些具有特殊功能与重要影响的建筑结构有待更深一步研究。火力发电在我国目前的电力能源结构组成中占有重要地位，并且在未来一段时期内仍将占有相当大的比例。火电厂主厂房是电力生命线工程的基础支撑结构，为满足生产工艺的要求，常常采用多层框架与单层排架相连而成的框排架结构体系。由于设备种类繁多、运行参数复杂，结构整体布置不规则，质量和刚度在空间分布不均匀，空间整体抗震性能较差。要使地震作用下电力设施能够安全运行，保证电力正常供应，就必须保证承载着火力发电核心设备的主厂房框排架结构具有良好的抗震性能和可靠的结构安全性。本文以不规则结构的研究为基础，重点对火力发电厂主厂房框排架该类不规则结构进行系统的分析与研究。研究成果为火电厂主厂房结构抗震提供了基础研究数据，同时可以用于指导工程设计，对于减轻电力设施的震害影响具有重要意义。主要研究工作及获取的成果包括以下几个方面的内容：（1）在理解现行抗震设计思路及抗扭设计思想的基础上，对引起结构扭转反应的内外因素进行探讨。深入分析偶然扭转产生的原因，给出了偶然偏心距的取值依据和指导性取值方案。总结各国对于不规则结构的判断标准，对比研究了国内外抗扭计算分析方法与构造措施的优缺点。最后建立不规则结构有限元分析模型对扭转分析中主要涉及到的影响参数进行分析，指出各参数对于结构扭转分析的作用与影响规律。（2）针对火电厂主厂房框排架结构空间不规则的特点及设计与工程应用中存在的问题，利用有限元程序建立叁维空间分析模型探讨整体结构的受力性能。进行了不同结构形式的框排架主厂房动力特性对比分析，从振型间的平扭耦联作用程度与平扭周期比来总体把握结构的扭转性能。以提出的SRC框架-RC少墙型框排架主厂房为研究对象，首先进行了弹性扭转反应规律及影响因素研究，考察了单、双向地震和多维地震作用下结构的受力、变形特征，给出了扭转对于结构在空间不同位置上的放大效应影响系数并计算结构平面和竖向不规则指标；其次研究了强震作用下结构进入弹塑性阶段的扭转地震反应规律，对不同强度地震作用下结构的塑性损伤发展及破坏过程进行了分析；最后给出了针对框排架结构的概念设计原则及抗扭控制措施。研究成果对掌握火电厂主厂房框排架结构在多维地震作用下的地震反应规律及扭转性能提供了基础依据。（3）以SRC框架-RC少墙型框排架主厂房为研究对象，选取具有代表性的叁榀子结构进行缩尺比为1/7的模型拟动力试验研究，分析了结构的损伤破坏过程，刚度退化规律和变形能力，滞回性能和耗能能力等内容。进行了基于损伤性能的异型节点试验研究，揭示了损伤对异型节点抗震性能（强度、刚度、滞回耗能能力等）的影响，分析了异型节点的受力机理并给出了建议承载力计算公式。在整体结构与构件试验和损伤分析的基础上，结合试验破坏过程及现象建立能够全面反映此类结构损伤特征的损伤模型，利用累积损伤数据计算结构不同状态下的损伤指数。（4）对主厂房框排架结构进行静力弹塑性推覆（Pushover）分析与抗震性能评估研究。探讨了Pushover方法对于不规则结构的适用性，用于主厂房框排架结构时应考虑多维空间推覆及高阶振型的影响。对结构在不同加载模式下的能力曲线和破坏模式进行对比分析，考察了整体位移、层间位移角以及层间剪力分布与时程分析结果的差异，应用多维MPA方法考虑高阶振型的影响能有效弥补基本假设带来的误差。利用ATC40能力谱法和改进能力谱法对主厂房结构进行抗震性能评估研究，对比分析了两者在需求谱的构造与性能点的确定等方面的优缺点，给出主厂房结构抗震性能评估过程与应用建议。（5）参考国内外相关标准并结合工业主厂房结构的特点，为火电厂框排架结构划分了五个性能水准并进行量化，研究给出了不同形式主厂房结构与各个性能水准相对应的性能指标取值建议以及自主控制选择性能目标时所涉及的影响因素。对直接基于位移的抗震设计（DDBSD）方法在火电厂主厂房结构中的应用及关键问题进行研究，给出了单机容量600MW和1000MW电厂主厂房结构在不同烈度区的选型建议。结合SRC框架-RC少墙型框排架主厂房进行了不同性能目标的设计与控制，算例分析表明，DDBSD方法应用于主厂房结构可以有效控制关键楼层的性能水准，自主控制结构的整体抗震性能，具有很强的实用性。综合分析给出了火电厂主厂房结构损伤性能水准、损伤指标范围及变形参数之间的关系，为此类结构抗震性能评估和加固、修复提供参考，同时为基于损伤性能的抗震设计提供基础研究数据和内容。
李钱[4]2015年在《基于地震易损性的防屈曲支撑对不规则超限高层结构抗震性能影响研究》文中研究指明随着经济的高度发展,国内出现了越来越多的建筑体型复杂、平面布置不规则、功能多样化的不规则超限高层建筑,目前大量的震害统计与研究分析表明,无论是平面还是竖向不规则均容易诱发结构破坏或倒塌,对建筑结构的抗震性能产生严重不利影响。显然,如何保证不规则超限高层结构的抗震性能成为结构抗震研究的关键问题,而采用防屈曲支撑(BRB)耗能减震技术提高结构的抗震安全性是解决问题的有效方法。利用BRB装置控制结构的损伤是积极主动的抗震防灾技术,但是BRB究竟能对不规则超限高层结构提供多大安全储备尚不明确,因此揭示BRB性能参数(初始刚度、屈服强度及屈服后刚度比)与不规则超限高层结构抗震性能之间关系,建立BRB性能参数与结构抗震可靠度之间关系对于控制不规则超限高层结构损伤至关重要。本文以某不规则超限高层框剪结构为研究对象,采用静力弹塑性分析、非线性动力时程分析及地震易损性等分析方法研究BRB对结构抗侧力性能、结构地震响应、结构损伤程度及易损性评估结果的影响,同时讨论BRB性能参数对结构地震易损性评估结果的影响,并揭示BRB主要性能参数与不规则超限高层结构抗震性能之间关系,建立BRB性能参数与结构地震易损性之间的函数关系。本文主要研究内容及结论如下：(1)鉴于地震动强度参数与结构参数是影响正确评估复杂高层结构抗震性能的关键参数,本文以某不规则超限高层框剪结构为研究对象,考虑结构参数对复杂高层结构地震动强度参数敏感性分析结果的影响,研究BRB对结构地震动强度参数敏感性评估结果的影响,并选取较能反映结构地震响应的地震动强度参数。分析结果表明,BRB对不规则超限高层框剪结构地震动强度参数敏感性评估结果的影响明显,导致地震动强度参数敏感性评估结果产生较大的离散性；地面峰值速度PGV对本文分析采用的不规则超限高层框剪结构地震需求影响程度最高,适合作为结构地震易损性评估的分析参数。(2)为致力于更加全面详细的了解BRB对不规则超限高层框剪结构抗震性能的影响,本文基于静力弹塑性、非线性动力时程及地震易损性等分析方法,从结构抗侧力性能、结构动力响应及结构地震破坏超越概率等方面研究BRB对结构抗震性能的影响。结构动力特性分析结果表明防屈曲支撑能够提高结构整体刚度,减小结构的自振周期及扭转效应；静力弹塑性分析结果表明BRB能够提高结构抗侧刚度、承载力及延性；非线性动力时程分析结果表明BRB能够为结构提供一定刚度,并能通过塑性变形耗散大量地震能量,使得结构在地震作用下的顶点加速度及基底剪力增大,顶点位移、整体塑性滞回耗能及最大层间位移角减小,同时结构剪力墙和柱的损伤程度及损伤范围均大幅减小；地震易损性分析结果表明BRB能够有效减小结构地震易损性超越概率,但减小程度随着地震动强度的增大而逐渐减小。与地震动强度PGV相比,以PGA为地震动强度参数指标进行结构地震易损性分析时,会高估不规则超限高层框剪结构超越不同破坏状态的失效概率,低估防屈曲支撑对不规则超限高层框剪结构地震易损性的影响。(3)本文基于地震易损性分析方法,分别拟合BRB性能参数与不规则超限高层结构地震需求(最大层间位移角)之间关系,建立并验证BRB性能参数与结构地震易损性之间的关系,同时研究BRB性能参数对不规则超限高层框剪结构地震易损性的影响,并对比分析其性能参数对结构地震易损性影响程度。分析结果表明,随着BRB抗侧刚度比、屈服强度及屈服后刚度比逐渐增大,不规则超限高层框剪结构地震易损性超越概率均逐渐减小,但减小程度却逐渐减缓,趋于平稳。根据不同BRB性能参数的结构地震易损性对比结果可知, BRB抗侧刚度比对结构地震易损性的影响程度最大,屈服强度的影响程度其次,而屈服后刚度比的影响最小,可忽略不计,因此本文建议只选取BRB抗侧刚度比及屈服强度,建立BRB性能参数与结构地震易损性之间的关系,评判BRB性能参数对结构地震易损性的影响。
余永新[5]2012年在《平面不规则结构在地震作用下的弹塑性性能研究》文中提出建筑结构平面不规则对结构抗震性能有重要影响，地震波加速度幅值和地震波输入角度也会影响结构地震反应。控制结构在地震中的扭转效应是结构设计的重要概念，平面不规则会导致扭转效应。在这个背景下，本文主要研究平面不规则结构在不同峰值加速度幅值和不同地震波输入角度下由地震引起的扭转性能。在国内外相关理论和方法的基础上，综合相关文献资料，对平面不规则结构做了下面几个方面的研究：（1）简述国内外与平面不规则结构相关的研究概况和最新成果，介绍各国规范中平面不规则结构的定义及抗震设计相关规定；对一个由叁片抗侧力单元构成的单层模型进行动力弹塑性分析，探讨刚度偏心、强度偏心、地震波幅值和地震波输入角度对弹塑性扭转反应的影响。（2）对一个六层的叁维钢筋混凝土框架进行动力弹塑性时程分析，探讨地震波幅值和地震波输入角度的作用，研究了模型柔性边柱的配筋率对结构扭转反应的作用。结果表明：调整柔性边柱的配筋率能有效控制结构体系的弹塑性扭转反应。（3）简述静力弹塑性方法的基本理论和实现过程，对漩口中学A教学楼进行弹塑性分析，重点用Midas/Gen做Pushover和IDA分析；IDA分析考虑了地震记录的输入角度，得出不同地震波输入角度的IDA曲线,分析结果中得出的结构屈服机制和抗震性能，与建筑的实际震害大致吻合。通过计算分析，本文建议地震波的输入角度应得到重视，尤其是在结构很不规则时，更应该综合考虑地震波的输入角度和地震波加速度幅值。另外，对不规则结构做IDA分析，也应该考虑地震记录的方向产生的影响。
白晓红[6]2008年在《钢筋混凝土框排架结构的平扭耦联多维地震反应分析》文中进行了进一步梳理在电力、冶金、矿山等钢筋混凝土工业厂房结构中,由于生产工艺的需求,在同一幢厂房中,由多层除氧间、煤仓间与大跨度的单层汽机房相连,形成部分为多层、部分为单层的大空间体系,这就是设计中常见的多层框架、单层排架相连成一体的钢筋混凝土框排架结构体系。由于重型设备或贮料仓偏置于厂房的一端,以致质心偏离结构刚心,形成空间非对称结构。对于这种双向偏心结构,由于结构的纵向振动与横向振动相互耦联,应该考虑结构的空间扭转性能,对结构进行地震动双向平动分量同时输入下的“水平变形—扭转”耦联振动分析,而不宜再按一般厂房那样,沿结构的纵向和横向分别进行单向地震动分量作用下的抗震分析。本文以已建成投产的单机容量600MW某火力发电厂主厂房为原型,选取含有汽机跨、除氧间及煤仓间3跨8榀框排架子空间模型进行地震反应分析,研究结构在双向地震动输入下的受力性能以及影响结构平扭耦联反应的因素。1利用ANSYS软件的用户可编辑特性(UPFs)进行二次开发,修改构件的混凝土弹塑性材料模型,建立整体结构的空间计算模型,在不同的水平双向地震波输入下,利用APDL语言对结构进行平扭耦联的弹塑性时程分析,与结构平面模型的时程分析结果进行比较,探讨整体结构的空间性能。分别进行结构平面模型及空间模型的模态分析,分析整体结构的自振特性,为结构的地震反应分析提供参考。选取不同的地震波,沿整体结构纵、横方向同时输入,研究结构在整个时程范围内的最大位移,最大层间位移角,最大扭转角,层间剪力及各地震响应时程曲线,特别是结构扭转性能。对比不同加速度强度下整体结构在不同受力阶段的地震响应情况。根据所使用软件的特点,利用屈服面模型法分析结构的非线性性能,根据结构构件的实际截面配筋,编写计算程序,模拟结构塑性铰的发生和整体结构的破坏过程,分析框架和排架的协同工作能力。针对工程计算中采用平面模型进行抗震设计的情况,提出此结构的空间作用调整系数。2通过单向和双向地震作用下的结构弹性和弹塑性时程分析,对比单、双向地震作用下的结构空间反应性能及扭转特性,推导结构的最不利输入方向计算公式。选取结构在单向地震波作用下的最大地震响应值,与双向地震输入下结构地震响应进行对比分析,指出此结构应予以重视的薄弱层部位,分析双向地震作用对结构扭转响应的影响。单、双向地震波分别沿结构斜向输入,找出每个输入方向的地震效应时程最大值,然后在不同输入方向的时程最大值中再找出最大值。对比单、双向地震作用效应最大值,并将比例值进行统计,对抗震规范中相应的双向地震效应组合公式进行系数修正。分析结构的最不利作用方向,初步了解到两水平地震动分量间的相关性对结构地震反应的影响。3分析空间框排架结构的不规则性,探讨不同因素对结构的影响,提出结构的扭转控制措施。讨论结构在水平双向地震作用下的扭转变形指标,分析框排架结构的不规则性,分别计算结构各层结构的静力偏心矩、强度偏心矩、平扭频率比等偏心指标,讨论影响多层偏心结构地震反应的各因素对框排架结构的影响。针对框排架竖向布置不连续,局部楼层收进的特点,讨论竖向不规则性对结构抗震性能的影响。通过结构的不规则性分析,提出针对框排架结构特点的扭转控制措施。4建立双向水平地震作用下空间框排架结构的振型分解反应谱法,选取不同振型组合方法计算结构的地震响应,提出振型组合数目。利用振型分解反应谱法计算结构中震时的响应问题,求解满足计算精度要求的振型组合数目,讨论采用不同振型组合方法计算结构地震响应的差别,以及高振型对结构反应的影响程度。针对抗震规范中对于振型组合方法的规定,讨论框排架结构振型间的扭转耦联效应,提出适用于此结构的振型组合方法。5介绍结构的空间模型拟动力试验和伪静力试验,对比理论分析和试验结论,为使用钢筋混凝土框排架结构的各个行业提供参考。以实际厂房结构为原型,选取3跨3榀的钢筋混凝土框排架子空间模型进行拟动力试验,重点研究在水平力作用下框排架结构的整体变形能力及各层的层间变形大小,框排架结构在不同受力阶段的动力变化规律以及模型结构裂缝开展过程、塑性铰形成的先后顺序、结构的滞回特性、底层柱的工作性能等。试验结果与理论分析结果相比较,结论相符。综上所述,通过对该类双向偏心的不规则结构进行不同强度下地震反应分析,研究了该体系的抗震性能,以及不同地震输入方向、结构的不规则性对结构抗震性能的影响,提出了针对该体系的计算方法,对抗震规范中的相关条文进行修正,结合结构的拟动力试验结果,为有关行业规程的制定提供参考和基础性资料。
何邵华[7]2008年在《局域大空间复杂高层结构抗震失效机理分析》文中研究说明近年来,随着高层建筑的发展,建筑高度不断增加,而且平面和立面日趋复杂。在这些复杂高层建筑结构中,有时还需要在结构的特定楼层或多个相邻楼层的特定部位设置局部大空间或立面大孔洞,形成局域大空间高层结构。振动台试验研究表明:该类结构的动力特性复杂,存在着明显的扭转振动反应,结构的破坏呈现显着的扭转破坏特征。本文首先对复杂高层结构扭转振动效应和国内外规范关于抗扭设计规定进行了介绍和讨论,并结合一例典型的局域大空间复杂高层结构的振动台模型试验结果,对该类结构的地震反应规律进行了分析和总结。根据动力学基本原理和结构动力自由度缩聚技术,给出了局域大空间复杂高层结构的降阶力学模型。由于目前尚难以利用现有软件进行该类结构的精确非线性分析,采用降阶力学模型,可以同时实现计算精度和计算成本的兼顾。利用上述降阶力学模型,在SAP2000中对一典型的局域大空间复杂高层结构进行了建模,完成了模态分析、弹性时程分析和弹塑性时程分析。其中,在结构弹塑性分析时,采用了结构扭转自由度的恢复力滞回模型。通过与试验结果的比较,验证了降阶模型和恢复力滞回模型的有效性。本文最后还对本课题需要进一步开展的工作进行了简要的讨论。
唐剑[8]2005年在《钢筋混凝土异形柱框架结构非线性地震反应分析研究》文中指出钢筋混凝土异形柱结构体系是以L 形、T 形和十字形等异形截面柱代替传统的矩形截面柱组成的一种结构体系,由于其在室内不露梁、柱等优点而被广泛应用于住宅建筑。但是,由于目前国内外还没有成熟的适合钢筋混凝土异形柱结构空间非线性分析的手段和工具,其抗震性能的研究主要通过结构试验进行,且试验研究主要集中在构件层次,而对整体结构抗震性能(尤其是在罕遇地震作用下)缺乏定量的分析研究,因此尚不能为相关行业标准的建立提供具有说服力的依据。本文研究内容是国家自然科学基金项目“异形柱结构空间非线性动力反应分析方法和整体抗震性能研究”(项目编号50478067)中的一个组成部分,主要目标是采用基于有限单元柔度法的纤维模型梁柱单元编制的钢筋混凝土框架叁维非线性地震反应分析程序,对依现行规范和技术规程设计的钢筋混凝土异形柱框架结构进行非线性地震反应分析,考察整体结构在不同水准地震作用下的抗震性能,对结构能否达到抗震设防目标进行初步评价,为异形柱结构的抗震设计提供一些参考依据。围绕上述目标,本文主要完成了以下工作:①对低周反复荷载作用下的钢筋混凝土L 形、T 形和十形柱,采用基于有限单元柔度法的纤维模型梁柱单元进行了全过程分析,并和试验结果进行了对比,以验证该单元在异形柱非线性分析的可行性。②采用基于有限单元柔度法的纤维模型梁柱单元对不同轴压比的钢筋混凝土L 形、T 形和十形柱在不同加载方向下的受力性能进行了模拟分析,并从承载力、刚度、延性叁个方面进行了比较。③按现行设计规范及技术规程设计了设防烈度为7 度、8 度的两个规则的钢筋混凝土异形柱框架,并进行了单向水平地震作用下的叁维非线性地震反应分析,考察了按照规范设计的异形柱框架结构在设防和罕遇地震水准下的抗震性能,对结构能否达到抗震设防目标进行了初步的评价。④按现行设计规范及技术规程设计了设防烈度为7 度、8 度的两个不规则的钢筋混凝土异形柱框架,并进行了双向水平地震作用下的叁维非线性地震反应分析,考察了按照规范设计的异形柱框架结构在设防和罕遇地震水准下的抗震性能,对结构能否达到抗震设防目标进行了初步的评价。
肖峰[9]2003年在《按新旧规范设计的非规则框架结构的抗震性能对比分析》文中进行了进一步梳理扭转效应是引起建筑物地震破坏的重要因素之一，因而扭转问题一直是结构抗震领域研究的重要课题。由于结构地震反应的平-扭耦联振动是叁维空间动力反应问题，结构试验研究受到试验规模和数量的限制，因而主要是依靠结构动力分析手段对其进行计算机模拟分析研究。2001年7月正式颁布了《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）。虽然01规范保持了89规范关于建筑结构抗震的设计思想和总体方法，但在规范内容、适用范围以及具体技术措施等方面却有相当大的调整和变动。01规范的若干修订条文或者吸纳了震害经验，或者借鉴了国外规范，其中不乏有一些条文未进行过深入细致的研究分析工作，其中也包括对不规则框架的设计方法，其正确和合理的程度有待及时明确。因此有必要进行如下工作：① 89、01规范设计对比；② 89、01规范设计的结构抗震性能对比。当前，建筑物的功能和形式更趋多样化，平面及立面不规则结构已相当普遍，扭转问题更加突出，更需要对规范的设计方法是否足够安全进行评估和验证。对于不规则结构，我国目前事实上只能做到一阶段设计，我国现行规范中有关抗扭设计的方法在设防地震和罕遇地震作用下的效果到底如何，有待通过叁维非线性地震反应模拟给出一些定量的分析。本文对比了我国新、旧建筑抗震设计规范（GB50011-2001、GBJ11－89）以及国外设计规范（或指南）中关于结构扭转效应与抗扭设计的相关规定；按照89、01抗震规范的有关规定，分别设计了设防烈度为7度、8度、9度的共6个钢筋混凝土平面不规则框架结构，对比了结构的配筋差异及原因分析，在此基础上，利用纤维模型梁柱单元的叁维非线性动力分析程序，在设防地震作用和罕遇地震作用水准下选择适当的地震波作为输入，对结构进行了双向地震作用下的叁维非线性动力反应分析，考察了按照89、01规范设计的这一类不规则框架结构的总体抗震性能及差异，并对产生这些差异的原因进行了分析；考察了结构在中震和大震作用下抗扭设计方法和措施的有效性，对结构在平—扭耦联振动下能否达到“中震可修”、“大震不倒”的抗震设防目标进行了初步评价。
周元元[10]2014年在《L型平面不规则体系的抗震性能分析》文中研究表明历次震害表明布置不规则地结构极易发生扭转破坏,其在地震破坏形式中占有很高的比重,在生命财产安全上,给人类带来了不可估量的损失。而在实际工程设计中,为了建筑功能的需要,平面不规则的高层建筑越来越多。多高层不规则结构在水平地震作用下的扭转效应会受到相对偏心距、平扭刚度比、周期比等较多参数影响；我国现行《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定7度抗震设防时L型体系l/Bmax不宜大于0.35,但目前城市用地日趋紧张,涌现出很多超限的L型结构。设计者对L型结构在大震作用下的抗震性能比较难把握,有必要补充动力弹塑性分析,加强对L型平面不规则结构扭转效应的研究是十分重要和必要的。本文首先对结构的扭转破坏机理和扭转变形进行分析,对影响结构扭转反应的因素和我国规范中的分析计算方法进行探讨,指出L型平面不规则结构补充弹塑性分析的必要性。然后以沈阳某L型框架剪力墙实际项目为基础,分别进行以下分析：运用PKPM软件中satwe模块分析不同的剪力墙布置方案对结构周期比、位移比、承载力的影响,总结L型框架剪力墙结构剪力墙的布置特点。研究得出加厚或增加两翼边尾部剪力墙可以有效增加抗扭刚度,减小周期比但增加了结构的扭转位移比。以实际模型为基础,建立不同l/Bmax值的系列模型,对比分析不同突出程度对L型框架剪力墙结构的扭转性能和楼板受力状态的影响。l/Bmax值增大,结构的扭转周期比逐渐增大,结构的扭转特性显着加强,结构扭转耦联程度减弱。l/Bmax值对结构的承载力影响不是很明显,对水平构件楼板,l/Bmax值越大,同一位置应力水平越高,但对同一模型的同一应力集中点,基本随楼层数的增加而减小。借助building程序对实际模型进行动力弹塑性分析,就人工波X、Y方向为主方向输入时,对结构进行了详细分析。整体结构在分析过程中满足规范的最低要求且有一定安全储备。L型框架剪力墙结构在突出程度超出规范50%时,仍可以取得良好的抗震效果。但结构部分进入弹塑性阶段后,扭转位移比有所增大,应加以控制。
参考文献：
[1]. 平面不规则结构非弹性地震反应规律研究[D]. 王耀伟. 重庆大学. 2003
[2]. 建筑结构扭转地震反应分析及抗扭设计方法研究[D]. 韩军. 重庆大学. 2009
[3]. 火电厂主厂房框排架结构多维地震反应分析与性能设计方法研究[D]. 尹龙星. 西安建筑科技大学. 2013
[4]. 基于地震易损性的防屈曲支撑对不规则超限高层结构抗震性能影响研究[D]. 李钱. 广州大学. 2015
[5]. 平面不规则结构在地震作用下的弹塑性性能研究[D]. 余永新. 湖南大学. 2012
[6]. 钢筋混凝土框排架结构的平扭耦联多维地震反应分析[D]. 白晓红. 西安建筑科技大学. 2008
[7]. 局域大空间复杂高层结构抗震失效机理分析[D]. 何邵华. 同济大学. 2008
[8]. 钢筋混凝土异形柱框架结构非线性地震反应分析研究[D]. 唐剑. 重庆大学. 2005
[9]. 按新旧规范设计的非规则框架结构的抗震性能对比分析[D]. 肖峰. 重庆大学. 2003
[10]. L型平面不规则体系的抗震性能分析[D]. 周元元. 沈阳建筑大学. 2014
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