能力譜法的等效阻尼比模型改進(jìn)研究.pdf

1、Pushover分析方法本質(zhì)為一種靜力分析方法，可模擬分析在地震作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)件塑性鉸出現(xiàn)的先后順序及各個(gè)階段的地震作用下的結(jié)構(gòu)破壞狀態(tài)，是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)基于性態(tài)抗震設(shè)計(jì)的重要手段。在該方法中一般采用能力譜法來(lái)求取結(jié)構(gòu)性能點(diǎn)，等效阻尼比模型的確定對(duì)能力譜法估計(jì)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的精度影響很大。為使能力譜法既簡(jiǎn)潔高效，又能對(duì)結(jié)構(gòu)的性能點(diǎn)估計(jì)的更加合理，本文對(duì)此開(kāi)展相關(guān)研究，提出了用于能力譜法的等效阻尼比改進(jìn)模型，主要內(nèi)容有以下幾點(diǎn):
　　1.對(duì)P

2、ushover方法的基本原理，對(duì)求取性能點(diǎn)的能力譜方法的概念、原理及步驟進(jìn)行了詳細(xì)的介紹;對(duì)等效阻尼比模型的研究現(xiàn)狀做了詳細(xì)的整理和總結(jié)。
　　2.對(duì)ATC-40中的能力譜法的安全性進(jìn)行驗(yàn)證。設(shè)計(jì)并分析了一棟3層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，分別采用能力譜法和非線性時(shí)程分析法求解最大層間位移角。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在時(shí)程分析法所采用地震動(dòng)的歸一化反應(yīng)譜與對(duì)應(yīng)的規(guī)范設(shè)計(jì)譜在結(jié)構(gòu)自振周期附近擬合相對(duì)較好的情況下，能力譜法得到的最大層間位移角較非線性時(shí)

3、程分析法的偏小，即對(duì)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)估計(jì)不足。究其原因，發(fā)現(xiàn)能力譜法的等效阻尼比模型是基于結(jié)構(gòu)最大位移處的滯回耗能得到的，但在實(shí)際地震作用下，結(jié)構(gòu)各點(diǎn)反應(yīng)的滯回關(guān)系并不總是遵循最大位移處的滯回關(guān)系，因此存在對(duì)等效阻尼比估計(jì)過(guò)高，導(dǎo)致對(duì)地震反應(yīng)估計(jì)偏低的問(wèn)題。
　　3.針對(duì)ATC-40中采用的能力譜法對(duì)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)估計(jì)不足展開(kāi)研究，本文為與Pushover分析方法所用的分析模型相一致，采用單自由度分析模型，根據(jù)不同場(chǎng)地類別及遠(yuǎn)、近場(chǎng)等條

4、件選取地震動(dòng)，經(jīng)大量非線性時(shí)程分析擬合得到結(jié)構(gòu)譜位移Sd和譜加速度Sa的關(guān)系曲線，并與采用包括ATC-40能力譜法等效阻尼比模型的7種等效阻尼比模型折減規(guī)范設(shè)計(jì)反應(yīng)譜得到的譜位移Sd和譜加速度Sa關(guān)系曲線進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有等效阻尼比計(jì)算模型并不適用能力譜法。由此當(dāng)設(shè)計(jì)譜轉(zhuǎn)換到需求譜時(shí)，通過(guò)改變阻尼比進(jìn)行折減擬合，給出了等效阻尼比隨著延性系數(shù)的變化曲線，最終擬合出適用于能力譜方法的改進(jìn)等效阻尼比模型。
　　4.將采用上述改進(jìn)等效阻尼

5、比模型的能力譜法簡(jiǎn)稱為本文能力譜法，為驗(yàn)證該方法在實(shí)際結(jié)構(gòu)應(yīng)用中的精度問(wèn)題，又增加設(shè)計(jì)了5層和7層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，分別對(duì)3、5及7層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行Pushover分析和根據(jù)《GB50011-2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》選取的不同地震動(dòng)進(jìn)行非線性時(shí)程分析，將ATC-40中能力譜方法和本文能力譜法得到的性能點(diǎn)的最大位移及最大層間位移角和時(shí)程分析結(jié)果對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在地震動(dòng)歸一化反應(yīng)譜與對(duì)應(yīng)規(guī)范設(shè)計(jì)譜在結(jié)構(gòu)自振周期附近擬合較好的情況下，本