三維Pushover方法在空間不規(guī)則結(jié)構(gòu)抗震分析中的應(yīng)用研究.pdf

1、Pushover方法是建筑結(jié)構(gòu)彈塑性地震響應(yīng)的一種簡化分析方法，應(yīng)用于規(guī)則結(jié)構(gòu)的抗震性能評估，能夠較好地滿足工程設(shè)計要求。但是，目前的Pushover研究成果大多集中于平面單向推覆分析。隨著建筑造型和結(jié)構(gòu)體型復(fù)雜化，大多數(shù)結(jié)構(gòu)存在平面及立面不規(guī)則，質(zhì)量和剛度分布不均勻的現(xiàn)象，平面模型的分析結(jié)果很難反映結(jié)構(gòu)的實際地震響應(yīng)，不規(guī)則結(jié)構(gòu)有時甚至根本無法簡化成平面模型，Pushover分析方法向多維結(jié)構(gòu)發(fā)展是必然趨勢。因此，對空間不規(guī)則結(jié)構(gòu)進(jìn)行

2、三維Pushover分析的研究既具有理論價值，又具有很高的工程價值。本文主要研究內(nèi)容和成果包括以下幾個方面：
　　 1)利用MATLAB語言編制了基于我國規(guī)范反應(yīng)譜的改進(jìn)能力譜法迭代程序，該程序通過建立考慮強(qiáng)度折減關(guān)系的非彈性需求譜來確定Pushover目標(biāo)位移，同時還編制了確定基于單條地震動反應(yīng)譜Pushover目標(biāo)位移的改進(jìn)能力譜法迭代程序。本文對一規(guī)則鋼框架進(jìn)行了三維Pushover分析，通過比較自編改進(jìn)能力譜法迭代程序計

3、算結(jié)果與動力彈塑性時程分析結(jié)果，驗證了兩個改進(jìn)能力譜法迭代程序的正確性。評價了五種目標(biāo)位移求解方法用來評估規(guī)則框架抗震性能的準(zhǔn)確性。求解了結(jié)構(gòu)在各水平荷載加載模式下的兒個重要反應(yīng)指標(biāo)(包括能力曲線、位移比、層間位移角以及塑性鉸分布)，進(jìn)而對這些反應(yīng)指標(biāo)與不同荷載模式的相關(guān)性進(jìn)行了研究。
　　 2)結(jié)合自編的基于規(guī)范反應(yīng)譜的改進(jìn)能力譜法程序，對一空間不規(guī)則存在平扭耦聯(lián)現(xiàn)象的塔體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了多角度單向加載三維Pushover分析，探討

4、了正向推覆與反向推覆的差異、各種目標(biāo)位移求解方法的適用性、各水平荷載模式下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的特點，結(jié)構(gòu)剛性邊與柔性邊位移反應(yīng)的差別，結(jié)構(gòu)變形形狀向量對目標(biāo)位移計算的影響以及各模態(tài)帶有扭轉(zhuǎn)力矩的MPA加載模式在空間不規(guī)則結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。通過與多角度單向輸入的13條地震波的動力彈塑性時程分析結(jié)果平均值比較，討論了各水平荷載加載模式在評估結(jié)構(gòu)重要性態(tài)指標(biāo)(能力曲線、位移反應(yīng)、塑性鉸分布)方面的適用情況。同時結(jié)合自編的基于單條地震動的改進(jìn)能力譜法程序

5、，選取了3條地震波進(jìn)行基于單條地震動的Pushover分析計算，通過將各水平荷載模式下3條地震波目標(biāo)位移的平均值與動力彈塑性時程分析結(jié)果平均值相比較，評價了該方法的適用性。
　　 3)結(jié)合自編的改進(jìn)能力譜法程序，建立了考慮雙向地震作用的雙向同時加載水平荷載的三維Pushover分析方法流程，采用多種水平荷載加載模式對上面的空間不規(guī)則結(jié)構(gòu)進(jìn)行了多角度的推覆分析，并將Pushover分析結(jié)果與5組含兩個地震分量的動力彈塑性時程分析結(jié)

6、果平均值進(jìn)行了比較，以評估各種水平荷載加載模式的適用性。通過與雙向動力彈塑性時程分析結(jié)果平均值相比較，討論了采用各地震波的Pushover目標(biāo)位移平均值代替基于規(guī)范反應(yīng)譜求解的目標(biāo)位移的適用性，討論了各Pushover加載模式在評估空間不規(guī)則結(jié)構(gòu)重要性態(tài)指標(biāo)(能力曲線、位移反應(yīng)及塑性鉸分布)方面的準(zhǔn)確性。
　　 本文對三維Pushover方法在空間不規(guī)則結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用進(jìn)行了較為系統(tǒng)及全面的研究，研究了常用的多種Pushover加載