地震能量反應(yīng)分析方法及其在高層混合結(jié)構(gòu)抗震評(píng)估中的應(yīng)用.pdf

1、高層鋼框架-混凝土核心筒(墻)混合結(jié)構(gòu)，是近年來(lái)在我國(guó)迅速發(fā)展的一種新型結(jié)構(gòu)體系。對(duì)于高層混合結(jié)構(gòu)抗震性能的研究，是一項(xiàng)很重要的內(nèi)容。目前，結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計(jì)思想也由傳統(tǒng)的基于力的強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法發(fā)展到基于能量的抗震設(shè)計(jì)方法。論文以國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“高層混合結(jié)構(gòu)基本受力特性的研究”為依托，圍繞地震能量反應(yīng)分析方法，著重在以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究工作： 1.對(duì)比了剛度比例阻尼、質(zhì)量比例阻尼和瑞雷阻尼模型下結(jié)構(gòu)地震能量反應(yīng)的差異。結(jié)果表

2、明，不同阻尼模型下的總輸入能相同；剛度比例和瑞雷阻尼模型下的滯回耗能比隨結(jié)構(gòu)周期的增大而減小，但質(zhì)量比例阻尼的計(jì)算結(jié)果受周期影響不大；質(zhì)量比例阻尼模型下的滯回耗能比最大，隨著地震波峰值速度與峰值加速度比值的增大，三種阻尼模型下的滯回耗能比趨于一致。 2.采用Park-Ang損傷模型對(duì)不同高度的混合結(jié)構(gòu)進(jìn)行了損傷分析。獲得了能綜合考慮地震波的三要素對(duì)不同周期高層混合結(jié)構(gòu)破壞影響的破損指數(shù)計(jì)算公式。 3.獲得了線性單自由度體

3、系總輸入能量譜的擬速度譜估計(jì)方法，即阻尼比為0.5﹪下的擬速度譜可以用來(lái)近似估計(jì)總輸入能量譜的等價(jià)速度譜。并以42條地震波的統(tǒng)計(jì)分析為基礎(chǔ)，探討了地震波參數(shù)對(duì)譜形參數(shù)的影響，獲得了總輸入能量譜的簡(jiǎn)化計(jì)算模型。 4.通過(guò)振型分解法及算例證明了線性多自由度體系的總輸入能等于其各階等效單自由度總輸入能之和，采用前三階等效單自由度總輸入能之和即可對(duì)線性多自由度體系的總輸入能作足夠準(zhǔn)確的估計(jì)。高層混合結(jié)構(gòu)的彈塑性總輸入能與結(jié)構(gòu)經(jīng)歷最大位移

4、時(shí)刻的等價(jià)周期有關(guān)，獲得了基于等價(jià)周期求解的彈塑性總輸入能簡(jiǎn)化計(jì)算方法，研究表明結(jié)構(gòu)在進(jìn)入彈塑性階段后，其總輸入能是增加還是減少與結(jié)構(gòu)的周期以及地震波的頻譜特性有關(guān)。 5．提出了高層混合結(jié)構(gòu)層間彎曲屈服強(qiáng)度的概念，并以此為基礎(chǔ)提出了不同周期混合結(jié)構(gòu)滯回耗能比的簡(jiǎn)化計(jì)算公式，該公式綜合體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)自振周期、結(jié)構(gòu)塑性發(fā)展程度、鋼框架與剪力墻承載力比值以及地震波特征參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)滯回耗能比的影響；通過(guò)探討高層混合結(jié)構(gòu)滯回耗能的分布特點(diǎn)，獲得