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钢筋混凝土框架结构位移角研究

吕静  
【摘要】:基于性能的抗震设计作为先进的抗震设计思想,已为世界上大多数国家所认可,但在很多方面有待完善。本文提出可供参考的框架结构基于位移角的抗震评估方法,对既有框架结构的抗震评估具有一定的参考价值及工程指导意义,并为结构加固后的抗震性能评估奠定基础。 本文系统地介绍了基于性能的抗震设计理论,介绍了静力非线性分析方法的国内外发展状况和基本原理,利用SAP2000程序对6个钢筋混凝土框架结构进行了Pushover分析。主要内容包括以下几个方面: (1)用屈服位移的倍数量化框架结构的不同弹塑性状态。研究从弹性到破坏全过程的顶点位移角与层间位移角的变化规律和结构的变形形状,并分别与试验位移角统计结果和第一振型、简化理论公式计算的变形形状进行了对比分析。 (2)比较分析各国框架结构的自振周期经验公式,并与模拟结果相对比,给出选取经验公式的建议。采用能量法对结构在不同弹塑性状态下的瞬态周期和瞬态阻尼比进行了研究。 (3)引入结构等效振型参与系数来考虑高振型的影响,研究多自由度与单自由度的转换关系,并研究考虑多振型的精度问题。运用七种等效线性化方法,计算结构的等效周期和等效阻尼比,并与能量法的计算结果对比分析,提出选择等效周期和等效阻尼比计算方法的建议。 (4)对框架结构进行多烈度下基于位移角的抗震性能评估。将S_a-S_d曲线转化成α-S_d曲线,通过规定烈度下的地震作用与α-S_d曲线比较,确定小震和大震阶段不同烈度下结构的性能交点,用顶点位移角和层间位移角评估结构多烈度下的抗震性能。 (5)研究了安装粘滞阻尼器和粘弹性阻尼器前后框架结构基于位移角的抗震性能评估,并分析了消能减震器对性能点和抗震性能的影响。


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