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平面不规则结构在地震作用下的弹塑性性能研究

余永新  
【摘要】: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;对一个由三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)对一个六层的三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。


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