剪切型多自由度结构体系抗震延性折减系数

通过修正等效单自由度体系抗震延性折减系数的方法研究了多自由度体系的抗震延性折减系数。采用集中质量剪切型多自由度模型,分析了等效单自由度体系抗震延性折减系数应用于相应多自由度体系需要的修正系数的影响因素。分析结果表明,多自由度体系的抗震延性折减系数明显比其相应的等效单自由度体系的抗震延性折减系数小,修正系数的主要影响因素是结构的楼层数、位移延性系数和结构基本振动周期;分析结果也表明修正系数的离散性随结构楼层数、基本周期和位移延性的增大而增大。最后,通过多元非线性回归分析,给出了相对保守的修正系数回归函数。

竖向承载力不规则弯曲型结构抗震延性折减系数研究

研究竖向不规则弯曲型结构的抗震延性折减系数.采用弯曲型多质点系悬臂柱模型,通过修正竖向规则结构的延性折减系数来研究竖向承载力不规则结构的延性折减系数,并分析延性水平、不规则比率和速度脉冲地震效应对修正系数的影响.研究表明:竖向承载力不规则结构的延性折减系数明显小于相应规则结构的延性折减系数,修正系数随不规则比率的减小而减小;速度脉冲地震作用下的修正系数比非速度脉冲地震作用下的修正系数小,且速度脉冲地震效应与不规则比率有交互影响;延性水平对修正系数有一定的影响,但影响规律不显著.最后,通过对计算结果取平均值给出了修正系数的统计值和建议值.

高阶振型阻尼对混凝土框剪结构抗震延性折减系数的影响

研究高阶振型阻尼对高层钢筋混凝土框架剪力墙结构抗震延性折减系数的影响.采用5条地震动记录,通过平面结构的地震弹塑性动力时程分析和静力弹塑性分析,以系统位移延性为指标,探讨结构振型阻尼组合数与刚度特征值、竖向不规则对延性折减系数的综合影响.结果表明:振型阻尼组合数对延性折减系数有重要影响,延性折减系数随振型阻尼组合数增加逐渐减小,当振型阻尼组合数较大时,会处于稳定;振型阻尼组合数与刚度特征值对延性折减系数有交互影响,而振型阻尼组合数与竖向不规则对延性折减系数的交互影响不显著.

钢筋混凝土框架结构延性折减系数能力分析

结构延性折减系数反映了结构非弹性变形能力的大小,它是基于承载力抗震设计中确定的设计地震力的关键因素,也是基于性能抗震设计中确定的等延性非弹性反应谱的主要依据。考虑不同设防烈度、不同层数,严格按现行抗震规范设计了17个典型RC框架结构,采用OpenSees进行有限元建模与分析,并采用结构拟静力试验数据对有限元模型进行验证。通过比较弹性与非弹性体系在同一强度地震动作用下的反应,得到了按现行抗震规范所设计的结构延性折减系数能力值的取值及其变化规律。结果表明,采用结构延性折减系数能力值,可以定量评定结构在强震作用下的非弹性耗能能力。按我国现行抗震规范设计的6、7、8度的RC框架结构,结构延性折减系数能力值的最小值分别为3.7、3.5、3.2。

剪切型结构高模态效应对延性折减系数的影响

结构延性折减系数是结构抗震设计理论中的关键参数之一。本文通过调整等效单自由度体系位移延性折减系数,研究多自由度体系(MDOF)高模态效应对延性折减系数的影响。以剪切型集中质量MDOF体系模型为分析对象,通过地震非线性动力时程分析,研究了MDOF体系因高模态延性需求集中而影响延性折减系数的规律,通过多元非线性回归分析,拟合MDOF修正系数估算模型。分析结果表明:MODF体系由于高模态效应的影响,其抗震延性折减系数比其相应的等效单自由度体系的抗震延性折减系数小,系统位移延性系数和结构基本振动周期是影响MDOF修正系数的主要因素。

考虑土-结构相互作用的结构延性折减系数分析

结构延性折减系数是抗震设计中把弹性抗震强度需求折减到弹塑性设计水准的关键参数。本文通过单自由度体系的非线性时程分析,定性研究了土-结构相互作用对抗震延性折减系数的影响。分析结果表明,土-结构的相互作用对结构抗震延性折减系数有很大的影响,无量纲频率系数和结构高宽比越大影响越显著,考虑土-结构相互作用的结构体系比假定基础固接的结构体系的延性需求大。

强震作用下竖向不规则结构的延性折减系数研究

通过修正参考竖向规则结构的抗震延性折减系数,研究竖向不规则结构在速度脉冲强震作用下的延性折减系数。采用集中质量剪切型多自由度模型,阐述了速度脉冲地震作用下竖向规则结构延性折减系数运用于竖向不规则结构的修正系数研究方法,分析了该修正系数的影响因素。分析结果表明,竖向不规则结构的延性折减系数明显小于参考规则结构的延性折减系数。修正系数的主要影响因素是不规则比率和延性系数,其随着不规则比率减小或延性需求增大而减小。周期和楼层数对该修正系数的影响较小。同时,通过比较得出,速度脉冲地震作用下修正系数比相应非速度脉冲地震作用下修正系数值小。最后,通过对计算结果取平均值,给出了修正系数的建议值,并与欧洲抗震规范中修正系数的取值进行了比较。

剪切型结构的抗震强度折减系数研究

为了研究剪切型结构抗震强度需求的变化规律,本文基于单自由度体系的非线性时程分析,研究了不同场地条件下延性折减系数与位移延性系数和结构自振周期的关系;采用修正等效单自由度体系位移延性折减系数的方法,研究了剪切型多自由度体系的延性折减系数;以基于中国建筑抗震规范设计的代表不同抗震能力要求的RC框架结构为分析对象,通过静力弹塑性分析,研究了RC框架结构的体系超强能力。分析结果表明场地类别、位移延性水准和结构振动周期对单自由度体系的延性折减系数有显著的影响;多自由度体系的抗震延性折减系数明显比其相应的等效单自由度体系的抗震延性折减系数小;RC框架结构的超强系数一般随结构楼层数的增加而减小,随抗震设防烈度的增大而减小,内框架的超强系数比边框架的超强系数大。

海底地震动特性及相关谱研究

利用日本K-NET与美国SEMS台网中海底强震记录研究了海底地震动特性。通过分析水平反应谱、竖向与水平加速度反应谱的比谱和弹塑性反应谱,比较了海底与陆地地震动的区别。发现海底竖向地震动的峰值加速度明显更低。在大于0.2s的周期段,海底水平地震动反应谱大于陆地谱值,而且海底谱具有更长的特征周期,并随震中距增长而增大。此外,海底地震动的竖向与水平加速度反应比谱与陆地地震动的差异很大,在小于1s的中短周期段海底地震动的比谱明显更小。根据不同的震级与震中距的真实地震动记录,提出了中等地震下不同震中距海底地震动比谱的简化设计方程。最后,比较了海底与陆地地震动的弹塑性反应谱,可知总体上海底与陆地的等延性强度折减系数谱差异不大。

高通滤波对脉冲型地震动非弹性反应谱的影响

近场脉冲型地震动中包含高能量的低频脉冲,滤波处理中的高通滤波会改变低频与其他频率成分间的相对大小,进而对地震动反应谱产生不可忽视的影响。选取了一组近场脉冲型地震动,根据脉冲频率fp定义6种相对截止频率,研究了非因果性高通滤波对等延性非弹性位移反应谱、等延性位移比谱、等延性强度折减系数谱和能量谱等四类反应谱的影响规律。分析结果表明:非弹性反应谱对滤波参数较为敏感;相对截止频率和延性系数越大,滤波后反应谱的变化越显著。截止频率较大时,在局部微小周期段内,滤波可能导致非弹性反应谱急剧变化;当截止频率小于0.2fp时,反应谱特征无显著变化。因此,脉冲型地震动的高通滤波处理应考虑脉冲频率的影响,合理选取截止频率。