地震作用下钢框架最大弹塑性层间变形的概率统计特性

近年来基于功能的结构抗震设计思想逐渐被世界各国地震工程界所接受,与现行抗震规范相比,它在遵循"投资-效益"准则的基础上,更加注重结构在进入弹塑性状态后的表现,并且采用具体的量化指标(结构最大层间变形)来衡量。由于结构抗震设计中存在着大量不确定性,结构可靠度分析成为结构设计中的一个重要工具。本文以钢框架结构为例,考虑了结构抗震设计中的各种不确定性,包括地震作用、结构构件面积、材料弹性模量、恒荷载和活荷载的随机性,采用概率统计理论中的K-S检验法,对最大弹塑性层间变形的概率统计特性进行了分析。结果表明,在给定烈度的地震作用下钢框架结构的最大弹塑性层间变形,在其均值较小时服从极值 型分布,在均值较大时服从极值 型分布。以上结论可为研究钢结构弹塑性变形可靠度的近似分析提供参考。

单自由度体系地震残余变形分析及计算

地震残余变形是结构可修复能力的重要指标,准确分析结构的残余变形对于震后结构性能的评估与控制具有重要意义。基于对不同单自由度(SDOF)体系的弹塑性地震响应的统计分析,研究了不同参数对地震残余变形的影响,其中滞回特性、屈服后刚度、地面峰值加速度(PGA)以及最大弹塑性变形对残余变形的影响较大;同时结合理论分析提出了分别适用于弹塑性Kinematic滞回模型和Takeda滞回模型的残余变形简化计算方法。该方法是以先获得结构的最大弹塑性变形为基础的,能与传统的确定结构最大变形性能的抗震分析方法(Pushover方法)较好地结合。最后,以一钢筋混凝土单柱桥墩为例,详细阐述了所提出的方法进行单自由度体系结构的地震残余变形计算及震后结构性能评估的过程,分析表明基于Takeda模型的结构残余变形的计算结果偏于安全。