MDOFS累积塑性变形能的理论研究与敏感性分析

为了研究多自由度体系(MDOFS)累积塑性变形能的分布规律,基于能量平衡原理和多模态等效单自由度体系(ESDOFS)的概念,推导了MDOFS累积塑性变形能需求量及其沿结构各层的分配系数。在此基础上,综合考虑地震作用下结构局部破坏或损伤情况,进行了16种工况下的敏感性分析,得出结构各层参数对累积塑性变形能分布的敏感性影响规律。结果表明:累积塑性变形能分配系数主要由质量(mi)、屈服剪力系数(αi)、刚度(ki)和累积延性系数(ηi)四个因素决定;顶层参数变化对累积塑性变形能分布无明显影响;逐层递减和中间层薄弱情况下,各层分配的累积塑性变形能与αi和ηi呈正相关,与ki呈反相关;中间薄弱层释放的累积塑性变形能按其相邻两层原累积塑性变形能大小之比进行重新分配。

空间结构弹塑性地震反应分析的简化模型与方法

为解决应用模态推覆法计算空间结构弹塑性地震反应时,主振型数量过多、等效单自由度(ESDOF)体系双折线型力-位移关系与实际状况不吻合、结构荷载-节点位移-支座反力对应关系难确定等问题,提出一种简化的静力推覆方法.首先用SRSS方法组合振型节点位移以确定荷载模式,对结构实施静力弹塑性分析;然后采用整体刚度参数及等效质量,建立新的空间结构ESDOF体系;最后用多折线代替双折线表征该体系力-位移关系,基于该体系计算空间结构弹塑性地震反应.对K8单层球面网壳的分析表明:提出的计算模型及方法操作性强、省时;相对于时程分析结果,本方法所求大部分节点位移偏差在35%以内,进入塑性杆件数量偏差仅为7%,分布位置与时程分析结果基本对应.