基于性能抗震设计中的等效线性模型研究

对6种等效线性化方法等效模型进行分析和总结,研究等效线性化方法应用于桥梁结构基于位移抗震设计的可行性及计算过程。以箍筋体积配箍率和桥梁结构承载能力为评价因素,对钢筋混凝土桥梁墩柱采用不同等效线性化方法进行基于位移的抗震设计,研究了等效线性化方法及阻尼调整系数对抗震设计结果的影响。研究表明,各种等效线性化方法应用于基于位移的抗震设计其计算结果存在较大差异,等效阻尼比对基于位移的抗震设计结果影响显著,不同的阻尼调整系数得到的计算结果也不同。在所研究的6种等效线性化方法中,Kowalsky方法、Iwan方法和欧进萍方法计算误差较小,随着位移延性系数的增大,Kowalsky方法的计算误差减小。应用Eurocode8规范提供的阻尼调整系数计算得到的结果与真实值较为接近。建议采用Eurocode8规范提供的阻尼调整系数和Kowalsky方法进行基于位移的抗震设计。

通过实测记录改进空间地震动强度非平稳性

针对空间地震动模拟强度非平稳化时容易造成合成地震动波形与实测记录存在较大差异的问题,本文通过引入实测记录,将规范中的目标设计谱分解为实测记录反应谱及两者之间的校正项,以此合成的地震动波形与实测记录相近。首先通过一算例对该法进行详细描述,在此基础上研究了不相干效应、行波效应对结果的影响。结果表明所合成结果与实测记录相似且满足相干性,而不相干效应变化时对结果的影响要强于行波效应。

适用于我国抗震设计规范的天然强震记录选取

随着国内外强震记录的积累和结构时程分析的广泛应用,抗震设计中强震记录的选取作为重要的基础性工作受到广泛关注。以我国现行建筑抗震设计规范中的天然强震记录选取为研究对象,基于美国PEER的NGA-West1数据库和我国数字强震台网2007—2015年强震记录数据建立备选数据库,对地震信息筛选条件以及调幅系数区间做了分别研究,提出了利用全周期段匹配结果进行权重函数优化,整理总结了一套系统的包含地震信息筛选、调幅匹配以及筛选验证的完整强震记录选取流程,并选用12层和3层典型平面混凝土框架对不同记录选取方案做了数值模拟验证,采用ATC-63推荐的远场数据集(44条)拟合了该结构的最大层间位移角预测模型,对比抗震设防烈度为7、8度设计目标谱工况下不同强震记录选取方案的数值分析结果,证明全周期段优化权重匹配记录选取方案数值模拟结果与预测响应具有较好一致性,且离散性要优于传统记录选取方案。最后针对常用的7度、8度以及9度罕遇地震作用下的Ⅱ类场地,对应于我国抗震规范目标谱给出了供工程、科研人员参考选用的记录数据集。

直接基于位移的钢骨混凝土剪力墙结构抗震设计方法研究

对钢骨混凝土剪力墙结构直接基于位移的设计方法进行了研究。提出将型钢混凝土结构的性能水平划分为"使用良好、生命安全、防止倒塌"三个性能水平,通过统计分析提出了钢骨混凝土剪力墙结构各性能水平的层间位移角限值,然后通过钢骨剪力墙结构的侧移模式求出目标位移,将多自由度体系转换为等效单自由度体系,由结构位移反应谱得到等效周期,从而得出结构基底剪力,对钢骨剪力墙进行承载力和变形能力设计。通过算例介绍了该设计方法的全过程,并用静力弹塑性分析方法进行了验证,说明了方法的可靠性。为钢骨混凝土剪力墙结构直接基于位移的抗震设计提供了一个可供参考的思路。