基于譜參數(shù)的RC框架結(jié)構(gòu)輸入地震動(dòng)選取研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-25 04:50
彈塑性時(shí)程分析是檢驗(yàn)和評(píng)估結(jié)構(gòu)抗震性能的重要手段,如何選取合適的輸入地震動(dòng)是進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析的首要工作。對(duì)于這一課題,國內(nèi)外研究有多種思路和選取方法,但多數(shù)方法沒有對(duì)結(jié)構(gòu)特性或地震動(dòng)記錄特性作進(jìn)一步考察。為此,本文認(rèn)為結(jié)構(gòu)時(shí)程分析選取地震動(dòng)記錄時(shí),應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)周期,考察待選集中所有地震動(dòng)記錄合適的譜參數(shù),將地震動(dòng)按照譜參數(shù)從大到小排序后,根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要程度或其他特性選擇多條地震動(dòng)。在總結(jié)大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,本文采用OpenSees有限元軟件,分別建立了6層與7層RC框架結(jié)構(gòu)兩個(gè)數(shù)值模型,通過輸入大量地震動(dòng)進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析,得到了結(jié)構(gòu)地震響應(yīng),并計(jì)算了地震動(dòng)的多種彈性與非彈性反應(yīng)譜,然后分析了結(jié)構(gòu)自振周期對(duì)應(yīng)的反應(yīng)譜譜值與結(jié)構(gòu)響應(yīng)的相關(guān)性,進(jìn)一步給出了結(jié)構(gòu)響應(yīng)與譜參數(shù)的排序序列,得到了 RC框架結(jié)構(gòu)地震動(dòng)選擇時(shí)應(yīng)參考的合適譜參數(shù),最后建立了便于選取地震動(dòng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。本文主要工作和成果如下:(1)針對(duì)研究時(shí)需要用到大量地震動(dòng)記錄作為輸入,本文采用OpenSees有限元軟件,設(shè)計(jì)了一套結(jié)構(gòu)時(shí)程分析時(shí)大量地震動(dòng)輸入方案。該方案實(shí)現(xiàn)較為簡便,可以通過開啟或減少多個(gè)程序人為地控制計(jì)算資源,進(jìn)...
【文章來源】:中國地震局工程力學(xué)研究所黑龍江省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?調(diào)幅地震動(dòng)與未調(diào)幅地震動(dòng)的等強(qiáng)度反應(yīng)譜對(duì)比??
中國地震局工程力學(xué)研宂所碩士學(xué)位論文??若不滿足要求,選用新數(shù)據(jù)點(diǎn)重復(fù)此步驟,至滿足要求為止。??5.重復(fù)第2-4步驟,直至所有周期完成計(jì)算。即可得到該延性系數(shù)下的等延??性反應(yīng)譜。??步驟4中假設(shè)了丨og(/y)與l〇g〇)呈線性關(guān)系,在實(shí)際計(jì)算當(dāng)中,常有按照該假??設(shè)進(jìn)行插值法得到的標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度/;對(duì)應(yīng)的延性系數(shù)M反而更加偏離了目標(biāo)延性,??這需要不斷的“嘗試”。因此,等延性反應(yīng)譜的計(jì)算時(shí)間較長。??考察調(diào)幅后地震動(dòng)的等延性譜變化情況。事實(shí)上,等強(qiáng)度反應(yīng)譜與等延性反應(yīng)??譜在此問題上是相通的。己知數(shù)據(jù)點(diǎn)(/;#)可以使得某個(gè)彈塑性單自由度體系滿??足目標(biāo)延性誤差范圍,當(dāng)?shù)卣饎?dòng)進(jìn)行調(diào)幅后,保持/y不變,則該彈塑性單自由度體??系的屈服強(qiáng)度滿足公式(2-9),同理滿足公式(2-4)。即調(diào)幅后地震動(dòng)的等延性譜是未??經(jīng)調(diào)幅的地震動(dòng)等延性譜與調(diào)幅因子的乘積。??使用Bispec對(duì)地震動(dòng)記錄RSN1_HELENA.A_A-HMC180及其2倍調(diào)幅后的??進(jìn)行等延性反應(yīng)譜計(jì)算,延性系數(shù)M取為4,結(jié)果如圖2-2所示。??
_A-HMC180及其2倍調(diào)幅后的??記錄進(jìn)行輸入能量等效速度譜計(jì)算,標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度&。埃到Y(jié)果如圖2-3所示。??40-?|?一未輸入能董等汶速度??n?—?2佑謝《后輸入能董等效速度??5?35?..…?未調(diào)椹輸入能氳等效速度*2??5-1?—??0?1?2?3?4?5?6??周則S??圖2-3?調(diào)幅地震動(dòng)與未調(diào)幅地震動(dòng)的輸入能量等效速度譜對(duì)比??2.3.5程序編制??由于本文中涉及大量地震動(dòng)的反應(yīng)譜或能量譜的計(jì)算,現(xiàn)有的計(jì)算軟件沒有??批量計(jì)算的功能,因此需要編制程序進(jìn)行計(jì)算。??①單自由度體系動(dòng)力反應(yīng)??在計(jì)算反應(yīng)譜或能量譜時(shí),最為核心的問題是求解單自由度體系的動(dòng)力反應(yīng)。??本文使用Newmark方法計(jì)算線性或非線性體系的動(dòng)力反應(yīng),其具體步驟如下??(Chopra,?2007):??1)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]強(qiáng)震動(dòng)數(shù)據(jù)庫發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 解全才,馬強(qiáng),楊程. 地震工程與工程振動(dòng). 2017(03)
[2]結(jié)構(gòu)非線性時(shí)程分析中的地震動(dòng)參數(shù)選擇[J]. 張耀庭,劉昌芳,王曉偉. 地震工程與工程振動(dòng). 2016(04)
[3]Python語言:程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的理想選擇[J]. 嵩天,黃天羽,禮欣. 中國大學(xué)教學(xué). 2016(02)
[4]建筑結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)程分析中地震動(dòng)記錄選取方法的比較研究[J]. 曲哲,葉列平,潘鵬. 土木工程學(xué)報(bào). 2011(07)
[5]中外抗震設(shè)計(jì)規(guī)范場地分類對(duì)應(yīng)關(guān)系[J]. 郭鋒,吳東明,許國富,伋雨林. 土木工程與管理學(xué)報(bào). 2011(02)
[6]工程結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)與地震動(dòng)輸入關(guān)系研究[J]. 王國新,魯建飛. 防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào). 2010(S1)
[7]結(jié)構(gòu)抗震分析用地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)的研究[J]. 葉列平,馬千里,繆志偉. 地震工程與工程振動(dòng). 2009(04)
[8]基于彈性總輸入能的地震波選擇方法[J]. 劉良林,王全鳳,沈章春. 華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(02)
[9]結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)分析中的地震動(dòng)輸入問題研究[J]. 王國新,李宏男,趙真,伊庭華. 沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(06)
[10]地震動(dòng)參數(shù)及結(jié)構(gòu)整體破壞相關(guān)性研究[J]. 李爽,謝禮立,郝敏. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
博士論文
[1]考慮兩次地震作用的RC框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析研究[D]. 杜云霞.中國地震局工程力學(xué)研究所 2017
[2]結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力分析中地震動(dòng)記錄的選擇和調(diào)整方法研究[D]. 陳波.中國地震局地球物理研究所 2013
[3]基于能量分析的地震動(dòng)輸入選擇及能量譜研究[D]. 王德才.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于NGA-West2數(shù)據(jù)的場地系數(shù)研究[D]. 李洪達(dá).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]彈塑性位移譜的研究及其在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[D]. 劉振陽.湖南大學(xué) 2012
本文編號(hào):3456683
【文章來源】:中國地震局工程力學(xué)研究所黑龍江省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?調(diào)幅地震動(dòng)與未調(diào)幅地震動(dòng)的等強(qiáng)度反應(yīng)譜對(duì)比??
中國地震局工程力學(xué)研宂所碩士學(xué)位論文??若不滿足要求,選用新數(shù)據(jù)點(diǎn)重復(fù)此步驟,至滿足要求為止。??5.重復(fù)第2-4步驟,直至所有周期完成計(jì)算。即可得到該延性系數(shù)下的等延??性反應(yīng)譜。??步驟4中假設(shè)了丨og(/y)與l〇g〇)呈線性關(guān)系,在實(shí)際計(jì)算當(dāng)中,常有按照該假??設(shè)進(jìn)行插值法得到的標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度/;對(duì)應(yīng)的延性系數(shù)M反而更加偏離了目標(biāo)延性,??這需要不斷的“嘗試”。因此,等延性反應(yīng)譜的計(jì)算時(shí)間較長。??考察調(diào)幅后地震動(dòng)的等延性譜變化情況。事實(shí)上,等強(qiáng)度反應(yīng)譜與等延性反應(yīng)??譜在此問題上是相通的。己知數(shù)據(jù)點(diǎn)(/;#)可以使得某個(gè)彈塑性單自由度體系滿??足目標(biāo)延性誤差范圍,當(dāng)?shù)卣饎?dòng)進(jìn)行調(diào)幅后,保持/y不變,則該彈塑性單自由度體??系的屈服強(qiáng)度滿足公式(2-9),同理滿足公式(2-4)。即調(diào)幅后地震動(dòng)的等延性譜是未??經(jīng)調(diào)幅的地震動(dòng)等延性譜與調(diào)幅因子的乘積。??使用Bispec對(duì)地震動(dòng)記錄RSN1_HELENA.A_A-HMC180及其2倍調(diào)幅后的??進(jìn)行等延性反應(yīng)譜計(jì)算,延性系數(shù)M取為4,結(jié)果如圖2-2所示。??
_A-HMC180及其2倍調(diào)幅后的??記錄進(jìn)行輸入能量等效速度譜計(jì)算,標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度&。埃到Y(jié)果如圖2-3所示。??40-?|?一未輸入能董等汶速度??n?—?2佑謝《后輸入能董等效速度??5?35?..…?未調(diào)椹輸入能氳等效速度*2??5-1?—??0?1?2?3?4?5?6??周則S??圖2-3?調(diào)幅地震動(dòng)與未調(diào)幅地震動(dòng)的輸入能量等效速度譜對(duì)比??2.3.5程序編制??由于本文中涉及大量地震動(dòng)的反應(yīng)譜或能量譜的計(jì)算,現(xiàn)有的計(jì)算軟件沒有??批量計(jì)算的功能,因此需要編制程序進(jìn)行計(jì)算。??①單自由度體系動(dòng)力反應(yīng)??在計(jì)算反應(yīng)譜或能量譜時(shí),最為核心的問題是求解單自由度體系的動(dòng)力反應(yīng)。??本文使用Newmark方法計(jì)算線性或非線性體系的動(dòng)力反應(yīng),其具體步驟如下??(Chopra,?2007):??1)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]強(qiáng)震動(dòng)數(shù)據(jù)庫發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 解全才,馬強(qiáng),楊程. 地震工程與工程振動(dòng). 2017(03)
[2]結(jié)構(gòu)非線性時(shí)程分析中的地震動(dòng)參數(shù)選擇[J]. 張耀庭,劉昌芳,王曉偉. 地震工程與工程振動(dòng). 2016(04)
[3]Python語言:程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的理想選擇[J]. 嵩天,黃天羽,禮欣. 中國大學(xué)教學(xué). 2016(02)
[4]建筑結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)程分析中地震動(dòng)記錄選取方法的比較研究[J]. 曲哲,葉列平,潘鵬. 土木工程學(xué)報(bào). 2011(07)
[5]中外抗震設(shè)計(jì)規(guī)范場地分類對(duì)應(yīng)關(guān)系[J]. 郭鋒,吳東明,許國富,伋雨林. 土木工程與管理學(xué)報(bào). 2011(02)
[6]工程結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)與地震動(dòng)輸入關(guān)系研究[J]. 王國新,魯建飛. 防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào). 2010(S1)
[7]結(jié)構(gòu)抗震分析用地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)的研究[J]. 葉列平,馬千里,繆志偉. 地震工程與工程振動(dòng). 2009(04)
[8]基于彈性總輸入能的地震波選擇方法[J]. 劉良林,王全鳳,沈章春. 華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(02)
[9]結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)分析中的地震動(dòng)輸入問題研究[J]. 王國新,李宏男,趙真,伊庭華. 沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(06)
[10]地震動(dòng)參數(shù)及結(jié)構(gòu)整體破壞相關(guān)性研究[J]. 李爽,謝禮立,郝敏. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
博士論文
[1]考慮兩次地震作用的RC框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析研究[D]. 杜云霞.中國地震局工程力學(xué)研究所 2017
[2]結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力分析中地震動(dòng)記錄的選擇和調(diào)整方法研究[D]. 陳波.中國地震局地球物理研究所 2013
[3]基于能量分析的地震動(dòng)輸入選擇及能量譜研究[D]. 王德才.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于NGA-West2數(shù)據(jù)的場地系數(shù)研究[D]. 李洪達(dá).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]彈塑性位移譜的研究及其在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[D]. 劉振陽.湖南大學(xué) 2012
本文編號(hào):3456683
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