本文關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)場地震下抗彎鋼框架基于能量的性態(tài)設(shè)計(jì)方法

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【摘要】：目前,大多數(shù)國家的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范都采用基于強(qiáng)度的彈性方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)地震力遠(yuǎn)低于設(shè)防地震下結(jié)構(gòu)遭受的實(shí)際地震作用。現(xiàn)行抗震規(guī)范指定的設(shè)計(jì)地震力并不是要使結(jié)構(gòu)在設(shè)防地震下無損傷,而是指定了一個(gè)最小側(cè)向抗力水準(zhǔn),期望所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)在設(shè)防地震下進(jìn)入彈塑性狀態(tài)。這種用非直接的方法考慮結(jié)構(gòu)在地震作用下的彈塑性,無法保證結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下出現(xiàn)理想的延性破壞模式。因此,現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)方法對設(shè)防及罕遇地震下結(jié)構(gòu)的性態(tài)是無法控制的。由美國學(xué)者提出的基于性態(tài)抗震設(shè)計(jì)理念致力于明確控制結(jié)構(gòu)在不同強(qiáng)度地震下的性態(tài),對應(yīng)不同強(qiáng)度地震建立不同的結(jié)構(gòu)性態(tài)水準(zhǔn)和性態(tài)指標(biāo),對預(yù)期強(qiáng)度地震,結(jié)構(gòu)破壞不超過規(guī)定的性態(tài),并具有期望水準(zhǔn)的可靠度。目前關(guān)于結(jié)構(gòu)抗震性態(tài)設(shè)計(jì)理論、方法的研究已取得了諸多成果,部分國家的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范也納入了性態(tài)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容,但由于缺乏技術(shù)儲備,各國規(guī)范都未能提出簡單、實(shí)用的一般性設(shè)計(jì)方法。為合理考慮遠(yuǎn)場地震動的循環(huán)效應(yīng),本文結(jié)合能量平衡關(guān)系、標(biāo)準(zhǔn)化滯回耗能譜、累積延性比譜,提出了抗彎鋼框架基于性態(tài)的抗震設(shè)計(jì)方法;給出了具體設(shè)計(jì)步驟,柱、梁累積滯回耗能計(jì)算公式及截面的設(shè)計(jì)方法;采用本文方法設(shè)計(jì)了1榀5層3跨的抗彎鋼框架,通過pushover及彈塑性時(shí)程分析評估了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的抗震性能,證明了本文設(shè)計(jì)方法的可信性。
【關(guān)鍵詞】：遠(yuǎn)場地震 滯回耗能譜 累積延性比 抗彎鋼框架 性態(tài)設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU391;TU352.11
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 引言10-11
• 1.2 基于性態(tài)的抗震設(shè)計(jì)方法發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 基于性態(tài)的抗震設(shè)計(jì)理念11
• 1.2.2 性態(tài)水準(zhǔn)與目標(biāo)11-13
• 1.2.3 性態(tài)設(shè)計(jì)方法13
• 1.3 能量設(shè)計(jì)方法研究進(jìn)展13-18
• 1.3.1 累積滯回能需求13-14
• 1.3.2 累積滯回耗能的分布14-16
• 1.3.3 能量平衡16-17
• 1.3.4 基于能量設(shè)計(jì)方法17-18
• 1.4 本文研究內(nèi)容18-20
• 第二章 抗彎鋼框架基于能量的性態(tài)設(shè)計(jì)方法20-38
• 2.1 能量平衡方程20-21
• 2.2 滯回耗能譜21-25
• 2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)化滯回耗能譜21-24
• 2.2.2 不同地震水準(zhǔn)地震峰值速度PGV24-25
• 2.3 累積延性比譜25-26
• 2.4 鋼框架基于累積滯回耗能譜的性態(tài)設(shè)計(jì)方法26-38
• 2.4.1 鋼框架的延性屈服機(jī)構(gòu)26-27
• 2.4.2 層間設(shè)計(jì)剪力27-30
• 2.4.3 構(gòu)件設(shè)計(jì)30-36
• 2.4.4 鋼框架主要構(gòu)件的承載力驗(yàn)算36-38
• 第三章 設(shè)計(jì)實(shí)例38-54
• 3.1 設(shè)計(jì)基本信息38-39
• 3.2 荷載計(jì)算39-41
• 3.2.1 豎向荷載計(jì)算39-40
• 3.2.2 重力荷載代表值：40-41
• 3.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)41-54
• 第四章 非線性有限元分析方法54-69
• 4.1 非線性有限元分析方法54-55
• 4.1.1 有限元方法簡介54
• 4.1.2 非線性來源54-55
• 4.1.3 非線性問題的求解55
• 4.2 靜力推覆分析方法（pushover）55-57
• 4.2.1 pushover方法基本步驟和側(cè)向力分布模式55-56
• 4.2.2 豎向荷載56-57
• 4.2.3 塑性鉸的定義及布置57
• 4.2.4 pushover結(jié)果分析57
• 4.3 彈塑性時(shí)程分析57-62
• 4.3.1 單元選取57-58
• 4.3.2 結(jié)構(gòu)模型58-59
• 4.3.3 材料特性59-61
• 4.3.4 網(wǎng)格劃分61
• 4.3.5 能量輸出61-62
• 4.4 地震波的選取和調(diào)幅62-69
• 4.4.1 選波原則63-65
• 4.4.2 地震波調(diào)幅65-66
• 4.4.3 地震波選取66-69
• 第五章 設(shè)計(jì)鋼框架抗震性能評估69-85
• 5.1 框架的破壞模式69-71
• 5.2 彈塑性時(shí)程分析結(jié)果71-85
• 5.2.1 結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)71-77
• 5.2.2 累積滯回耗能及其分布77-85
• 第六章 結(jié)論與展望85-87
• 6.1 結(jié)論85
• 6.2 展望85-87
• 參考文獻(xiàn)87-92
• 致謝92-93
• 作者簡介93

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本文編號：990696