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基于性能抗震设计理论将成为未来建筑抗震设计的主流,推覆分析和非线性时程分析是基于性能抗震设计的主要手段。本文在前人的理论基础上,通过静力非线性有限元方法对Pushover进行了较为深入的探讨,同时为了提高分析的精度,提出了一种考虑结构的二阶效应的杆件单元模型,并编制了相关的程序。论文的主要研究工作和成果如下:
1.对与本文研究工作相关的钢筋混凝土本构模型进行了总结和研究,详细分析了非线性弹性理论和弹塑性理论,推导了弹塑性本构方程,为分析高层钢筋混凝土结构提供了基础。
2.在对非线性梁单元的刚度研究中,为了更精确地考虑结构的二阶效应,在单元的几何方程中引入了几何非线性项,较为精确地考虑了结构几何非线性的影响。
3.在梁单元内部通过增加非线性剪切弹簧得到了墙单元模型,使得该单元能同时考虑弯曲、轴向和剪切变形。
4.为了搜索结构的软化段,本文采用了Newton-Raphson方法和弧长法联合应用的非线性方程组的求解技术。
5.编制了钢筋混凝土结构非线性有限元推覆分析程序,对本文编制的程序进行了计算验证和实例工程的计算。计算结果表明,本文提出的非线性分析方法是可靠和有效的。