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地震是一种危害极其严重的自然灾害,给人类社会造成了无数次毁灭性的灾难。对于高耸结构,由于其高度大,刚度较小,在地震作用下反应更为强烈,加之地位重要,破坏后果更严重,对其进行抗震性能的研究分析尤为重要。近来,静力弹塑性Pushover分析方法作为结构抗震性能评价的一种简单易行的工具吸引了越来越多的研究者。静力弹塑性Pushover分析方法从本质上说是一种静力计算方法,即在结构分析模型上施加用某种方式模拟地震水平惯性力的侧向力,并逐级单调加大,构件如有开裂或屈服,修改其刚度,直到结构达到预定状态为止。静力弹塑性Pushover分析可以获得Pushover曲线(底部剪力—顶点位移曲线);大致预测结构在横向力作用下的行为:了解塑性铰出现的先后顺序和分布、结构的薄弱环节、结构的破坏模式等。
本文以改建的钢筋混凝土高耸结构为研究对象,以上海2010年世博会观光塔的这一典型的钢筋混凝土剪力墙核心筒作为工程背景,对其进行了全面深入的静力弹塑性分析,为Pushover分析在剪力墙结构在实际中的应用提供有意义的建议,并对工程设计提供有益的参考。
本文第一章为绪论部分。介绍了静力弹塑性分析的基本理论、研究发展状况及其方法的优劣。介绍了相关工程背景及烟囱震害的主要特征。
第二章,分析和探讨了影响Pushover方法理论分析的水平荷载加载模式和高阶振型的影响,介绍了Pushover分析在EDPA&PUSH程序中的单元模型、分析步骤及程序特点。
第三章,结合工程案例——上海2010年世博会观光塔,对钢筋混凝土高耸结构的静力弹塑性分析进行了深入分析和探讨,评价了该结构在罕遇地震作用下的抗震性能。
第四章,讨论了筒壁加固前后、筒壁加固采用不同厚度、采用不同混凝土强度计算的推覆分析的结果对比,进行了静力弹塑性分析和动力时程分析的结果对比,为工程设计的优化提供参考。
第五章为结论和展望。