RC框架结构弹塑性分析中天然地震动输入的研究

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我国是一个地震频发国家,地震动以作用的形式施加于结构上,是导致结构发生破坏和倒塌的根本原因。为了实现“大震不倒”的抗震设防目标,我国《建筑抗震设计规范》要求对特定结构进行弹塑性变形验算。其中弹塑性时程分析法是规范规定的计算地震反应的方法之一,结构在时程分析时需选择地震动输入。地震动输入不同,往往会导致分析结果相差甚远。虽《规范》对地震动记录的选择给出要求,但目前《规范》给出的选择方法存在不足。国内外学者就地震动输入做了大量研究后,提出多种地震动选择方法,但都存在一定的不足。  本文依据我国现行规范设计一幢6层钢筋混凝土框架结构模型。在13条地震动输入下,使用MIDAS/Gen软件对结构进行弹塑性时程分析,研究不同地震动输入下结构的地震反应。通过层间位移角和塑性铰发展程度两个指标筛选出5条地震动记录,并对筛选出的5条地震动输入进行结构易损性分析;同时对8条地震动输入进行IDA分析。  分析结果表明,筛选出的5条地震动记录较适合Ⅱ类场地、中周期结构进行弹塑性时程分析。对于8度、Ⅱ类场地、中周期结构选择最不利地震动输入时,sanfer1可供选择;对于Ⅱ类场地的中周期结构可输入H24_T1-I-1考虑长持时地震动的影响。根据层间位移角和塑性铰发展程度两个判断结构倒塌标准分别拟合出针对Ⅱ类场地、中周期结构的倒塌概率与地震动强度的函数关系式。与美国 FEMA推荐的地震动相比,结构在我国《建筑工程抗震性态设计通则》推荐的地震动输入下结构的地震反应较小。  本文的分析结果可对类似结构的设计提供指导,作为实际工程设计分析的依据与参考。
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