增量地震激励分析法的研究与应用

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaoex11
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地震是威胁人类生命财产安全最为严重的自然灾害之一,具有极强的破坏性与随机性,严重影响着人类社会的不断发展。地震的频发使得建筑物发生大量的破坏,因而造成了大范围的人员伤亡与巨额的财产损失。目前对结构进行抗震性能评估常用的方法有静力弹塑性Pushover分析法与增量动力分析法(Incremental Dynamic Analysis,IDA)。但是,对一些形式复杂的结构,如高层结构进行抗震性能分析时,这两种方法往往存在着分析结果不准确或分析效率较低的缺陷。因此,一些学者们提出了利用强度随持续时间的推移不断增强的地震激励来评估结构抗震性能的方法——ET分析法(Endurance Time Method,ET)。该方法通过一次时程分析即可得到结构从轻微损伤至倒塌破坏的整体能力曲线,可以充分考虑结构动力特性,使分析结果准确的同时计算效率也得到了很大的提高。本文针对ET分析法对结构强非线性阶段分析时可能出现的不准确性提出了相应的改进措施,提高了利用增量地震激励分析结构抗震性能的准确性与可靠性,主要研究内容如下所述:(1)利用ET方法基于弹性反应谱构造了相应的地震激励,对结构进行动力反应分析,将计算结果与IDA基准结果进行了对比,指出了原ET分析法利用弹性谱构造增量地震激励的方法存在的不足。(2)针对弹性谱构造增量地震激励方法存在的不足,提出了以非弹性反应谱作为目标反应谱构造增量地震激励的方法。通过该方法计算分析结果与弹性谱分析结果、IDA基准结果的对比,表明了该方法的准确性与合理性。(3)鉴于目前ET分析方法对增量地震激励持时的确定没有统一的理论,选择地震动的阿里亚斯烈度值作为增量地震激励持时的表征物理量,并且利用其随增量地震激励持时的变化规律,得到地震激励持时的预测公式,提出了通过目标地震动的强度指标确定增量地震激励持时的具体方法,并通过算例验证了该方法的准确性。(4)利用本文构造的增量地震激励计算结构在特定地震强度下的反应,与实际地震动在相同强度作用下的结构反应进行对比,评价增量地震激励分析法对结构抗震性能评估的准确性与可靠性。
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