钢筋混凝土框架剪力墙结构位移角研究

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控制结构的位移是基于性能的抗震设计的核心。目前我国的建筑抗震设计方法采用基于力的设计方法,不能有效地控制结构损伤,发挥位移在结构设计方面的有效作用。本文针对以上问题提出了以屈服为基准的划分结构弹塑性状态的方法,并对不同弹塑性状态的顶点和层间位移角进行统计分析,提出了基于位移角和水平地震影响系数的抗震评估的新方法。本文研究的主要内容包括以下几个方面:(1)对四个框架剪力墙结构模型进行静力非线性分析,运用屈服位移量化结构的不同弹塑性状态。研究不同弹塑性状态下结构顶点和层间位移角的变化情况,分析各状态下结构的性态水平与破坏程度。并对非线性分析、第一振型和简化理论公式计算的结构变形形状进行了研究。(2)比较分析各国框架剪力墙结构的自振周期经验公式,将其与模拟结果相对比,分析得出较为合理的经验公式。引入能量法计算结构的等效周期和等效阻尼比,并对结构在不同弹塑性状态下的瞬态周期和瞬态阻尼比进行了研究。(3)提出考虑多振型影响的等效单自由度体系的转化方法。运用七种等效线性化方法,计算结构的等效周期和等效阻尼比,并将其与能量法计算结果进行对比。评价这些方法对结构弹塑性反应的计算精度,提出选择等效线性化方法计算结构等效周期和阻尼比的合理化建议。(4)介绍了基于位移角和水平地震影响系数的抗震性能评估的新方法。具体思路为:将Sa-Sd曲线转化成-Sd曲线;根据弹性层间位移角限值1/800将结构-Sd曲线划分为小震和大震两个阶段;比较多遇地震下,-Sd曲线与结构规定烈度下的地震作用;以及罕遇地震作用下-Sd曲线与结构规定烈度下的地震作用。通过水平地震影响系数与层间位移角评估结构的抗震性能。(5)运用静力非线性分析方法,分析设置了粘滞和粘弹性阻尼器结构的顶点与层间位移角,以位移角为指标量化了被动减震结构的抗震性能。
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