基于谱参数的RC框架结构输入地震动选取研究
发布时间：2021-10-25 04:50
弹塑性时程分析是检验和评估结构抗震性能的重要手段,如何选取合适的输入地震动是进行弹塑性时程分析的首要工作。对于这一课题,国内外研究有多种思路和选取方法,但多数方法没有对结构特性或地震动记录特性作进一步考察。为此,本文认为结构时程分析选取地震动记录时,应结合结构周期,考察待选集中所有地震动记录合适的谱参数,将地震动按照谱参数从大到小排序后,根据结构的重要程度或其他特性选择多条地震动。在总结大量相关文献的基础上,本文采用OpenSees有限元软件,分别建立了6层与7层RC框架结构两个数值模型,通过输入大量地震动进行弹塑性时程分析,得到了结构地震响应,并计算了地震动的多种弹性与非弹性反应谱,然后分析了结构自振周期对应的反应谱谱值与结构响应的相关性,进一步给出了结构响应与谱参数的排序序列,得到了 RC框架结构地震动选择时应参考的合适谱参数,最后建立了便于选取地震动的数据库系统。本文主要工作和成果如下:（1）针对研究时需要用到大量地震动记录作为输入,本文采用OpenSees有限元软件,设计了一套结构时程分析时大量地震动输入方案。该方案实现较为简便,可以通过开启或减少多个程序人为地控制计算资源,进...
【文章来源】：中国地震局工程力学研究所黑龙江省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?调幅地震动与未调幅地震动的等强度反应谱对比??
中国地震局工程力学研宂所硕士学位论文??若不满足要求，选用新数据点重复此步骤，至满足要求为止。??５．重复第２－４步骤，直至所有周期完成计算。即可得到该延性系数下的等延??性反应谱。??步骤４中假设了丨ｏｇ（／ｙ）与ｌ〇ｇ〇）呈线性关系，在实际计算当中，常有按照该假??设进行插值法得到的标准屈服强度／；对应的延性系数Ｍ反而更加偏离了目标延性，??这需要不断的“尝试”。因此，等延性反应谱的计算时间较长。??考察调幅后地震动的等延性谱变化情况。事实上，等强度反应谱与等延性反应??谱在此问题上是相通的。己知数据点（／；＃）可以使得某个弹塑性单自由度体系满??足目标延性误差范围，当地震动进行调幅后，保持／ｙ不变，则该弹塑性单自由度体??系的屈服强度满足公式（２－９），同理满足公式（２－４）。即调幅后地震动的等延性谱是未??经调幅的地震动等延性谱与调幅因子的乘积。??使用Ｂｉｓｐｅｃ对地震动记录ＲＳＮ１＿ＨＥＬＥＮＡ．Ａ＿Ａ－ＨＭＣ１８０及其２倍调幅后的??进行等延性反应谱计算，延性系数Ｍ取为４，结果如图２－２所示。??
＿Ａ－ＨＭＣ１８０及其２倍调幅后的??记录进行输入能量等效速度谱计算，标准屈服强度＆取０．５结果如图２－３所示。??４０－?｜?一未输入能董等汶速度??ｎ?—?２佑谢《后输入能董等效速度??５?３５?．．…？未调椹输入能氳等效速度＊２??５－１?—??０?１?２?３?４?５?６??周則Ｓ??图２－３?调幅地震动与未调幅地震动的输入能量等效速度谱对比??２．３．５程序编制??由于本文中涉及大量地震动的反应谱或能量谱的计算，现有的计算软件没有??批量计算的功能，因此需要编制程序进行计算。??①单自由度体系动力反应??在计算反应谱或能量谱时，最为核心的问题是求解单自由度体系的动力反应。??本文使用Ｎｅｗｍａｒｋ方法计算线性或非线性体系的动力反应，其具体步骤如下??（Ｃｈｏｐｒａ，?２００７）：??１）
【参考文献】：
期刊论文
[1]强震动数据库发展现状与展望[J]. 解全才,马强,杨程. 地震工程与工程振动. 2017(03)
[2]结构非线性时程分析中的地震动参数选择[J]. 张耀庭,刘昌芳,王晓伟. 地震工程与工程振动. 2016(04)
[3]Python语言:程序设计课程教学改革的理想选择[J]. 嵩天,黄天羽,礼欣. 中国大学教学. 2016(02)
[4]建筑结构弹塑性时程分析中地震动记录选取方法的比较研究[J]. 曲哲,叶列平,潘鹏. 土木工程学报. 2011(07)
[5]中外抗震设计规范场地分类对应关系[J]. 郭锋,吴东明,许国富,伋雨林. 土木工程与管理学报. 2011(02)
[6]工程结构地震反应与地震动输入关系研究[J]. 王国新,鲁建飞. 防灾减灾工程学报. 2010(S1)
[7]结构抗震分析用地震动强度指标的研究[J]. 叶列平,马千里,缪志伟. 地震工程与工程振动. 2009(04)
[8]基于弹性总输入能的地震波选择方法[J]. 刘良林,王全凤,沈章春. 华侨大学学报(自然科学版). 2009(02)
[9]结构动力反应分析中的地震动输入问题研究[J]. 王国新,李宏男,赵真,伊庭华. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2008(06)
[10]地震动参数及结构整体破坏相关性研究[J]. 李爽,谢礼立,郝敏. 哈尔滨工业大学学报. 2007(04)
博士论文
[1]考虑两次地震作用的RC框架结构地震反应分析研究[D]. 杜云霞.中国地震局工程力学研究所 2017
[2]结构非线性动力分析中地震动记录的选择和调整方法研究[D]. 陈波.中国地震局地球物理研究所 2013
[3]基于能量分析的地震动输入选择及能量谱研究[D]. 王德才.合肥工业大学 2010
硕士论文
[1]基于NGA-West2数据的场地系数研究[D]. 李洪达.哈尔滨工业大学 2015
[2]弹塑性位移谱的研究及其在结构抗震设计中的应用[D]. 刘振阳.湖南大学 2012
本文编号：3456683
【文章来源】：中国地震局工程力学研究所黑龙江省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?调幅地震动与未调幅地震动的等强度反应谱对比??
中国地震局工程力学研宂所硕士学位论文??若不满足要求，选用新数据点重复此步骤，至满足要求为止。??５．重复第２－４步骤，直至所有周期完成计算。即可得到该延性系数下的等延??性反应谱。??步骤４中假设了丨ｏｇ（／ｙ）与ｌ〇ｇ〇）呈线性关系，在实际计算当中，常有按照该假??设进行插值法得到的标准屈服强度／；对应的延性系数Ｍ反而更加偏离了目标延性，??这需要不断的“尝试”。因此，等延性反应谱的计算时间较长。??考察调幅后地震动的等延性谱变化情况。事实上，等强度反应谱与等延性反应??谱在此问题上是相通的。己知数据点（／；＃）可以使得某个弹塑性单自由度体系满??足目标延性误差范围，当地震动进行调幅后，保持／ｙ不变，则该弹塑性单自由度体??系的屈服强度满足公式（２－９），同理满足公式（２－４）。即调幅后地震动的等延性谱是未??经调幅的地震动等延性谱与调幅因子的乘积。??使用Ｂｉｓｐｅｃ对地震动记录ＲＳＮ１＿ＨＥＬＥＮＡ．Ａ＿Ａ－ＨＭＣ１８０及其２倍调幅后的??进行等延性反应谱计算，延性系数Ｍ取为４，结果如图２－２所示。??
＿Ａ－ＨＭＣ１８０及其２倍调幅后的??记录进行输入能量等效速度谱计算，标准屈服强度＆取０．５结果如图２－３所示。??４０－?｜?一未输入能董等汶速度??ｎ?—?２佑谢《后输入能董等效速度??５?３５?．．…？未调椹输入能氳等效速度＊２??５－１?—??０?１?２?３?４?５?６??周則Ｓ??图２－３?调幅地震动与未调幅地震动的输入能量等效速度谱对比??２．３．５程序编制??由于本文中涉及大量地震动的反应谱或能量谱的计算，现有的计算软件没有??批量计算的功能，因此需要编制程序进行计算。??①单自由度体系动力反应??在计算反应谱或能量谱时，最为核心的问题是求解单自由度体系的动力反应。??本文使用Ｎｅｗｍａｒｋ方法计算线性或非线性体系的动力反应，其具体步骤如下??（Ｃｈｏｐｒａ，?２００７）：??１）
【参考文献】：
期刊论文
[1]强震动数据库发展现状与展望[J]. 解全才,马强,杨程. 地震工程与工程振动. 2017(03)
[2]结构非线性时程分析中的地震动参数选择[J]. 张耀庭,刘昌芳,王晓伟. 地震工程与工程振动. 2016(04)
[3]Python语言:程序设计课程教学改革的理想选择[J]. 嵩天,黄天羽,礼欣. 中国大学教学. 2016(02)
[4]建筑结构弹塑性时程分析中地震动记录选取方法的比较研究[J]. 曲哲,叶列平,潘鹏. 土木工程学报. 2011(07)
[5]中外抗震设计规范场地分类对应关系[J]. 郭锋,吴东明,许国富,伋雨林. 土木工程与管理学报. 2011(02)
[6]工程结构地震反应与地震动输入关系研究[J]. 王国新,鲁建飞. 防灾减灾工程学报. 2010(S1)
[7]结构抗震分析用地震动强度指标的研究[J]. 叶列平,马千里,缪志伟. 地震工程与工程振动. 2009(04)
[8]基于弹性总输入能的地震波选择方法[J]. 刘良林,王全凤,沈章春. 华侨大学学报(自然科学版). 2009(02)
[9]结构动力反应分析中的地震动输入问题研究[J]. 王国新,李宏男,赵真,伊庭华. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2008(06)
[10]地震动参数及结构整体破坏相关性研究[J]. 李爽,谢礼立,郝敏. 哈尔滨工业大学学报. 2007(04)
博士论文
[1]考虑两次地震作用的RC框架结构地震反应分析研究[D]. 杜云霞.中国地震局工程力学研究所 2017
[2]结构非线性动力分析中地震动记录的选择和调整方法研究[D]. 陈波.中国地震局地球物理研究所 2013
[3]基于能量分析的地震动输入选择及能量谱研究[D]. 王德才.合肥工业大学 2010
硕士论文
[1]基于NGA-West2数据的场地系数研究[D]. 李洪达.哈尔滨工业大学 2015
[2]弹塑性位移谱的研究及其在结构抗震设计中的应用[D]. 刘振阳.湖南大学 2012
本文编号：3456683
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