地震动持时对结构地震反应影响

发布时间：2021-03-19 16:22

地震对建筑结构破坏严重威胁着人们生命财产安全,地震中结构破坏很大程度上由地震动特性以及结构抗震性能决定。地震动特性一般由地震动三要素—频谱、幅值、持时决定,进而影响到结构地震响应,地震工程领域有关频谱、幅值的研究一直是热门研究课题,相应研究成果也在各国抗震设计规范中有所体现,但是持时参数对结构地震反应的影响大小至今尚未被各国抗震设计规范明确考虑。国内外研究持时对结构反应影响是近来一个热门课题,该项课题研究存在四个难点:一是选取合适的持时指标,二是消除频谱、幅值的影响,三是选取适当的结构模型和结构反应指标,四是将持时对结构反应的影响量化。本文综合考虑上述四点,研究了持时对结构地震反应影响,旨在为工程结构抗震设计提供参考。具体研究内容如下:1、介绍了工程中常用的地震动持时指标,并选用重要持时D_(s5-75)作为分析时的持时指标参数,进一步介绍了地震动反应谱匹配方法,通过反应谱匹配方法消除了地震动频谱、幅值的影响,筛选、匹配得到了频谱、幅值相同而持时差别较大的114对长、短持时地震动记录。2、针对单自由度体系(SDOF)结构,选取了3种滞回本构关系以及延性、滞回耗能与损伤指数3个结构反应参数,计算了长、短持时地震动作用下延性谱、标准滞回耗能谱和损伤谱,以比谱形式将持时影响量化,研究了持时对结构地震反应的影响,并分析了结构屈服强度以及名义延性、软化段刚度的影响,发现持时对结构反应的影响较大程度上由选取的本构模型及结构反应类型决定,并受结构屈服强度较大影响,另外名义延性及软化段刚度也有一定影响。3、为了便于工程实际应用,采用统计回归分析的方法,针对3种本构模型,考虑结构屈服强度、名义延性以及软化段刚度,定量化分析了持时对结构延性、滞回耗能、损伤指数的影响,得到了一个能够用于估计地震动重要持时变大时相应结构反应变化的预测方法,方法可以为工程结构抗震设计提供参考。
【学位授予单位】：中国地震局工程力学研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU311.3

文章目录

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 课题的研究背景及意义

1.2 地震动持时对结构影响

1.2.1 国内研究进展

1.2.2 国外研究进展

1.3 本文主要研究内容及章节安排

第二章地震动记录筛选及结构模型选取

2.1 引言

2.2 持时指标选择

2.3 地震动记录筛选

2.4 结构模型

2.5 小结

第三章持时对结构延性需求影响

3.1 引言

3.2 等强度延性需求谱

3.3 持时对延性比谱影响

3.4 结构模型参数影响

3.4.1 名义延性影响

3.4.2 软化段刚度影响

3.5 回归分析

3.5.1 持时比与延性比回归分析

3.5.2 持时——延性影响系数k的回归分析

3.6 小结

第四章持时对结构滞回耗能影响

4.1 引言

4.2 等强度标准滞回耗能谱

4.3 持时对耗能比谱影响

4.4 结构模型参数影响

4.4.1 名义延性影响

4.4.2 软化段刚度影响

4.5 能量分析

4.6 回归分析

4.6.1 持时比与耗能比回归分析

4.6.2 持时——滞回耗能影响系数k回归分析

4.7 小结

第五章持时对结构损伤指数影响

5.1 引言

5.2 等强度损伤谱

5.3 持时对损伤比谱影响

5.4 结构模型参数影响

5.4.1 名义延性影响

5.4.2 软化段刚度影响

5.5 回归分析

5.5.1 持时比与损伤比回归分析

5.5.2 持时——损伤指数影响系数k回归分析

5.6 小结

第六章结论与展望

6.1 工作总结

6.2 展望

附录

参考文献

致谢

作者简介

攻读硕士期间发表的文章

攻读硕士期间参与的科研项目

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