基于Abaqus的框架结构地震输入能量影响因素分析

发布时间：2017-10-24 13:24

  本文关键词：基于Abaqus的框架结构地震输入能量影响因素分析

  更多相关文章： 地震输入能 地震波 PGA 地震持时 延性 阻尼 自振周期

【摘要】：地震过程中能量输入问题是基于能量抗震理论基本内容,也是保证结构耗能能力大于地震输入能量的首要工作。现有研究成果大多基于反应谱理论,即把结构简化成单自由度体系,选择特定地震波进行大量地震响应分析,得到地震输入能量谱。这种做法简单易行,分析结果也能大致反映结构的能量响应,但未能全面反映结构在地震过程中的非线性行为。为此,本文全面考察钢筋混凝土框架结构总输入能量响应,以及影响结构能量输入的因素,为基于能量抗震理论研究打下基础。论文在分析地震过程中结构输入能量特点,以及Abaqus软件中关于计算结构能量相关理论基础上,筛选地震波进行时程分析。主要有以下结论:1、地震动因素对结构输入能量有不同程度的影响。地震输入能量随PGA增大显著增加,但对不同地震波,这种变动趋势会因持时特性不同产生较大离散性。当PGA相同时,地震输入能随D5-95持时增长亦有增加趋势。2、在所选地震动记录下,以PGA/PGV表征频谱特性时,分析模型的输入能随PGA/PGV增加有下降趋势。3、结构自身因素对输入总能量影响不显著。当阻尼、延性系数在合理范围时,地震输入总能量受阻尼、延性系数的影响较小;但阻尼、延性系数的变化影响输入总能量在阻尼耗能和塑性耗能之间的分配。4、对同一高度的框架结构,对不同的地震波,地震输入总能量随结构自振周期变大均有降低的趋势,说明结构越柔,吸收能量越少。5、结构在地震过程中输入能量主要受地震动因素影响,且有较大离散性。离散性主要来源是地震动持时特性,同时地震动幅值强度较大时,能量响应也表现出一定离散性。建议抗震分析指标中以能量指标考虑持时特性的影响。
【关键词】：地震输入能 地震波 PGA 地震持时 延性 阻尼 自振周期
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU352.11
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 建筑抗震设计理论研究现状9-12
• 1.1.1 抗震理论发展概况9-11
• 1.1.2 性能化抗震理论11-12
• 1.2 基于能量的抗震理论12-16
• 1.2.1 基于能量抗震方法研究现状12-15
• 1.2.2 基于能量抗震理论存在问题15-16
• 1.3 本文研究的主要内容16-17
• 2 结构地震反应的能量概念17-26
• 2.1 地震输入能量17-20
• 2.2 结构中能量平衡原理20-26
• 2.2.1 结构能量平衡20-23
• 2.2.2 Abaqus中与能量有关的关键词23-26
• 3 地震动选择及建立分析模型26-41
• 3.1 地震输入能量计算中地震动选择26-31
• 3.1.1 地震动数据来源26-27
• 3.1.2 地震动特征参数27-28
• 3.1.3 输入地震动选取方法28-29
• 3.1.4 地震动数据的筛选29-31
• 3.2 材料本构关系31-34
• 3.2.1 钢筋的本构关系31-32
• 3.2.2 混凝土的本构关系32-34
• 3.3 滞回模型34-35
• 3.4 建立分析模型35-41
• 3.4.1 三维框架模型35-38
• 3.4.2 平面框架模型38-41
• 4 RC框架结构地震输入能量影响因素分析41-59
• 4.1 地震动因素41-52
• 4.1.1 幅值41-46
• 4.1.2 频谱特性46-48
• 4.1.3 持续时间48-52
• 4.2 结构体系因素52-59
• 4.2.1 阻尼52-54
• 4.2.2 自振周期54-56
• 4.2.3 延性系数56-59
• 5 主要结论与展望59-61
• 5.1 主要结论59-60
• 5.2 研究展望60-61
• 参考文献61-65
• 个人简历65-66
• 致谢66

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本文编号：1088946