基于能量平衡的MPA方法及其在高层混合结构中的应用

发布时间：2017-09-25 04:23

  本文关键词：基于能量平衡的MPA方法及其在高层混合结构中的应用

  更多相关文章： 模态pushover 能量平衡 能量系数 能量能力谱曲线 能量需求谱曲线 高层混合结构 偏心结构

【摘要】：随着工程抗震设计理论和人们对地震认识的发展,基于性能的抗震设计思想成为目前最为先进的结构抗震设计思想。基于性能的抗震设计方法主要包括基于位移的抗震设计和基于能量的抗震设计两个方面,而基于性能的抗震设计核心是弹塑性分析。目前的研究主要集中在基于位移的抗震设计和动力弹塑性分析,而对于基于能量的抗震设计和静力弹塑性分析,特别是基于能量的静力弹塑性分析的研究较少。本文从能量平衡的角度出发,结合模态pushover分析(简称MPA)方法和我国规范反应谱,提出适用于我国规范的基于能量平衡的MPA方法,并研究了其在高层钢框架-钢筋混凝土核心筒体混合结构中的适用性。本文完成的主要工作有:(1)在模态pushover的基础上,结合能力谱法和能量平衡概念,提出适用于我国规范反应谱的基于能量平衡的MPA方法,详细阐述了能量系数及其求解公式,以及能量能力谱曲线和能量需求谱曲线的构建;将该方法应用到一12层的钢框架-钢筋混凝土核心筒体混合结构,并与传统pushover分析方法和一般动力时程分析方法对比验证该方法的适用性。(2)提出了单向偏心结构基于能量平衡的MPA方法,并应用到一单向偏心的20层钢框架-钢筋混凝土核心筒体混合结构,分别计算了考虑和不考虑扭转的结果,同时与传统pushover分析方法和一般动力时程分析法对比验证该方法的适用性。(3)提出了双向地震作用下的结构基于能量平衡的3D-MPA方法,并应用到一双向偏心的20层钢框架-钢筋混凝土核心筒体混合结构,通过与三维模态pushover分析方法和一般动力时程分析法对比验证该方法的适用性。
【关键词】：模态pushover 能量平衡 能量系数 能量能力谱曲线 能量需求谱曲线 高层混合结构 偏心结构
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU973.14
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-23
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 高层混合结构的研究现状12-15
• 1.2.1 高层混合结构的试验研究12-14
• 1.2.2 高层混合结构的计算研究14-15
• 1.3 基于性能的抗震设计15-19
• 1.3.1 抗震设防水准16-17
• 1.3.2 建筑物的性能水准17
• 1.3.3 结构性能目标17-18
• 1.3.4 基于性能的抗震设计方法18-19
• 1.4 结构在地震作用下的弹塑性分析19-21
• 1.4.1 静力弹塑性分析19-20
• 1.4.2 动力弹塑性分析20-21
• 1.5 本文研究的主要内容21-23
• 第2章 基于能量平衡的MPA分析方法23-41
• 2.1 静力推覆分析方法23-28
• 2.1.1 基本假定23-24
• 2.1.2 水平侧力的加载模式24-25
• 2.1.3 基本思路25-28
• 2.2 模态推覆分析方法28-32
• 2.2.1 模态pushover分析方法的基本原理28-30
• 2.2.2 模态pushover方法的一般步骤30
• 2.2.3 模态pushover方法的高阶折返现象30-31
• 2.2.4 基于能量的位移指标求解31-32
• 2.3 基于能量平衡的MPA方法32-40
• 2.3.1 能量系数32-35
• 2.3.2 基本思路35-36
• 2.3.3 主要内容36-40
• 2.3.4 模态组合规则40
• 2.4 本章小结40-41
• 第3章 基于能量平衡的MPA方法实例分析41-55
• 3.1 软件简介41-45
• 3.1.1 Perform-3D软件简介41-44
• 3.1.2 Nosa CAD软件介绍44-45
• 3.2 计算实例45-54
• 3.2.1 模型基本信息45-48
• 3.2.2 求取目标性能点48-49
• 3.2.3 对比分析49-54
• 3.3 本章小结54-55
• 第4章 单向偏心结构基于能量平衡的MPA方法55-64
• 4.1 单向偏心结构运动方程55-56
• 4.2 单向偏心结构基于能量平衡的MPA方法56-57
• 4.3 计算实例57-63
• 4.3.1 模型基本信息57-58
• 4.3.2 求取目标性能点58-59
• 4.3.3 对比分析59-63
• 4.4 本章小结63-64
• 第5章 基于能量平衡的 3D-MPA方法64-76
• 5.1 三维模态pushover方法64-65
• 5.2 基于能量平衡的 3D-MPA方法65-67
• 5.2.1 能量能力谱曲线65-66
• 5.2.2 能量需求谱曲线66-67
• 5.3 计算实例67-75
• 5.3.1 模型基本信息67-69
• 5.3.2 求取目标性能点69
• 5.3.3 对比分析69-75
• 5.4 本章小结75-76
• 结论与展望76-78
• 参考文献78-82
• 致谢82-83
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文83

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本文编号：915336