Pushover分析中抗力曲线的概率研究

本文在已有的研究基础上,结合我国现行的抗震规范（GB50011—2001）和地震作用统计参数,提出了pushover分析中结构体系抗力曲线的保证率计算方法。以pushover分析所得的塑性铰出现次序和最终数量作为结构主要失效模式,同时考虑了结构抗力以及地震作用的随机性对结构体系抗力曲线的影响,借助于主要随机变量的灵敏度分析,得到了确定性pushover分析曲线的保证率。框架结构算例给出了本文方法的计算结果,并用重要抽样法进行了检验。     

基于能力谱的概率-非概率结构体系抗震可靠度

本文用概率模型考虑结构体系抗力不确定性的主要影响因素,用凸集模型考虑地震作用的不确定性,采用能力谱方法,分别求得了结构抗力的概率分布参数及地震作用效应的区间范围,通过二级功能方程方法求得了结构体系抗震可靠度。算例给出了本文方法的计算结果,并与经典概率可靠度进行了对比,表明本文方法是一种简便、合理的结构体系抗震可靠性分析方法。     

基于能量原理的钢筋混凝土筒体结构抗震性能研究

本文通过能量法研究了钢筋混凝土筒体结构的抗震性能。文中采用振型分解法按等效单自由度体系求解筒体结构的滞回输入能;用pushover法分析了滞回耗能在结构层间的分布规律及结构自身的耗能能力;根据楼层滞回耗能与弹塑性层间位移的关系求出了薄弱层的弹塑性位移。对一高层钢筋混凝土框架-筒体结构在7度罕遇地震下的抗震性能进行了评估,通过与非线性动力时程分析的对比,证明了方法的可行性。     

基于能量原理的钢筋混凝土简体结构抗震性能研究

本文通过能量法研究了钢筋混凝土简体结构的抗震性能。文中采用振型分解法按等效单自由度体系求解简体结构的滞回输入能;用pushover法分析了滞回耗能在结构层间的分布规律及结构自身的耗能能力;根据楼层滞回耗能与弹塑性层间位移的关系求出了薄弱层的弹塑性位移。对一高层钢筋混凝土框架-简体结构在7度罕遇地震下的抗震性能进行了评估,通过与非线性动力时程分析的对比,证明了方法的可行性。     

高层建筑结构的抗震可靠度分析与优化设计

本文根据我们在文献２中给出的等效随机地震静力作用模型，紧密结合规范和利用我们在文献６中提出的结构体系可靠度分析的最弱失效模式法，提出了结构构件和体系“小震不坏”和“大震不倒”及结构体系在设计基准期内的抗震可靠度分析方法；重新校准了结构构件的目标可靠度指标；综合考虑结构造价和损失期望，提出了结构体系抗震目标可靠度的优化决策方法；分别给出了满足构件抗震目标可靠指标与同时满足构件和体系抗震目标可靠指标的     

高层钢结构基于均匀损伤设计的整体抗震能力提高方法

本文主要研究如何通过合理设计来提高高层钢结构的整体抗震能力。首先,给出了高层钢结构的非线性计算模型;其次,建立了高层钢结构在强地震动作用下的倒塌失效模式的极限状态判别准则;然后,通过模态pushover分析,研究了高层钢结构在水平地震作用下的损伤规律;最后,重点研究了高层钢结构的整体抗震能力的提高方法,提出了均匀损伤的设计方法,该方法通过消除结构的薄弱层,来达到提高高层钢结构的整体抗震能力的目的。通过对两栋20层的高层钢框架结构进行极限时程分析和极限pushover分析,验证了文中提出的均匀损伤的设计方法的可行性。本文的工作可为高层钢结构的抗地震倒塌设计提供参考依据。     

在大震下 RC框架结构基于Pushover方法的失效相关性分析

目前,基于性能的建筑结构抗震设计成为世界各国土木工程界研究的热点之一.结构体系可靠度理论是进行结构性能分析的重要的理论基础.在结构体系可靠度的计算中,一个急待解决的问题是结构构件或截面间的失效相关性问题.本文基于pushover方法,采用Monte Carlo法和随机有限元法,在小震研究成果的基础上,进一步研究了钢筋混凝土框架结构在大震情况下的失效相关性问题,分别得出了框架梁、柱在大震作用下的部分失效相关性规律.     

基于响应面法的连续刚构地震可靠度分析

地震可靠度是桥梁抗震研究中的重要问题。基于随机分析的响应面理论和规范反应谱法,提出了一种分析具有随机结构参数的桥梁地震可靠度的方法,研究了结构的破坏准则及其极限状态方程,计算了高墩大跨连续刚构桥在地震激励下设计基准期内的动力可靠度。分析时考虑了结构参数和场地土的随机性,分别计算了连续刚构在多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下的失效概率,得到了结构在设计基准期内,"三水准设防标准"条件下的地震可靠度。结果表明,该桥设计满足抗震规范要求。     

罕遇地震作用下的框架-摇摆刚架结构体系动力可靠度研究

针对钢筋混凝土框架结构的受力特点,采用增设摇摆刚架的抗震设计方法,以提高罕遇地震下建筑结构的安全性。建立了框架一摇摆刚架结构体系的计算模型,结合状态空间法与虚拟激励法,求解结构的平稳随机响应,并根据计算所得随机响应对框架一摇摆刚架体系的动力可靠度进行分析。以西部地区某已建成的6层框架结构为算例,探讨了罕遇地震作用下不同刚度比的摇摆刚架对新结构体系动力可靠度的影响。结果表明,通过增设不同刚度比的摇摆刚架,可以有效协调结构体系的变形模式,充分发挥结构的耗能能力,降低整体结构的条件失效概率。     

高层钢结构地震失效模式控制的失效路径修正法

本文主要研究高层钢框架结构的地震失效模式及其控制方法。首先,给出了高层钢结构的地震失效模式的分析方法;其次,提出了根据结构的失效路径来加强构件对高层钢结构的地震失效模式进行控制的方法;然后,提出了结构整体抗震能力的分析方法以及分别相应于设计能力和屈服能力的能力储备分析方法;最后,通过对一座15层的钢框架结构进行典型地震动下的极限时程分析和极限pushover分析,得到高层钢框架结构的失效模式和整体抗震能力以及相应于最弱失效模式的能力储备,并验证了本文中地震失效模式控制方法的有效性。本文的研究表明,高层钢结构的地震失效模式控制可以采用结构失效路径修正(薄弱构件加强)来实现。     

静力弹塑性分析(Pushover Analysis)的基本原理和计算实例

阐述了美国两本手册FEMA273／274和ATC-40中关于静力弹塑性分析的基本原理和方法，给出了利用ETABS程序进行适合我国地震烈度分析的计算步骤，并用一框剪结构示例予以说明，表明Pushover方法是目前对结构进行在罕遇地震作用下弹塑性分析的有效方法。     

Envelope‐based pushover analysis procedure for the approximate seismic response analysis of buildings

An envelope‐based pushover analysis procedure is presented that assumes that the seismic demand for each response parameter is controlled by a predominant system failure mode that may vary according to the ground motion. To be able to simulate the most important system failure modes, several pushover analyses need to be performed, as in a modal pushover analysis procedure, whereas the total seismic demand is determined by enveloping the results associated with each pushover analysis. The demand for the most common system failure mode resulting from the ‘first‐mode’ pushover analysis is obtained by response history analysis for the equivalent ‘modal‐based’ SDOF model, whereas demand for other failure modes is based on the ‘failure‐based’ SDOF models. This makes the envelope‐based pushover analysis procedure equivalent to the N2 method provided that it involves only ‘first‐mode’ pushover analysis and response history analysis of the corresponding ‘modal‐based’ SDOF model. It is shown that the accuracy of the approximate 16th, 50th and 84th percentile response expressed in terms of IDA curves does not decrease with the height of the building or with the intensity of ground motion. This is because the estimates of the roof displacement and the maximum storey drift due to individual ground motions were predicted with a sufficient degree of accuracy for almost all the ground motions from the analysed sets. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

重力式挡土墙结构体系可靠度的Monte Carlo模拟

建立了重力式挡土墙倾覆、基底滑移、地基承载力、墙体自身强度等几个失效模式的可靠度分析模型,采用逐步等效平面法计算结构体系的可靠度。假定设计参数为正态分布的随机变量,利用MATLAB软件的库函数normrnd实现随机样本的抽取。选择重力式挡土墙的实际算例对挡土墙改建后的几个失效模式及结构体系的可靠度进行分析,并与作者所做的其它理论分析结果进行了对比。数值模拟表明两种方法的结果能较好相符。     

基于塑性分析近似构建附加黏弹性阻尼器框架结构推覆曲线

基于性能的抗震设计要求使用非线性静力分析方法来评估新设计或已有消能结构的抗震性能。使用该方法对消能结构抗震性能评估的一个必要条件是要得到结构的推覆曲线。本文基于塑性理论,给出了快速、有效建立附加黏弹性阻尼器框架理想双线型推覆曲线的简化分析方法。使用该方法构建附加阻尼体系的推覆曲线无需借助结构分析软件。将3种侧向荷载模式(第1振型模式、FEMA-273模式和均布模式)作用下的简化分析结果与结构分析软件的推覆分析结果进行了比较,表明基于塑性理论的简化分析方法能够较准确地预测附加黏弹性阻尼器框架的推覆曲线,只要结构失效时能形成梁铰型侧移机构。     

基于韧性设计的一种地下框架结构抗震新体系研究

具有功能可快速恢复的抗震结构体系是结构抗震韧性设计的目标,结合浅埋地下框架结构地震破坏和失效模式的震害事例调查与分析以及抗震韧性结构设计的思想,本文提出一种可控制失效模式并具备自复位能力的浅埋地下框架结构抗震新体系。采用数值分析方法研究了传统地下框架结构体系与本文提出的新体系间的抗震能力差异以及新体系的自复位效果。结果表明:与传统的地下框架结构体系相比,新型地下框架结构体系的抗震能力显著提升,并具备良好的自复位能力,实现了结构抗震韧性设计的目标;新体系的自复位效果随轴压比的增加逐渐变差。结合算例,给出了浅埋地下框架结构自复位最大变形能力与轴压比的经验关系。     

石结构抗震可靠度的分析与应用

在文献［１］的基础上进一步探讨了石结构体系抗震动力反应分析的计算方法，给出了场地地震条件下结构在使用期间内抗震可靠度的应用实例。定量分析的结果表明，严格地控制结构高度、层数和砂浆强度等级等指标，是提高多层石结构抗震能力的有效措施。     

Predicting torsion‐induced lateral displacements for pushover analysis: Influence of torsional system characteristics

The increasing popularity of simplified nonlinear methods in seismic design has recently led to many proposals for procedures aimed at extending pushover analysis to plan asymmetric structures. In terms of practical applications, one particularly promising approach is based on combining pushover analysis of a 3D structural model with the results of linear (modal) dynamic analysis. The effectiveness of such procedure, however, is contingent on one fundamental requirement: the elastic prediction of the envelope of lateral displacements must be conservative with respect to the actual inelastic one. This paper aims at verifying the above assumption through an extensive parametric analysis conducted with simplified single‐storey models. The main structural parameters influencing torsional response in the elastic and inelastic range of behaviour are varied, while devoting special attention to the system stiffness eccentricity and radius. The analysis clarifies the main features of inelastic torsional response of different types of building structures; in this manner, it is found that the above‐mentioned method is generally suitable for structures characterized by moderate to large torsional stiffness, whereas it cannot be recommended for extremely torsionally stiff structures, as their inelastic torsional response almost always exceeds the elastic one. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.