结构阻尼对抗震强度折减系数影响的相关研究

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强度折减系数(或称地震反应修正系数)是基于承载力抗震设计中确定设计地震作用的依据,也是基于性态抗震理论中确定非弹性反应谱的基础。本文研究结构系统阻尼比对抗震强度折减系数的影响,包括地震动持时对阻尼折减系数的影响和高阶振型阻尼组合数对延性折减系数的的影响两个方面。主要研究内容和结论如下所示:(1)强度折减系数的研究背景和国内外研究现状的介绍。国外对强度折减系数研究较丰富,国内研究相对较少;有关非弹性反应谱的研究,主要针对剪切型结构,针对弯剪型结构的研究文献较缺乏。(2)基于弹性位移反应谱研究有效地震动持时对阻尼折减系数的影响。采用简谐正弦波和单自由度体系分析地震动持时与阻尼折减系数之间的关联,采用25条台湾集集地震记录,分析不同阻尼比条件下的位移反应谱,计算有效地震动持时对阻尼折减系数的定量影响规律:阻尼折减系数随有效地震动持时比和简谐激励循环数的增加而减小;基于统计平均值,通过非线性多元回归分析给出了考虑地震动持时影响的阻尼折减系数谱。(3)研究高阶振型阻尼对抗震延性折减系数的影响。采用5条地震动记录,基于平面结构的地震弹塑性动力时程分析和静力弹塑性分析,以系统位移延性为指标,探讨结构振型阻尼组合数与刚度特征值、竖向不规则对延性折减系数的综合影响。结果表明:振型阻尼组合数对延性折减系数有重要影响,延性折减系数随振型阻尼组合数增加逐渐减小,当振型阻尼组合数较大时,会处于稳定;振型阻尼组合数与刚度特征值对延性折减系数有交互影响,而振型阻尼组合数与竖向不规则对延性折减系数的交互影响不显著。
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