基于改进pushover方法的BRB框架结构抗震性能及损伤分析

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地震灾害是人类社会中较为严重的自然灾害之一,每次地震灾害都会造成大量房屋的倒塌。为了减小地震对结构的影响,有效地采取减震措施是非常必要的,在结构中加装防屈曲支撑就是其中较为有效的减震措施之一。防屈曲支撑具有较强的侧向刚度和承载力,而且在结构中具有“保险丝”的作用,地震过程中先一步进行耗能,减小主结构的损伤,从而使整个结构的抗震性能加强。由于防屈曲支撑在工作时的强非线性特性,其对原结构的动力特性以及动力反应会产生比较大的影响,也就使得耗能减震结构分析的复杂程度加深。本文通过对目前常见的几种BRB结构的抗震分析方法进行了简单的比较,发现静力弹塑性pushover方法的理论简便,在对BRB结构进行抗震分析时更容易操作,但是由于传统的pushover方法的局限性,使得其分析结果的准确度有待提高,因此,本文在传统pushover方法的基础上提出了适用于BRB框架结构的改进pushover方法一基于目标位移的循环加载pushover方法,并且在此方法的基础上提出了BRB框架结构的损伤分析方法。首先,本文对pushover方法的发展及研究现状进行了论述,并且详细的介绍了pushover方法的原理,不同侧向力加载模式以及几种常见的pushover方法。对位移系数法计算目标位移的方法进行了详细的介绍,并对该方法中一些计算参数的选取提出了建议。然后在位移系数的基础上结合能力谱法提出了一种计算BRB框架结构有效阻尼比的简便方法—循环加载pushover方法。并详细的给出了该方法在SAP2000中的具体实施步骤。其次,在有限元软件SAP2000程序中通过一个算例对该方法进行了验证,并且与时程分析所得结果进行了对比,以验证该方法的可行性。本文中的算例是通过盈建科结构设计软件按照规范设计的一个五层钢筋混凝土框架,并在此基础上加装防屈曲支撑,并验证了防屈曲支撑布置的合理性。在进行算例分析过程中,塑性铰定义采用自定义,本文通过截面分析软件XTRACT程序按照盈建科软件所设计的梁柱的配筋来定义的塑性铰,相对于SAP2000中的默认铰要准确。通过所得结果的对比可以看出本文提出的方法与时程分析结果吻合度较高,从而表明该方法有较好的可行性。最后,本文在提出的循环加载pushover方法基础下结合国外学者的一些损伤模型提出了一种改进的损伤分析方法,该方法可以作为抗震性能分析的一种简便方法,通过计算所得的损伤指数,然后查找损伤指数和震害关系对照表,然后确定结构所处的损伤状况。
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