钢框架结构静力与动力弹塑性抗震研究

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在强烈地震作用下,结构将进入弹塑性阶段,结构刚度发生变化,并出现塑性内力重分布,为正确了解并把握结构在地震中的破坏状况,必须追踪结构在地震时反应的全过程,了解结构的薄弱楼层和构件。本论文通过对两种钢框架体系运用静力弹塑性分析(Push-over分析)和动力弹塑性分析(时程分析),对上述设计目标进行了分析及研究。木文论述了静力弹塑性分析(Push-over分析)方法和动力弹塑性分析(时程分析)方法的理论及发展现状,对分析方法的理论基础和如何进行结构抗震评估做了介绍,最后都运用国外计算软件MIDAS/Gen,对钢框架结构进行弹性及弹塑性分析。在Push-over分析中,得到结构底部剪力-顶点位移关系非线性曲线和性能点、结构破坏时的层间位移角分布以及结构变形曲线、结构构件塑性铰的出现顺序以及分布情况、结构反应评估及可能的破坏机制等。在时程分析中,按照输入不同地震波维数和阻尼比两种情况分析了钢框架结构的地震响应,对结构进行多遇地震作用下的弹性时程分析和罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,表明地震波输入维数(单向地震波和双向地震波)、阻尼比对结构的抗震性能有较大影响,并根据分析结果提出了相应的建议。最后,对本文的研究工作进行了总结,给出研究中的一些结论和展望。
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