基于静力弹塑性的时程分析地震动记录调整方法研究

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hu_411102992
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非线性时程分析方法越来越多地被用于建筑结构的分析和设计。我国规范明确规定,部分类型的建筑设计时应该采用时程分析法进行补充计算。应用时程分析法一个无法避免的问题就是地震动记录的选择和输入。但是地震动的随机性和结构性能的复杂性,使得结构响应的离散性往往很大。利用时程分析计算结构地震反应时,不同的地震动记录或不同的地震动记录调整方法得到的结果差别很大,因此如何选择和调整地震动记录,减小结构地震反应分析结果的离散性,是提高结构抗震分析结果可靠性的必然要求。  针对基于模态推覆的地震动记录调整方法的不足,提出引入以振型参与重量系数为加权系数、可考虑前若干阶振型贡献的综合调整系数调整初选的地震动记录,其中每一阶振型对应的调整系数利用该振型对应的等效单自由度体系进行弹塑性时程分析并匹配其目标位移确定。进一步,以6层钢筋混凝土框架结构和11层钢筋混凝土框架结构为例,通过Opensees分析软件建立有限元模型,分别采用改进的基于模态推覆、基于模态推覆和基于 ASCE7的调整方法调整从太平洋地震工程研究中心(PEER)挑选的21条近断层地震动记录,然后以调整后的地震动记录为输入进行结构的时程分析计算,并对不同调整方法下结构最大水平位移、最大层间位移角等结构响应计算结果的离散性进行了对比,得到以下结论:  1.基于模态推覆的方法相比 ASCE7方法调整地震动记录所得到结构响应的离散性明显减小,调整地震动记录的有效性和精确性明显提高。  2.改进的基于模态推覆的方法在考虑高阶振型对结构贡献的基础上,提出了综合调整系数。这种方法比只考虑第一振型未改进的模态推覆方法和ASCE7方法相比,结构响应的离散性明显降低。说明改进的基于模态推覆方法调整地震动记录的有效性和结构响应的精确性明显好于未改进的基于模态推覆的方法和基于 ASCE7方法。  3.改进的基于模态推覆的方法提出了综合调整系数的概念。相比只考虑一阶振型的模态推覆方法所用的单一调整系数,综合调整系数调整地震动记录的有效性和结构响应的精确性都明显更好。
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