一、剪切模型弹塑性地震反应计算（论文文献综述）
蔡报坤[1]（2019）在《虑土-结构相互作用下应用功能分离型支座的高铁桥梁抗震性能研究》文中研究表明自改革开放以来,我国铁路建设迅猛发展,高速铁路建设也进入一个快速发展的时期。在铁路建设中,桥梁结构具有节约土地和充分利用上部空间的特点与优势。我国也与其他建设高速铁路的国家一样在高速铁路建设中大量采用“以桥代路”,部分高速铁路线路中桥梁占比甚至达到百分之九十。然而,我国幅员辽阔、地势复杂并且是一个地震多发国,高速铁路桥梁建设就无法避免场地条件以及地震危害的影响。目前在桥梁结构中应用减隔震技术已经成为替代传统抗震模式的方式之一,该技术的有效性在国内外的地震中得到了充分的验证。由于高速铁路桥梁结构的特点及铁轨等因素,除一些特殊的高速铁路桥梁以外,绝大部分高速铁路桥梁至今还未采用减隔震技术,因此高速铁路桥梁建设中对于减隔震技术的应用及场地条件对减隔震技术的影响等方面的研究对于提高高速铁路桥梁的抗震性能十分必要。目前采用的桥梁支座的功能包括竖向承载,转动以及水平位移等功能,是支座的正常使用功能。采用减隔震技术的支座在此正常功能的基础上增加了地震时的隔震功能,只有在发生地震时该功能发挥作用。因此本研究将用于高铁桥梁的支座体系分为保证列车正常运行时的正常功能支座体系和保证在大地震时发挥隔震效果的附属功能支座体系,将两者有机地结合,为高速铁路桥梁建立一套完整有效的支座体系。本文提出的适用于高速铁路桥的减隔震技术体系的基本思想是在中小地震下依靠桥梁自身具有的刚度保持桥梁的抗震性能,在大震使桥墩进入塑性状态时支座体系进入隔震状态来保证桥梁的安全,并对考虑土-结构相互作用下应用功能分离型支座的高铁桥梁减隔震性能与效果进行模型分析、对比以及试验验证。本文主要做了以下研究内容:（1）对土-结构相互作用的理论以及计算方法进行归纳与总结,并采用SR模型计算实际场地转换为弹簧模型时的土弹簧参数。（2）以实际工程张家田大桥为原型建立标准等高6跨的高铁桥梁有限元模型,并对桥墩底部分别采用固接模型和土弹簧模型。有限元分析中输入加速度为9度罕遇地震下的0.64g峰值加速度。通过线弹性时程分析,研究不同向地震动输入方向以及土-结构相互作用对桥梁结构地震响应的影响。（3）通过在墩底设置塑性铰的方式对两种模型进行弹塑性时程分析,分别输入不同峰值加速度的地震波,分别确定两种模型桥墩进入屈服状态下的峰值加速度,并且对使用功能分离型支座的隔震桥梁进行非线性时程分析,分析土-结构相互作用对结构弹塑性以及隔震性能的影响。（4）对功能分离型的支座形式以及工作原理进行详细概述,并对单跨缩小比例的隔震高铁桥梁模型进行振动台试验,充分验证功能分离型支座的工作原理的合理性以及良好的隔震性能。
诸葛翰卿[2]（2020）在《考虑钢板局部失稳效应的钢桥地震反应计算方法研究》文中研究表明随着我国钢产量的增长,钢结构桥梁在交通工程中的数量将大幅增加,但对于钢桥弹塑性抗震设计理论研究却相对滞后,完善符合我国国情的结构抗震性能验算方法已刻不容缓。为此,本文通过数值模拟和拟静力试验研究了结构在水平双向地震作用下的抗震性能,提出了混合单元模型与简化分析模型两类能够考虑钢板局部失稳效应的钢桥地震反应计算模型。本文的主要工作和研究成果如下:1、以独柱式矩形截面和圆形截面钢桥墩为对象,采用板壳有限元模型和高精度的钢材修正双曲面滞回本构模型分析了结构在水平单向和双向反复荷载下的破坏过程,讨论了结构在多种加载路径下的承载力、延性与局部变形特性。结果表明,钢桥墩在水平双向反复荷载下更易发生局部失稳破坏。2、根据钢板面外变形特征定义结构地震损伤区域长度Ld,通过参数分析建立矩形截面和圆形截面钢桥墩在水平双向反复加载时地震损伤区域长度Ld的经验公式。结果表明,提出的经验公式可以偏于保守地反映可能发生局部变形的区域长度,以此建立的混合单元计算模型可以在保证计算精度的条件下减小计算量。3、以一座中承式钢拱桥为对象,建立纤维单元计算模型和混合单元计算模型分析在面内强地震作用下的结构地震反应,比较了不同主拱肋钢板厚度条件下结构的局部失稳特性和超低周疲劳损伤特性,并探讨了这类结构在不同条件下合理的地震反应计算模型。在此基础上,进一步对比仅在面内地震动输入与三方向地震输入条件下的钢板局部变形和焊接节点超低周疲劳损伤发展情况。结果表明,增加横桥向地震输入会加快钢拱桥的地震损伤发展。4、以独柱式方形截面钢桥墩为对象,根据混合单元有限元模型的计算结果定义了结构的地震有效损伤域长度Led,以钢材的修正双曲面滞回模型为基础建立了Led内纤维单元的等效滞回模型。最终提出一种能够考虑钢板局部失稳效应的钢桥墩改进纤维模型计算方法,并通过对比分析验证了改进纤维模型具有较高的计算精度和计算效率。5、加工制作了 2个方形薄壁加劲截面钢桥墩试件,通过施加沿截面斜向的拟静力荷载模拟水平双向地震荷载,对结构的抗震性能与破坏机理进行了研究,并通过滞回曲线的比较进一步验证本文提出的改进纤维模型计算方法的有效性。6、以圆形截面钢桥墩为对象,建立了一种可用于水平双向地震反应分析且能考虑钢板局部失稳效应的多剪切弹簧计算模型,并通过与板壳模型的计算结果与计算效率对比验证了所提出模型的有效性。
曹维林[3]（2019）在《ABAQUS纤维梁单元材料本构的二次开发及其在桥梁抗震分析中的应用》文中认为对桥梁结构进行弹塑性地震响应分析的关键是选择能准确模拟延性墩柱构件非线性力学行为的非线性梁柱单元。相较于实体单元和集中塑性铰单元,弹塑性纤维梁柱单元兼具计算效率和计算精度,因此在土木工程结构抗震分析中得到了广泛的应用。本文利用通用有限元软件ABAQUS的二次开发功能发展了一种弹塑性纤维梁柱单元并将其应用于桥梁抗震研究。主要研究内容包括:（1）利用ABAQUS提供的UMAT程序接口二次开发了多种可适用于纤维梁柱单元三维弹塑性分析的材料本构模型,包括两种混凝土本构模型（Concrete01、Concrete02）和四种钢筋本构模型（Steel01Steel04）。混凝土本构可用于模拟钢筋混凝土梁柱构件截面的约束及无约束混凝土材料纤维,钢筋本构可用于模拟截面的钢筋材料纤维。（2）通过单一材料梁柱构件的数值试验全面验证了二次开发的钢筋材料本构模型Steel01Steel04的正确性,数值试验考虑了轴向、横向单调加载和循环往复荷载作用等多种荷载工况,各工况下构件的弹塑性响应结果均符合理论预期;通过两个钢筋混凝土柱拟静力试验的数值模拟验证了本文开发的弹塑性纤维梁柱单元用于模拟延性墩柱弹塑性响应的适用性和良好收敛性,对5根钢筋混凝土柱拟静力试验的数值模拟结果表明,不同钢筋本构模型的数值模拟滞回曲线都基本吻合试验滞回曲线,特别是Steel03和Steel04几乎能完全吻合。（3）利用基于ABAQUS发展的三维弹塑性纤维梁柱单元,结合我国桥梁抗震设计规范将其应用于桥梁墩柱变形能力验算,即采用静力弹塑性分析方法研究桥梁墩柱在地震作用下的位移能力。基于规范,比较分析了利用塑性铰长度计算墩顶容许位移的方法和以塑性铰区控制截面曲率作为控制参数计算墩顶容许位移的方法。结果表明,采用以塑性铰区控制截面曲率作为控制参数计算容许位移的思路仍然受限于塑性铰长度,容许位移随着塑性铰区单元长度的减小而减小,当塑性铰区单元长度等于规范值时,容许位移的数值结果与规范计算结果一致,当塑性铰区单元长度小于规范规定值时,计算的容许位移结果偏安全。（4）利用二次开发的弹塑性纤维梁柱单元,在ABAQUS中建立某钢筋混凝土连续刚构桥全桥模型并进行地震荷载作用下的弹塑性动力时程分析,分别进行了该桥在E1地震作用下的强度验算及在E2地震作用下的变形验算。本文的主要创新之处在于:（1）本文首次在ABAQUS中实现了已有文献中提出的能考虑端部钢筋混凝土粘结滑移的钢筋本构模型Steel01。此外,提出了两种新的本构模型Steel03和Steel04。Steel03模型在已有模型的基础上调整了加卸载滞回规则使其能更合理地考虑包辛格效应,Steel04模型在已有模型基础上引入了累积损伤引起的强度退化和端部粘结滑移效应,两种本构模型均能良好地模拟钢筋混凝土墩柱的弹塑性地震响应。（2）首次利用二次开发的弹塑性纤维梁柱单元在ABAQUS软件中实现了对桥墩的静力弹塑性分析,并提出了按规范计算桥墩容许位移的思路。本文的工作极大的丰富了ABAQUS/standard模块下的钢筋和混凝土材料库,发展了可适用于三维地震响应分析的弹塑性纤维梁柱单元,为利用ABAQUS软件并结合我国桥梁抗震设计规范进行桥梁三维弹塑性抗震分析提供了参考。
薛荣乐[4]（2018）在《地铁车站结构抗震弹塑性分析》文中进行了进一步梳理随着城市化进程的不断加快,我国地铁建设正处于飞速发展的阶段,地铁工程尤其是地铁车站已成为城市生命线工程的重要组成部分。虽然受到土层的保护,相比于地上结构,地铁车站结构具有更好的抗震性能。但多次震害表明,地震作用下地铁车站结构有可能发生严重破坏,危及人们的生命财产安全。尤其近年来地铁车站的结构形式日益复杂、规模体量日趋庞大,针对含特殊断面和大型复杂的地铁车站结构进行深入的抗震研究具有重要意义。为此,本文针对地铁车站结构的抗震弹塑性分析开展研究,主要完成了以下工作:（1）开展了粘性边界和粘弹性边界的理论分析,基于ABAQUS建立了数值分析模型,对二维和三维条件下各人工边界的吸能效果进行了对比。同时推导了对应于粘弹性人工边界的地震动输入方法,将地震动数据转化为施加在有限元边界节点上的时程力,并通过有限元分析对基于粘弹性边界地震动输入方法的准确性进行了验证。（2）基于ABAQUS子程序,对钢筋和混凝土的单轴本构模型进行了二次开发,并将其与试验结果进行了对比分析;同时,以苏州某中庭式顶板开洞地铁车站结构实际工程为基准算例,详细研究了基于纤维梁柱模型与考虑土-结构相互作用的弹塑性建模方法。（3）以基准算例为基础,建立了四种断面类型（不开洞、顶板边跨开洞3.8m、顶板边跨开洞2m、中庭开洞3.8m）的二维土-结构相互作用有限元模型,通过二维弹塑性时程分析,研究了中庭式车站结构顶板是否开洞、开洞尺寸和开洞位置等关键参数对主体结构地震响应的影响。（4）建立了中庭式顶板开洞地铁车站结构的三维土-结构相互作用模型,采用三种强度等级的人工波对其进行时程分析,将所得结果与对应位置的二维模型进行对比,考察二维模型计算结果与三维模型之间的差异;同时,考虑到对地下车站结构三维弹塑性时程分析计算量大,研究了三维土-结构相互作用模型的弹塑性推覆分析。（5）针对《城市轨道交通结构抗震设计规范》中断面计算法难以应用于特大型复杂地下结构抗震分析的问题,以武汉光谷地铁车站地下综合体为工程背景,建立特大型复杂地铁车站结构的三维弹塑性有限元模型,开展了考虑土-结构相互作用的三维弹塑性推覆分析和带土弹簧荷载-结构模型的弹塑性时程分析,为特大型复杂地铁车站结构的抗震评估提供实用方法。
韩军[5]（2009）在《建筑结构扭转地震反应分析及抗扭设计方法研究》文中提出建筑结构特别是平面不规则结构的扭转效应会加剧结构在地震中的震害,提出实用合理的设计措施以对其进行控制具有重要的意义。近年来,众多学者对其进行了研究,针对结构扭转设计提出了具体要求及控制措施,相关成果也已在各国抗震规范中体现。然而,以往研究多基于单层弹性简化分析模型或弹塑性层剪切梁模型,尚缺乏系统的多层弹塑性扭转反应规律的研究,宏观剪切梁模型无法揭示结构的真实反应特征;各国规范关于抗扭设计的规定尚有较大差别,一定程度上反映出对这问题的认识还有不小差异;我国现行规范采取的抗扭控制指标在实际工程设计中已经引发了不少困难和争议,这一事实表明尚需对规范指标的合理性和有效性进行校验;现行规范关于抗扭分析与设计的思路和做法仍以少数弹性指标控制为主,尚不够系统。为此,本文通过基于纤维模型的精细弹塑性结构反应分析,研究单层和多层框架和框剪结构的扭转反应规律,研究并校验现行弹性扭转控制指标的合理性和对弹性及弹塑性反应控制的有效性,并对结构抗扭分析与设计方法及措施提出建议。完成的主要工作和取得的主要结论有:①对比并评述了各国抗震规范的结构抗扭控制及设计方法②补充和完善了单层和多层弹性及弹塑性结构的扭转反应规律基于简化模型解析方法研究了单层结构弹性扭转反应规律,着重考察了单向及双向偏心结构受双向地震作用的影响,分析了各弹性扭转控制指标之间的关系;基于有限元数值分析方法研究了均匀、非均匀质量偏心和刚度偏心多层结构的弹性扭转反应规律。基于精细纤维模型分析了单、多层框架结构及高层框剪结构的弹塑性扭转反应规律。结果表明,偏心结构弹塑性扭转反应规律主要影响因素包括能力措施、结构偏心率、地震动强度及强度偏心;现行规范对框架结构的强柱弱梁能力措施、框剪结构的抗弯、抗剪能力措施在大震下并不总是能够达到预期的效果,柱铰为主的质量偏心结构和刚度偏心结构扭转反应规律有所不同;强度偏心会显着影响结构弹塑性扭转反应,给出了控制弹塑性扭转效应的最优强度偏心距。③弹性扭转控制指标的有效性和合理性研究分别按现行规范设计不同周期比和位移比的框架结构,采用精细纤维模型弹塑性时程分析,识别了弹性扭转控制指标对结构弹塑性扭转反应的控制效果。结果表明,扭转周期比尽管在体现加强结构抗扭刚度的概念设计上发挥了不可磨灭的作用,但也不可避免地导致设计中一些不合理现象,且对弹塑性扭转反应未起到有效的控制作用,结合国外规范经验建议取消耦联周期比限值或适当放宽限值;扭转位移比是国际上通用的扭转控制指标,应予以控制;建议以结构平面中点位移计算位移比;由于扭转位移比是相对量,不能有效反映平动位移不同时结构的扭转角大小,当平动位移较小时可根据设防烈度和所采取的加强措施有条件地放宽规范限值要求。④结构抗扭计算分析方法研究考察了偶然偏心、双向输入、填充墙等对结构扭转反应的影响,除规范规定必须考虑的结构外,计算能力和条件允许时也宜考虑其影响;分析了静力非线性分析方法、等效静力法、规范的边榀放大系数的适用性。⑤抗扭加强措施研究考察了边榀加强、强度中心调整、轴压比限制、构件抗扭验算等措施的适用性,并给出相关建议。
朱锦心[6]（1983）在《剪切模型弹塑性地震反应计算》文中研究表明本文提供一种新的剪切模型,适用于分析每层具有刚度不同和恢复力特性曲线不同的构件的多层结构的弹塑性地震反应。本法选用了三种不同恢复力模型,导出了有关的公式,提供了计算程序。当同一楼层各构件的恢复力特性曲线及参数相同时,本文提供的模型可简化为通常的多质点剪切模型。 文中附有两个8层建筑的算例。
杨春侠[7]（2007）在《混凝土多孔砖砌体结构房屋拟动力试验研究及抗震性能分析》文中研究说明混凝土多孔砖是替代粘土砖的承重墙体主导材料之一,其尺寸规格与粘土多孔砖相似,砌筑简单且力学性能好,推广应用前景广阔。本文基于对混凝土多孔砖砌体结构房屋的子结构拟动力试验、墙体的拟静力试验研究,并采用模态分析、弹性与弹塑性时程分析以及能力谱法等一系列方法进行了理论分析,较全面地揭示和评价了混凝土多孔砖砌体结构的抗震性能,为这种结构在抗震设防地区的设计和应用提供了依据。本文主要研究成果如下:1.建立了模型房屋及原型房屋的三维空间有限元动力分析模型,对模型房屋和原型房屋进行了模态分析和弹性地震反应分析。分析表明试验模型和原型房屋模态相近;原型房屋弹性地震反应计算值与试验模型反推结果基本吻合,本文所采用的试验模型能够模拟原型房屋的基本动力特性。采用傅立叶变换和小波变换理论综合分析EL-Centro波、Taft波和天津宁河波三种地震波频谱特性对模型房屋地震反应的影响,并根据小波变换对地震波的分解重构结果,合理地截取三种地震波富含模型房屋基频的时段进行拟动力试验。拟动力试验及动力有限元分析结果表明,模型房屋对Taft波的反应最小、EL-Centro波次之,模型房屋对宁河波的反应最大,说明地震波加速度脉冲面积对结构地震反应的影响不容忽视,本研究可以为今后拟动力试验中地震波的选择和截取提供参考和研究思路。2.在国内首次进行了两个自由度试验子结构及六个自由度计算子结构的8层24m高混凝土多孔砖砌体结构1/2比例模型房屋子结构拟动力试验,较全面地揭示了该房屋的抗震性能。试验研究表明:模型房屋呈剪切破坏形态,一层首先破坏,为抗震的薄弱层,模型房屋破坏形态与普通粘土实心砖砌体房屋地震破坏形态相似;模型房屋一层墙体最大剪应力值达0.94N/mm2,二层墙体最大剪应力值达1.22N/mm2,且当混凝土多孔砖砌体抗剪强度按f v= 0.176f2计算,上述试验值与计算值的比值达1.4,模型房屋具有良好的水平承载能力;模型房屋一层极限荷载点对应的层间位移角为1/324,破坏荷载点对应的层间位移角为1/193,延性系数为2.43,模型房屋具有较好的变形能力,能满足相应的抗震要求;整个结构在墙体严重开裂破坏后仍然保持良好的整体性,模型房屋的抗震构造措施合理。上述研究成果被《混凝土多孔砖建筑技术规程》（DBJ43/002-2005）采用,为《砌体结构设计规范》及《建筑结构抗震设计规范》补充混凝土多孔砖砌体结构的抗震设计提供了依据。3.研究了轴压比对混凝土多孔砖砌体结构恢复力特性的影响,建立了以恢复力模型的弹塑性阶段和破坏阶段刚度比系数α1和α2考虑轴压比影响的三线型恢复力模型。采用本文恢复力模型对模型房屋进行了弹塑性地震反应分析,结果与拟动力试验结果吻合。本文提出的三线型恢复力模型为今后的砌体结构弹塑性分析提供了一定的依据和研究思路。4.采用能力谱方法分析了模型房屋在EL-Centro波激励下的抗震性能,能力谱分析结果与拟动力试验结果基本吻合,表明本文采用的基于能力谱法的抗震性能评估方法可行,可以用于评估砌体结构抗震性能。模型结构弹性阶段最大层间位移的计算值和试验值均远小于抗震设计通则规定的层间位移限值7.5mm;模型结构达到破坏阶段时层间位移仍小于抗震设计通则规定的层间位移限值,说明抗震设计通则规定的层间位移限值偏大,用于控制砌体结构地震作用下的层间位移偏于不安全,可供今后规范修订层间位移限值参考。5.通过子结构拟动力试验研究、动力有限元弹性时程分析、层间模型的弹塑性时程分析以及基于能力谱的抗震性能评估,系统而深入地评价了混凝土多孔砖砌体结构房屋的抗震性能。结果表明,模型房屋能满足7度抗震设防地区“小震不坏、中震可修、大震不倒”的三水准抗震设防要求。为慎重起见,混凝土多孔砖砌体房屋在6度抗震设防地区可建到8层24m高,从而拓宽了混凝土多孔砖砌体结构在抗震设防地区的应用范围。
张淑云[8]（2009）在《高层型钢混凝土框架—混凝土筒体混合结构地震灾变响应与分析》文中认为The exterior frame and reinforced concrete core hybrid structures in high-risebuildings are rapidly developed in recent years, the hybrid structures are appliedespecially in China. There are different views on the performance of the hybridstructures at home and abroad. At present, research works had mainly focused on steelframe and reinforced concrete （RC） core hybrid structures, however, the hybridstructures adopted steel reinforced concrete （SRC） components are more used. For thedeformation and mechanical behavior of SRC-Frame and RC-core hybrid structures,some problems had studied such as parametric modeling, co-operation between frameand core, structural dynamic characteristics, plastic beams hinge property of SRCmembers of seismic response analysis and optimal design based on dynamicperformances in this dissertation.The 3-D finite element analysis models of SRC-Frame and RC-core hybridstructures are built, in which beams and columns are simulated by three nodesTimoshenko space beam element, shear wall and floor are simulated by eight nodescurved shell element, the parametric modeling approach are made by means of APDLlanguage of ANSYS software. The effect of rigid character value to deformation, shearand moment distribution between core and exterior frame are analyzed. Shear lag inexterior frame would weaken the role of exterior frame resisting moment. The impactof connection between frame and core, floor thickness and steel rate with SRCcolumns in hybrid structures to co-operation performance are discussed, someconclusions can be for reference in hybrid structure conceptual design.The dynamic characteristics of SRC-Frame and RC-core hybrid structures areresearched through modal analysis, considered the connection between frame and core, floor thickness and steel rate with SRC columns, natural vibration periods and modeshape of hybrid structures had calculated and studied. The natural vibration frequenciesare near, while the response spectrum method are adopted, the complete quadraticcombination （CQC） modal combination rule is recommended for avoiding higher ordermode shape lose, truncation error analysis show that more than 20 modes arereasonable to mode combination.The mechanical behaviors of hybrid structures under frequently earthquake arestudied by means of response spectrum method and elastic time-history analysis. Theresults indicate that inter-story displacement maximal angle occurs on the middlestories of hybrid structure, there are two extreme regions of story acceleration alongthe height direction of the structure under earthquake. The connection between frameand core will lead to significant change in the deformation and distribution of internalforce. If there are rigid connection between frame and core, axial forces of framecolumn are increased significantly, on the other hand, shear and bend moment of framecolumn are larger when hinge connection. The advice what hybrid structures arerespectively analyzed in term with rigid and hinge modal were proposed in order toavoid overturning. And further, the effect of floor thickness and steel rate with SRCcolumns in hybrid structures to seismic response are explored. The variation regularityof displacement and inner force of hybrid structures were studied under frequently andrare earthquake, failure pattern with different connection were discussed.In Push-over analysis of hybrid structures, some methods for defining themoment-curvature curve of plastic beams hinge property and transformingmoment-rotation relationship are put forward based on beating capacity anddeformation of SRC member, means for determining the moment-axial forcerelationship of SRC columns hinge are brought. Three vertical truss element model areapplied to simulate shear wall, in which axial, shear and bend deformations areconsidered, then measures for defining axial stiffness of tension compression truss andshear stiffness are given, furthermore, the feasibility of these methods are verifiedaccording to two model experiment results.The core wall thicknesses are chosen by means of structure optimization design,the objective function about core volume is adopted, some specification requirementsabout deformation, the ratio of lateral stiffness to gravity, storey shear to gravity, storeyshear of exterior frame, axial compression ratio of column and wall limb, bearingcapacity of structural member and core construction are regarded as restrictingconditions, the optimal mathematical model is established for reflecting integrity dynamic properties of hybrid structure. Some analysis files of APDL language werewritten. Then an example of hybrid structures optimization is provided throughdifferent initial values for verifying convergence of optimization method.
杨玉红[9]（2021）在《BRB形式及其布置位置对高层钢框架抗震性能的影响》文中认为钢结构因其具有轻质高强且延展性好等特点,在地震常发地区及许多位于地震带上的国家中具有一定的应用优势。但普通钢框架的抗侧刚度较小,在大震或者强震作用下结构容易失稳破坏。许多专家、学者在大量的研究中发现,在钢框架中加入支撑构件可以提高普通钢框架结构的抗侧刚度,但弊端就是,传统支撑构件在地震作用下容易产生受压屈曲的现象,在反复压曲作用下,会导致地震震害加剧,结构破坏更严重。基于此,有学者研究出一种构件,称为屈曲约束支撑（Buckling Restrained Brace）简称BRB,它在受拉或受压的作用下仅屈服,但不屈曲,这可有效改善传统支撑构件的缺点。若将BRB合理地增设到框架结构上,可提高建筑结构的抗震能力,但如何对BRB进行合理的布置及选取有效的BRB形式,使其能充分发挥耗能减震作用,这对提高建筑结构的抗震安全具有重要意义。本文以普通钢框架与屈曲约束支撑钢框架（BRBF）两类结构体系作为研究对象,设计了1个12层普通钢框架模型,在此基础上设计了9个BRBF模型,共建立10个12层6跨的模型,利用考虑二阶非线性影响的CLAP分析软件,对比分析两类结构体系的抗震性能,评价不同BRB形式及其布置位置对结构抗震性能的效果。静力推覆分析时,对各模型的塑性铰成铰情况及其分布规律和层剪力-层间位移关系进行讨论。动力时程分析时,对各模型的最大层间位移关系、最大层剪力关系、弹塑性能量分布、最大残余变形关系和BRB的受力、变形及耗能进行分析讨论。其研究结果如下:静力推覆分析时:两类结构体系对比,BRBF比普通钢框架结构的抗震性能更高,增设BRB后,结构的首层刚度提高,抗侧力能力增强;相同布置位置不同BRB形式时,人字形BRB结构的抗震性能高于其他BRB形式;同一结构BRB不同布置位置时,将BRB布置在中心跨时其耗能效果更佳。动力时程分析时:两类结构体系对比,增设BRB后结构的层间位移大大减小,BRB耗能减震效果显着,BRBF的抗侧能力和抗震效果均显着高于普通钢框架;相同布置位置不同BRB形式时,采用人字形BRB更能有效控制最大层间位移作用,结构变形小,耗能减震效果更优;同一结构BRB不同布置位置时,将BRB布置在中心跨时其耗能性能得到充分发挥,但部分结构受BRB布置位置的影响较小;BRBF的耗能均分布于BRB构件上,有效保护主体结构,其中单斜杆式BRB耗能量较大,层间变形也较大,其抗震效果的积极作用不佳;BRB滞回曲线饱满且其结构塑性变形小,具有优异的耗能效果,能有效吸收地震能量。
庾东[10]（2019）在《超高层钢框架及其附加体系抗震性能对比分析》文中指出纯钢框架抗侧刚度较小,在强震作用下易形成层破坏机制导致结构倒塌,通常是通过增加附加结构增强结构整体的抗侧刚度。本文主要以三个主体用钢量不同,不同首层剪重比（CB）的纯钢框架为初始模型,通过三者主体用钢量之差建立附加固定形式的桁架,附加固定形式桁架柱脚分别刚接和铰接,一共建立9个模型,通过静力推覆分析和动力时程分析探讨不同参量变化对超高层钢框架结构的影响。静力弹塑性分析时分析模型塑性铰的出铰顺序、层剪力和层间位移,结果表明:对于CB值不同（1）（2）（3）模型,CB值不同对塑性铰分布没有显着影响,CB值越大,模型所受层剪力也越大,但层间位移相对小。同等的重量模型对比发现,纯钢框架加附加固定形式桁架后能改善变形集中,但结构的强度降低。塑性铰的分布有所改善,各层分散,主体结构的耗能能力提高,底部层间位移减小。柱脚形式对结构层剪力、层间位移、塑性铰分布影响不明显。动力时程分析对模型输入2组地震波,考察结构在设防烈度地震和罕遇地震时的动力响应。分析模型的层剪力,层间位移,残余变形,结构层弹塑性变形能量,构件的塑性变形能量。结果表明:1.CB值不同的纯钢框架（1）（2）（3）模型,CB值越小,模型各层所受层剪力也越小,但层间位移相对大、残余变形受地震波影响大,CB值的不同对结构残余变形、结构层弹塑性变形能量、构件的塑性变形能量影响不明显。2.相同重量下纯钢框架所受层剪力大于纯钢框架加附加固定形式的桁架,通过对层间位移,残余变形、结构层弹塑性能量、构件塑性总能量的大小对比分析发现,纯钢框架加附加固定形式的桁架抗震性能的优劣,跟主体结构和附加体系结构的重量的布置有关。3.对于柱脚形式不同3组模型,柱脚形式的不同对层剪力和层间位移无明显影响,但对模型的残余变形影响大,对结构层弹塑性变形能量和构件的塑性变形能量主要影响在首层,其余层影响不明显。
二、剪切模型弹塑性地震反应计算（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、剪切模型弹塑性地震反应计算（论文提纲范文）
（1）虑土-结构相互作用下应用功能分离型支座的高铁桥梁抗震性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 土-结构相互作用国内外研究现状及进展 |
| 1.2.2 桥梁结构减隔震技术的研究现状及进展 |
| 1.3 桥梁结构主要震害形式 |
| 1.4 桥梁结构隔震原理与支座特性 |
| 1.4.1 隔震结构的动力方程 |
| 1.4.2 隔震支座特性 |
| 1.4.3 常用减隔震支座概述 |
| 1.5 现阶段存在的问题 |
| 1.6 本文研究思路及主要内容 |
| 1.6.1 本文研究的主要内容 |
| 1.6.2 本文研究的主要思路 |
| 第二章 土-结构相互作用的基本理论 |
| 2.1 土-结构相互作用主要研究方法 |
| 2.1.1 原型观测法 |
| 2.1.2 模型试验法 |
| 2.1.3 理论与数值分析法 |
| 2.2 土-结构相互作用主要分析模型 |
| 2.2.1 基底固接模型 |
| 2.2.2 有限元模型 |
| 2.2.3 Winkler地基梁模型 |
| 2.2.4 并列多质点系模型 |
| 2.2.5 SR模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 有限元模型与弹性分析 |
| 3.1 依托工程张家田大桥概况 |
| 3.2 有限元模型的建立 |
| 3.3 有限元模型模态分析 |
| 3.4 有限元模型的弹性分析 |
| 3.4.1 分析方法的确定 |
| 3.4.2 地震波的选取 |
| 3.4.3 控制截面的选取 |
| 3.4.4 线弹性时程分析结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高速铁路桥梁的弹塑性及减隔震分析 |
| 4.1 材料本构关系及关键参数的确定 |
| 4.1.1 混凝土本构关系 |
| 4.1.2 钢筋本构关系 |
| 4.1.3 功能分离型支座中关键参数 |
| 4.2 控制截面的设置 |
| 4.2.1 塑性铰的设置 |
| 4.2.2 控制截面弯矩-曲率曲线的分析与论证 |
| 4.2.3 控制截面的恢复力模型 |
| 4.3 弹塑性模型时程分析结果 |
| 4.3.1 固接模型弹塑性时程分析结果 |
| 4.3.2 考虑SSI模型弹塑性时程分析结果 |
| 4.3.3 固结模型与考虑SSI模型弹塑性时程分析结果对比 |
| 4.3.4 延性设计的验证与对比 |
| 4.4 隔震模型时程分析结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 功能分离型支座隔震效果的试验验证 |
| 5.1 功能分离型支座的提出 |
| 5.2 功能分离型支座的介绍 |
| 5.2.1 功能分离型支座形式 |
| 5.2.2 功能分离型支座的工作原理 |
| 5.3 振动台试验内容与方案 |
| 5.3.1 振动台试验内容 |
| 5.3.2 振动台试验方案 |
| 5.4 振动台试验结果分析 |
| 5.4.1 功能分离型支座减隔震效果分析 |
| 5.4.2 功能分离型支座滞回性能分析 |
| 5.5 新型功能分离型支座应用前景分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）考虑钢板局部失稳效应的钢桥地震反应计算方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 钢桥的抗震性能研究现状 |
| 1.2.1 钢桥的失稳特性研究 |
| 1.2.1.1 钢桥墩的失稳特性 |
| 1.2.1.2 复杂结构形式钢桥的失稳特性 |
| 1.2.2 钢桥的超低周疲劳破坏机理研究 |
| 1.3 钢桥的地震反应计算模型研究现状 |
| 1.4 钢桥的抗震性能验算方法研究现状 |
| 1.4.1 钢桥的局部失稳强度验算方法 |
| 1.4.2 钢桥的超低周疲劳强度验算方法 |
| 1.5 现有研究中存在的不足 |
| 1.6 本文主要内容 |
| 2 钢桥墩的结构形式及其在水平双向地震作用下的抗震性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 钢桥墩的结构形式与设计参数 |
| 2.2.1 矩形截面钢桥墩 |
| 2.2.2 圆形截面钢桥墩 |
| 2.3 板壳有限元计算模型及钢材的修正双曲面滞回本构模型 |
| 2.3.1 板壳有限元计算模型 |
| 2.3.2 钢材的修正双曲面滞回本构模型 |
| 2.4 水平双向加载路径下的结构抗震性能 |
| 2.4.1 水平双向加载路径 |
| 2.4.1.1 矩形截面钢桥墩 |
| 2.4.1.2 圆形截面钢桥墩 |
| 2.4.2 水平双向加载路径下的结构抗震性能 |
| 2.4.2.1 矩形截面钢桥墩 |
| 2.4.2.2 圆形截面钢桥墩 |
| 2.5 小结 |
| 3 考虑钢板局部失稳效应的钢桥墩混合单元计算模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钢桥墩地震损伤区域长度 |
| 3.2.1 矩形截面钢桥墩 |
| 3.2.1.1 矩形截面钢桥墩地震损伤区域长度的定义 |
| 3.2.1.2 加载路径对损伤区域长度的影响 |
| 3.2.1.3 损伤区域长度经验公式 |
| 3.2.2 圆形截面钢桥墩 |
| 3.2.2.1 损伤区长度的定义 |
| 3.2.2.2 加载路径对损伤区域长度的影响 |
| 3.2.2.3 损伤区域长度的经验公式 |
| 3.3 钢桥墩混合单元计算模型精度验证 |
| 3.3.1 地震输入方式 |
| 3.3.2 矩形截面钢桥墩 |
| 3.3.3 圆形截面钢桥墩 |
| 3.4 小结 |
| 4 中承式钢拱桥在面内地震作用下的损伤特性及地震反应计算模型研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 桥梁结构概况 |
| 4.3 结构地震反应分析模型 |
| 4.4 地震动输入 |
| 4.5 结构自振特性 |
| 4.6 结构地震反应结果分析 |
| 4.6.1 位移时程反应 |
| 4.6.2 地震塑性区域分布 |
| 4.6.3 结构局部失稳特性 |
| 4.6.4 结构超低周疲劳损伤特性 |
| 4.6.4.1 基于CVGM模型的材料超低周疲劳寿命预测方法 |
| 4.6.4.2 结构超低周疲劳损伤计算结果 |
| 4.7 小结 |
| 5 横桥向地震作用对中承式钢拱桥地震损伤发展的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 结构三方向自振特性对比 |
| 5.3 地震动输入方式 |
| 5.4 横桥向地震作用对结构地震反应与地震损伤发展的影响 |
| 5.4.1 对拱肋地震轴力反应的影响 |
| 5.4.2 对地震位移时程反应的影响 |
| 5.4.3 对全桥塑性区域分布的影响 |
| 5.4.4 对结构局部失稳损伤的影响 |
| 5.4.5 对超低周疲劳损伤的影响 |
| 5.5 小结 |
| 6 考虑钢板局部失稳效应的方形截面钢桥墩改进纤维模型 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 考虑钢板局部失稳效应的钢桥墩纤维模型研究概述 |
| 6.3 结构设计参数与有限元分析模型 |
| 6.3.1 方形截面钢桥墩的设计参数 |
| 6.3.2 结构的有限元分析模型 |
| 6.4 钢桥墩有效损伤域长度及平均应力-应变关系 |
| 6.5 考虑钢板局部失稳效应的纤维单元等效滞回模型 |
| 6.5.1 等效弹性模量 |
| 6.5.2 受压路径骨架曲线 |
| 6.5.3 边界面与弹性域半径折减 |
| 6.6 等效滞回模型参数的识别方法与拟合公式 |
| 6.6.1 参数识别方法 |
| 6.6.1.1 参数A |
| 6.6.1.2 参数k与m |
| 6.6.1.3 参数B0与C |
| 6.6.2 参数拟合公式 |
| 6.7 改进纤维模型的有效性验证 |
| 6.7.1 模型计算精度 |
| 6.7.2 模型计算效率 |
| 6.8 小结 |
| 7 方形截面钢桥墩抗震性能试验研究及改进纤维模型算法验证 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 试验概况 |
| 7.2.1 钢桥墩试件及试验装置 |
| 7.2.2 加载程序及测点布置 |
| 7.3 试验结果及分析 |
| 7.4 有限元分析 |
| 7.5 考虑半刚性边界的改进纤维模型算法 |
| 7.6 小结 |
| 8 考虑钢板局部失稳效应的圆形截面钢桥墩多剪切弹簧模型 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 多剪切弹簧力学模型 |
| 8.3 圆形截面钢桥墩多剪切弹簧计算模型的建立 |
| 8.3.1 多剪切弹簧模型基本参数 |
| 8.3.2 滞回曲线方程 |
| 8.3.3 滞回曲线退化规则 |
| 8.3.4 弹簧滞回模型的建立 |
| 8.3.5 滞回模型退化参数确定 |
| 8.4 模型的有效性验证 |
| 8.5 小结 |
| 9 结论与展望 |
| 9.1 主要结论 |
| 9.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间发表的学术论文 |
（3）ABAQUS纤维梁单元材料本构的二次开发及其在桥梁抗震分析中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 基于纤维模型的弹塑性梁柱单元研究现状 |
| 1.3 桥梁结构弹塑性分析常用软件及基于ABAQUS的二次开发 |
| 1.4 本文主要工作内容 |
| 第二章 弹塑性纤维梁柱单元有限元格式及材料本构模型 |
| 2.1 梁单元基本理论 |
| 2.2 弹塑性纤维梁柱单元介绍 |
| 2.2.1 弹塑性纤维梁柱单元截面力与变形的关系 |
| 2.2.2 弹塑性纤维梁柱单元力与位移的关系 |
| 2.3 本文采用的钢筋混凝土纤维材料本构模型 |
| 2.3.1 混凝土材料本构模型 |
| 2.3.2 钢筋本构模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 ABAQUS纤维梁柱单元本构模型的二次开发与验证 |
| 3.1 ABAQUS的纤维梁柱单元 |
| 3.2 ABAUQS软件的UMAT二次开发流程 |
| 3.3 二次开发本构模型验证:单材料本构模型数值试验 |
| 3.3.1 试验对象及荷载工况 |
| 3.3.2 钢筋本构模型验证 |
| 3.4 二次开发本构模型验证:钢筋混凝土柱拟静力试验数值模拟验证 |
| 3.4.1 清华大学钢筋混凝土框架边柱拟静力试验 |
| 3.4.2 清华大学钢筋混凝土框架中柱拟静力试验 |
| 3.4.3 Ohno T试验柱拟静力试验 |
| 3.4.4 考虑粘结滑移的钢筋本构模型试验数值模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 桥梁墩柱的静力弹塑性分析 |
| 4.1 我国桥梁抗震设计规范对桥梁延性墩柱变形能力计算的规定 |
| 4.2 基于ABAQUS弹塑性纤维梁柱单元的桥梁墩柱位移能力计算方法 |
| 4.2.1 单柱墩静力弹塑性分析 |
| 4.2.2 双柱墩静力弹塑性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于ABAQUS弹塑性纤维梁柱单元的连续刚构桥动力时程分析 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.2 桥梁抗震分析模型 |
| 5.2.1 桥梁计算模型 |
| 5.2.2 桥墩截面配筋及纤维模型 |
| 5.3 E1 地震作用下桥墩强度验算 |
| 5.3.1 顺桥向桥墩强度验算 |
| 5.3.2 横桥向桥墩强度验算 |
| 5.4 E2 地震作用下桥墩变形验算 |
| 5.4.1 顺桥向位移验算 |
| 5.4.2 横桥向位移验算 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 讨论和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在学期间发表的论文和取得的学术成果 |
| 在学期间发表的论文 |
（4）地铁车站结构抗震弹塑性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 我国地铁建设正在飞速发展 |
| 1.1.2 地铁车站结构形式日益复杂 |
| 1.1.3 地铁车站结构遭受震害破坏 |
| 1.1.4 地铁车站抗震研究亟需深化 |
| 1.2 地下结构抗震分析方法研究现状 |
| 1.2.1 原型观测 |
| 1.2.2 动力模型试验 |
| 1.2.3 数值模拟 |
| 1.3 地下结构抗震研究存在的主要问题 |
| 1.4 本文的主要研究内容和目标 |
| 参考文献 |
| 第二章 人工边界与地震动输入理论研究及数值模拟分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 粘性人工边界理论 |
| 2.3 粘弹性人工边界理论 |
| 2.3.1 二维粘弹性人工边界理论 |
| 2.3.2 三维粘弹性人工边界理论 |
| 2.3.3 粘弹性人工边界理论小结 |
| 2.4 基于ABAQUS的不同边界条件吸能效果研究 |
| 2.4.1 不同二维人工边界吸能效果ABAQUS数值分析 |
| 2.4.2 不同三维人工边界吸能效果ABAQUS数值分析 |
| 2.5 基于粘弹性人工边界的地震动输入方法研究 |
| 2.5.1 基于粘弹性人工边界的地震动输入理论 |
| 2.5.2 二维地震动输入方法数值分析 |
| 2.5.3 三维地震动输入方法数值分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于纤维单元的地铁车站结构弹塑性建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 算例概况与二维平面模型的确定 |
| 3.2.1 算例概况 |
| 3.2.2 二维平面模型的确定 |
| 3.3 材料弹塑性本构模型及其验证 |
| 3.3.1 土体本构模型 |
| 3.3.2 钢筋单轴本构模型 |
| 3.3.3 混凝土单轴本构 |
| 3.3.4 ABAQUS钢筋混凝土单轴本构模型的验证 |
| 3.4 地震波的选取和输入 |
| 3.4.1 幅值特性 |
| 3.4.2 频谱特性 |
| 3.4.3 持时特性 |
| 3.5 土-结构相互作用的有限元建模 |
| 3.5.1 网格划分及积分时间步长的选取 |
| 3.5.2 接触的定义 |
| 3.5.3 一维自由场地地震反应分析 |
| 3.5.4 阻尼的设置 |
| 3.5.5 初始应力状态施加 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 不同断面模型的二维弹塑性时程分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不开洞断面与开洞断面的对比分析 |
| 4.2.1 不开洞断面弹塑性时程分析 |
| 4.2.2 边跨开洞 3.8m断面弹塑性时程分析 |
| 4.2.3 不开洞与开洞的结果对比 |
| 4.3 不同开洞尺寸断面的对比分析 |
| 4.3.1 边跨开洞 2m断面的弹塑性时程分析 |
| 4.3.2 不同开洞尺寸的对比分析 |
| 4.4 边跨开洞与中庭开洞断面的对比分析 |
| 4.4.1 中庭开洞 3.8m断面的弹塑性时程分析 |
| 4.4.2 不同开洞位置的对比分析 |
| 4.5 四种断面模型的塑性损伤对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 地铁车站结构抗震的三维弹塑性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 土-车站结构相互作用的三维弹塑性建模 |
| 5.2.1 土体三维有限元模型的建立 |
| 5.2.2 车站结构有限元模型的建立 |
| 5.3 不开洞断面的三维与二维模型对比分析 |
| 5.3.1 水平加速度反应对比分析 |
| 5.3.2 水平位移反应对比分析 |
| 5.3.3 结构内力反应对比分析 |
| 5.4 开洞断面三维与二维模型对比分析 |
| 5.4.1 水平加速度反应对比分析 |
| 5.4.2 水平位移反应对比分析 |
| 5.4.3 结构内力反应对比分析 |
| 5.5 车站结构三维模型的弹塑性推覆分析 |
| 5.5.1 目标位移的确定 |
| 5.5.2 水平加速度的分布形式 |
| 5.5.3 有限元分析模型的建立 |
| 5.6 时程分析与弹塑性推覆分析对比 |
| 5.6.1 水平位移反应对比 |
| 5.6.2 结构内力反应对比 |
| 5.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 特大型复杂地铁车站结构抗震弹塑性分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 工程概况 |
| 6.3 土-结构相互作用模型的建立 |
| 6.3.1 土体有限元模型的建立 |
| 6.3.2 车站结构弹塑性有限元模型的建立 |
| 6.3.3 地震波的选取 |
| 6.4 土-结构相互作用模型自重作用下结构位移和内力反应分析 |
| 6.4.1 结构竖向位移反应 |
| 6.4.2 结构内力反应 |
| 6.5 土-结构相互作用模型Pushover分析 |
| 6.5.1 水平位移反应 |
| 6.5.2 结构内力反应 |
| 6.6 基于荷载-结构模型的弹塑性时程分析建模 |
| 6.6.1 荷载-结构模型的建立 |
| 6.6.2 地震动的输入方法 |
| 6.6.3 基于荷载-结构模型的时程反应分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 附录A ZUS02和ZUC02材料本构Fortran源代码 |
| ZUS02 |
| ZUC02 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间发表成果 |
（5）建筑结构扭转地震反应分析及抗扭设计方法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.2 结构扭转效应国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 各国抗震规范关于结构扭转控制及设计方法规定的对比 |
| 1.3.1 结构不规则性准则与扭转控制指标 |
| 1.3.2 计算模型与分析方法 |
| 1.3.3 水平双向地震作用的结构范围及组合方法 |
| 1.3.4 偶然扭矩及动力放大系数 |
| 1.3.5 构造措施 |
| 1.3.6 对我国规范中结构扭转条文的理解 |
| 1.4 本文的主要研究工作 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 2 抗震结构抗扭设计思想 |
| 2.1 钢筋混凝土结构抗震设计思路 |
| 2.2 抗震结构抗扭设计思想 |
| 3 结构弹性扭转反应规律及其控制指标 |
| 3.1 单层结构弹性扭转反应规律及其控制指标 |
| 3.1.1 质心与刚心的定义 |
| 3.1.2 动力方程的建立 |
| 3.1.3 相对扭转效应θr/u 及规律 |
| 3.1.4 偏心结构振动特性规律 |
| 3.1.5 基底剪力的变化 |
| 3.1.6 构件内力的变化 |
| 3.1.7 双向偏心结构与双向地震作用 |
| 3.1.8 扭转控制指标及相互关系 |
| 3.2 多层偏心结构弹性扭转反应规律 |
| 3.2.1 多层结构质心与刚心的定义 |
| 3.2.2 动力方程的建立 |
| 3.2.3 扭转效应及影响规律 |
| 3.3 偏心结构随机地震反应分析 |
| 3.3.1 随机模型的选取 |
| 3.3.2 振型位移法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 结构弹塑性扭转反应规律 |
| 4.1 弹塑性地震反应分析模型 |
| 4.1.1 结构整体分析模型 |
| 4.1.2 单元分析模型 |
| 4.1.3 恢复力模型 |
| 4.2 基于有限元柔度法的纤维模型程序及其验证 |
| 4.2.1 Opensees 程序介绍 |
| 4.2.2 有限元柔度法 |
| 4.2.3 纤维模型及其本构关系 |
| 4.2.4 非线性动力分析模型及参数确定 |
| 4.2.5 Opensees 程序验证 |
| 4.3 弹塑性扭转反应影响因素 |
| 4.4 偏心框架结构弹塑性扭转反应规律 |
| 4.4.1 框架结构抗震能力措施考察 |
| 4.4.2 单层偏心结构算例分析 |
| 4.4.3 多层偏心结构算例分析 |
| 4.4.4 强度偏心对弹塑性扭转反应的影响 |
| 4.5 偏心框剪结构弹塑性扭转反应规律 |
| 4.5.1 剪力墙模型参数选取 |
| 4.5.2 框剪结构算例设计 |
| 4.5.3 框剪结构抗震能力措施考察 |
| 4.5.4 偏心框剪结构扭转反应算例分析 |
| 4.6 双向地震动输入对偏心结构弹塑性扭转反应的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结构扭转控制指标的有效性研究 |
| 5.1 扭转控制指标对弹性扭转反应控制的适用性分析 |
| 5.1.1 相对偏心距e / r 、e / r_c 和e / L 的适用性 |
| 5.1.2 扭转周期比T_θ'/ T_y ' 的适用性 |
| 5.1.3 扭转位移比α的适用性 |
| 5.2 周期比限值对结构弹塑性扭转反应的控制效果分析 |
| 5.2.1 8 度区算例分析 |
| 5.2.2 6 度区算例分析 |
| 5.3 扭转位移比限值对结构弹塑性扭转反应的控制效果分析 |
| 5.3.1 8 度区算例分析 |
| 5.3.2 6 度区算例分析 |
| 5.3.3 双向地震动输入的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 抗震结构抗扭设计方法及控制措施 |
| 6.1 概念设计 |
| 6.1.1 结构体系布置 |
| 6.1.2 扭转控制指标及措施 |
| 6.2 结构扭转计算分析方法 |
| 6.2.1 地震动扭转分量与偶然偏心 |
| 6.2.2 地震反应分析方法 |
| 6.2.3 双向地震作用 |
| 6.2.4 填充墙引起的扭转效应及其考虑方法 |
| 6.3 结构扭转控制其它措施 |
| 6.3.1 边榀加强措施 |
| 6.3.2 调整强度偏心 |
| 6.3.3 降低轴压比限值 |
| 6.3.4 竖向构件抗扭设计 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要研究工作 |
| 7.2 主要结论 |
| 7.3 论文创新点 |
| 7.4 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 选用地震波列表及其反应谱 |
| 附录 B 偏心结构算例混凝土材料参数 |
| 附录 C 偏心结构算例柔性边与刚性边位移角对比分析 |
| 附录 D 偏心结构算例 Y 向刚/柔性边塑性铰分布 |
| 附录 E 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| 附录 F 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 |
（7）混凝土多孔砖砌体结构房屋拟动力试验研究及抗震性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究课题的提出 |
| 1.1.1 工程背景 |
| 1.1.2 课题的来源 |
| 1.1.3 本课题研究意义 |
| 1.2 混凝土多孔砖砌体结构研究现状 |
| 1.3 烧结多孔砖砌体结构抗震性能研究现状 |
| 1.4 砌体结构房屋抗震性能试验研究现状 |
| 1.5 砌体结构抗震分析理论研究现状 |
| 1.5.1 砌体结构房屋地震响应弹塑性分析研究现状 |
| 1.5.2 砌体结构动力有限元分析理论研究现状 |
| 1.6 基于性能的抗震设计理论研究现状 |
| 1.6.1 基于性能的抗震设计理论的发展 |
| 1.6.2 抗震性能分析方法研究现状 |
| 1.6.3 基于性能的抗震设计方法研究现状 |
| 1.6.4 砌体结构基于性能的抗震设计研究现状 |
| 1.7 本文主要研究内容 |
| 第2章 子结构拟动力试验技术及数值积分方法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 拟动力试验基本原理 |
| 2.2.1 中央差分法—条件稳定的显式积分方法 |
| 2.2.2 显式 Newmark 法 |
| 2.2.3 隐式 Newmark-β法—无条件稳定的隐式方法 |
| 2.2.4 α-方法-无条件稳定的隐式方法 |
| 2.3 子结构拟动力试验技术及应用研究 |
| 2.3.1 子结构拟动力试验概述 |
| 2.3.2 子结构技术在拟动力试验中的应用 |
| 2.3.3 子结构拟动力试验数值积分方法 |
| 2.3.4 试验子结构与计算子结构连接界面的处理 |
| 2.4 本文采用的子结构拟动力试验方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 试验模型设计与试验方案研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 砌体结构模型试验的相似原理 |
| 3.2.1 模型房屋拟动力试验缩尺比例研究 |
| 3.2.2 配重对相似关系的影响 |
| 3.3 混凝土多孔砖砌体房屋拟动力试验模型选取 |
| 3.3.1 建筑原型 |
| 3.3.2 试验模型设计 |
| 3.4 模型制作 |
| 3.4.1 试验模型材料选用及其基本力学性能 |
| 3.4.2 配重方案设计 |
| 3.5 拟动力试验地震波的选取 |
| 3.5.1 模型房屋的模态分析 |
| 3.5.2 地震波反应谱分析 |
| 3.5.3 地震波频谱分析 |
| 3.5.4 基于小波理论的地震波分解重构 |
| 3.6 试验方案 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 混凝土多孔砖砌体1/2 比例模型房屋子结构拟动力试验研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 试验加载方案设计 |
| 4.2.1 水平加载方案及加载装置 |
| 4.2.2 竖向加载方案及加载装置 |
| 4.3 试验准备 |
| 4.3.1 层刚度的测试 |
| 4.3.2 质量矩阵和刚度矩阵的形成 |
| 4.4 模型房屋拟动力试验及其结果分析 |
| 4.4.1 加载程序 |
| 4.4.2 弹性阶段子结构拟动力试验 |
| 4.4.3 弹塑性阶段子结构拟动力试验 |
| 4.4.4 子结构拟动力试验中模型房屋地震反应特征 |
| 4.5 模型房屋静力试验 |
| 4.5.1 试验加载程序 |
| 4.5.2 墙体破坏过程及破坏形态 |
| 4.5.3 静力试验中地震反应特征 |
| 4.6 模型房屋抗震性能分析 |
| 4.6.1 结构的滞回特性 |
| 4.6.2 结构滞回耗能分析 |
| 4.6.3 结构的能量耗散系数 |
| 4.6.4 结构的骨架曲线 |
| 4.6.5 归一化荷载-位移曲线及模型房屋的变形 |
| 4.6.6 模型房屋的承载能力分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 混凝土多孔砖砌体房屋模态分析及弹性地震反应有限元分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有限元模型的建立 |
| 5.2.1 动力分析模型的选择 |
| 5.2.2 有限单元法动力分析 |
| 5.2.3 本构模型的选择 |
| 5.3 混凝土多孔砖房屋模态分析 |
| 5.3.1 结构模态分析方法 |
| 5.3.2 混凝土多孔砖砌体房屋模态分析 |
| 5.4 混凝土多空砖砌体房屋弹性地震反应有限元分析 |
| 5.4.1 模型房屋弹性地震反应分析 |
| 5.4.2 原型房屋弹性地震反应分析 |
| 5.4.3 混凝土多孔砖砌体房屋地震响应应力及应变分布特征 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 混凝土多孔砖砌体房屋弹塑性地震反应分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 混凝土多孔砖砌体恢复力模型研究 |
| 6.2.1 恢复力模型概述 |
| 6.2.2 混凝土多孔砖砌体结构恢复力模型试验研究 |
| 6.2.3 本文采用的恢复力模型 |
| 6.3 计算模型的建立 |
| 6.3.1 基本假定 |
| 6.3.2 弹性阶段运动微分方程 |
| 6.3.3 弹塑性阶段运动微分方程 |
| 6.4 求解策略和电算方法的建立 |
| 6.4.1 运动微分方程数值解法 |
| 6.4.2 拐点处理 |
| 6.4.3 求解策略 |
| 6.5 计算结果分析 |
| 6.5.1 位移时程曲线的比较 |
| 6.5.2 最大基底剪力分析比较 |
| 6.5.3 最大顶层位移分析比较 |
| 6.5.4 对模型房屋抗震能力的评价 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 基于能力谱法的混凝土多孔砖砌体结构抗震性能评估 |
| 7.1 概述 |
| 7.2 Push-over 分析方法 |
| 7.2.1 Push-over 方法基本原理 |
| 7.2.2 侧向力的分布形式 |
| 7.2.3 建立结构荷载-位移曲线的计算步骤 |
| 7.2.4 结构抗震能力的评估 |
| 7.3 能力谱法原理 |
| 7.3.1 多自由度体系的等效及能力曲线 |
| 7.3.2 结构的需求曲线 |
| 7.3.3 结构性能点的确定 |
| 7.4 基于能力谱法的结构抗震性能评估 |
| 7.4.1 结构的推覆分析 |
| 7.4.2 等效单自由度体系 |
| 7.4.3 确定结构的性能点 |
| 7.4.4 结构抗震性能的评估 |
| 7.5 本章小结 |
| 结论 |
| 1. 本文工作总结 |
| 2. 本文主要创新点 |
| 3. 有待于进一步研究的问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间发表的学术论文与着作 |
| 附录B 攻读学位期间获得的奖励 |
（8）高层型钢混凝土框架—混凝土筒体混合结构地震灾变响应与分析（论文提纲范文）
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 高层建筑发展状况 |
| 1.3 钢—混凝土混合结构概述 |
| 1.3.1 钢—混凝土混合结构定义 |
| 1.3.2 钢—混凝土混合结构体系分类 |
| 1.4 外框架—混凝土筒体混合结构应用与研究 |
| 1.4.1 混合结构体系应用现状 |
| 1.4.2 混合结构研究概述 |
| 1.4.3 混合结构存在的问题 |
| 1.4.4 SRC框架—RC筒体混合结构应用前景 |
| 1.5 本文主要研究工作 |
| 1.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 2 SRC框架—RC筒体混合结构协同工作性能 |
| 2.1 高层建筑结构分析 |
| 2.1.1 高层结构计算假定 |
| 2.1.2 高层建筑结构分析方法 |
| 2.1.3 有限单元法理论基础 |
| 2.2 混合结构计算模型 |
| 2.3 混合结构有限元模型 |
| 2.3.1 空间梁单元 |
| 2.3.2 板壳单元 |
| 2.3.3 型钢混凝土构件截面定义 |
| 2.3.4 板壳单元与梁单元结点偏移 |
| 2.3.5 框架与混凝土筒体连接方式的实现 |
| 2.4 混合结构协同工作性能分析 |
| 2.4.1 变形性能 |
| 2.4.2 框架与筒体之间剪力分配 |
| 2.4.3 框架与筒体之间弯矩分配 |
| 2.4.4 外框架空间作用 |
| 2.5 混合结构协同工作性能参数分析 |
| 2.5.1 连接方式 |
| 2.5.2 楼板厚度 |
| 2.5.3 外框架周边梁 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 3 SRC框架—RC筒体混合结构模态分析 |
| 3.1 高层建筑结构动力分析模型 |
| 3.2 混合结构模态分析 |
| 3.2.1 模态分析方法 |
| 3.2.2 质量矩阵 |
| 3.3 混合结构自振特性分析 |
| 3.4 结构动力特性参数分析 |
| 3.4.1 连接方式 |
| 3.4.2 楼板厚度 |
| 3.4.3 型钢混凝土柱含钢率 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 4 SRC框架—RC筒体混合结构弹性地震响应分析 |
| 4.1 结构地震响应分析方法 |
| 4.2 结构弹性地震响应分析 |
| 4.3 混合结构振型分解反应谱法 |
| 4.3.1 振型组合数 |
| 4.3.2 振型分解反应谱法计算参数 |
| 4.4 混合结构弹性地震时程分析 |
| 4.4.1 地震波选择与调整 |
| 4.4.2 阻尼矩阵 |
| 4.4.3 混合结构弹性时程分析结果 |
| 4.5 混合结构地震响应参数分析 |
| 4.5.1 连接方式 |
| 4.5.2 楼板厚度 |
| 4.5.3 筒体厚度 |
| 4.5.4 型钢混凝土柱含钢率 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 5 SRC框架—RC筒体混合结构弹塑性地震响应 |
| 5.1 结构弹塑性分析方法 |
| 5.2 弹塑性静力分析基本原理 |
| 5.3 混合结构弹塑性分析模型 |
| 5.3.1 杆件单元非线性模型类型 |
| 5.3.2 混合结构弹塑性分析的梁、柱非线性单元 |
| 5.3.3 梁、柱塑性铰类型 |
| 5.3.4 型钢混凝土梁、柱塑性铰特性值 |
| 5.3.5 剪力墙单元非线性模型类型 |
| 5.3.6 混合结构弹塑性分析的剪力墙单元 |
| 5.4 弹塑性分析模型可行性验证 |
| 5.4.1 验证模型资料 |
| 5.4.2 模型试验结果与Push-over分析结果对比 |
| 5.5 混合结构PUSH-OVER分析 |
| 5.5.1 混合结构试验资料简介 |
| 5.5.2 混合结构Push-over分析结果 |
| 5.6 罕遇地震下混合结构性能 |
| 5.6.1 目标位移及层间位移角 |
| 5.6.2 剪力重分布 |
| 5.6.3 连接方式对混合结构破坏过程的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 6 基于混合结构动力性能的筒体厚度优化选择 |
| 6.1 结构优化设计概述 |
| 6.2 建筑结构优化设计研究与应用现状 |
| 6.3 混合结构动力优化数学模型 |
| 6.3.1 设计变量 |
| 6.3.2 目标函数 |
| 6.3.3 约束条件 |
| 6.4 优化方法及步骤 |
| 6.4.1 有约束非线性规划问题求解方法 |
| 6.4.2 优化方法及步骤 |
| 6.5 混合结构动力优化结果 |
| 6.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 本文主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
| 攻读博士期间参与的科研项目 |
（9）BRB形式及其布置位置对高层钢框架抗震性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题背景 |
| 1.3 支撑-钢框架结构体系简介 |
| 1.4 屈曲约束支撑简述 |
| 1.5 BRB优缺点 |
| 1.6 BRB及其钢框架国内外研究现状 |
| 1.6.1 国外研究现状 |
| 1.6.2 国内研究现状 |
| 1.7 高层BRBF的实际运用 |
| 1.8 研究意义 |
| 1.9 研究内容 |
| 1.10 创新点 |
| 第2章 模型建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 模型设计及命名 |
| 2.3 加载方式和设防烈度 |
| 2.4 基本参数 |
| 2.4.1 基本周期 |
| 2.4.2 首层剪重比(C_B) |
| 2.4.3 最大层间位移角(θ) |
| 2.4.4 强柱系数(α_i) |
| 2.5 构件设计及材料属性 |
| 第3章 弹塑性静力推覆分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 静力推覆分析方法基本假定 |
| 3.3 静力推覆分析加载方式及步骤 |
| 3.4 塑性铰的成铰情况及其规律分析 |
| 3.5 层剪力-层间位移关系曲线分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 弹塑性动力时程分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 动力时程分析法 |
| 4.2.1 运动方程 |
| 4.2.2 运动方程的求解 |
| 4.3 地震工况 |
| 4.4 动力时程分析 |
| 4.4.1 最大层间位移关系 |
| 4.4.2 最大层剪力关系 |
| 4.4.3 弹塑性能量分布 |
| 4.4.4 最大残余变形关系 |
| 4.4.5 BRB的受力、变形及耗能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 本文主要结论 |
| 5.1.1 静力推覆分析 |
| 5.1.2 动力时程分析 |
| 5.2 本文的不足与展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 攻读硕士期间研究成果及发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）超高层钢框架及其附加体系抗震性能对比分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 超高层钢框架体系结构及应用 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文软件介绍 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 研究概况 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 研究参数 |
| 2.2.1 首层剪重比 |
| 2.2.2 最大层间位移角 |
| 2.3 模型设计 |
| 2.3.1 模型采用的结构形式 |
| 2.3.2 模型建立及命名 |
| 2.3.3 构件设计及材料属性 |
| 2.4 研究方法 |
| 2.4.1 分析模型 |
| 2.4.2 加载方式 |
| 第3章 静力弹塑性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 静力弹塑性分析方法简述 |
| 3.2.1 静力弹塑性方法基本假定 |
| 3.2.2 静力弹塑性方法原理 |
| 3.3 静力弹塑性分析结果 |
| 3.3.1 层剪力与层间位移的关系及塑性铰的形成情况 |
| 3.4 各模型对比分析 |
| 3.4.1 不同CB值纯钢框架模型对比分析 |
| 3.4.2 柱脚形式不同模型对比分析 |
| 3.4.3 相同重量下模型对比分析 |
| 3.5 本章结论 |
| 第4章 动力时程分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 动力时程分析方法 |
| 4.2.1 时程分析微分方程 |
| 4.2.2 地震波的选择 |
| 4.3 动力时程分析结果 |
| 4.3.1 层剪力 |
| 4.3.2 层间位移 |
| 4.3.3 残余变形 |
| 4.3.4 结构层弹塑性变形能量 |
| 4.3.5 构件塑性变形能量、塑性变形总能量。 |
| 4.4 动力部分结论 |
| 4.5 静力弹塑性分析和动力时程分析结果对比 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 本文主要结论 |
| 5.1.1 静力弹塑性分析结论 |
| 5.1.2 动力时程分析结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、申请学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、剪切模型弹塑性地震反应计算（论文参考文献）
- [1]虑土-结构相互作用下应用功能分离型支座的高铁桥梁抗震性能研究[D]. 蔡报坤. 广州大学, 2019(01)
- [2]考虑钢板局部失稳效应的钢桥地震反应计算方法研究[D]. 诸葛翰卿. 浙江大学, 2020(01)
- [3]ABAQUS纤维梁单元材料本构的二次开发及其在桥梁抗震分析中的应用[D]. 曹维林. 重庆交通大学, 2019(06)
- [4]地铁车站结构抗震弹塑性分析[D]. 薛荣乐. 东南大学, 2018(05)
- [5]建筑结构扭转地震反应分析及抗扭设计方法研究[D]. 韩军. 重庆大学, 2009(12)
- [6]剪切模型弹塑性地震反应计算[J]. 朱锦心. 地震工程与工程振动, 1983(04)
- [7]混凝土多孔砖砌体结构房屋拟动力试验研究及抗震性能分析[D]. 杨春侠. 湖南大学, 2007(05)
- [8]高层型钢混凝土框架—混凝土筒体混合结构地震灾变响应与分析[D]. 张淑云. 西安建筑科技大学, 2009(11)
- [9]BRB形式及其布置位置对高层钢框架抗震性能的影响[D]. 杨玉红. 桂林理工大学, 2021(01)
- [10]超高层钢框架及其附加体系抗震性能对比分析[D]. 庾东. 桂林理工大学, 2019(05)