一、结构抗震设计原理发展述评(论文文献综述)
潘从建[1](2021)在《全装配式预应力混凝土框架结构抗震性能研究》文中研究表明1990年代,美国研发了干式连接的预制预应力混凝土抗震结构体系(PRESSS),发布了相关技术标准,开展了部分工程实践。该体系的框架节点采用无粘结预应力筋和局部无粘结耗能钢筋混合配筋的连接构造,具有施工效率高、地震损伤轻、延性好、自复位的特点。PRESSS框架节点的干式连接构造,导致连接界面抗扭性能薄弱,而现有框架节点的抗震性能研究未考虑梁端扭矩影响;同时,针对结构整体抗震性能的振动台试验研究少,全装配楼板对该体系抗震性能的影响,也需要进一步验证。本文针对上述主要问题,进行了考虑初始扭矩作用的全装配式预应力混凝土框架梁端节点抗震性能的拟静力试验研究、框架结构整体抗震性能的振动台试验研究及相关有限元模拟分析,主要研究内容与成果如下:(1)基于全装配式预应力混凝土结构体系,系统分析了梁-柱、板-梁、柱-柱、柱-基础等相关节点构造;研究了全装配楼盖对协调多层规则框架结构整体抗侧变形的影响,提出了结构顶部楼层(结构高度80%以上)设置刚性楼板的措施。(2)完成了2组共8个不同配筋率、不同初始扭矩的框架梁端节点抗震性能的拟静力试验研究。结果表明,极限位移角下,高配筋率较中配筋率的框架梁端混凝土受拉和受压损伤增加,但损伤仍较轻;随着受弯位移角增加,界面受压区高度减小、耗能钢筋屈服,界面抗扭性能随之变弱;界面抗扭失效可发生于位移角加载和卸载状态,卸载状态下更易抗扭失效;界面抗扭失效后的扭转变形随着加载循环次数和位移角增加而累积且不可复位;小扭弯比时,极限位移角下节点的扭转变形小,对梁端受弯滞回性能不利影响微小,大扭弯比时与之相反;提高配筋率,可使节点的抗扭性能有一定改善。(3)基于初始扭矩下的框架梁端节点抗震性能拟静力试验与有限元分析、界面剪应力分布的理论计算,揭示了受压界面在弯-剪-扭耦合作用下的抗扭失效特征及受力机理,提出了梁端界面的弯-剪-扭耦合的承载力计算方法。(4)进行了1/2缩尺的三层全装配式预应力混凝土框架结构模型的模拟地震振动台试验,研究了模型在各级地震动作用下的动力特性、加速度反应、位移反应和损伤情况等。结果表明,框架柱柱脚损伤轻,框架柱端损伤位置与节点“强柱弱梁”分布规律一致;框架梁端损伤微小且可自复位;大震下,试验模型呈现混合铰屈服机制,有较好的自复位性能和满足规范要求的抗震性能;装配式楼板构造能够适应梁端转动变形的需求,且无明显残余滑移;采用顶部设置刚性楼板的全装配式框架结构具有良好的整体侧向变形协调性能。(5)基于OpenSees进行了振动台试验模型逐级地震动加载下的动力弹塑性分析。结果表明,结构的初始频率与振型、加速度响应、位移响应及结构损伤分布特征与试验结果规律较一致,结构动力弹塑性模拟分析方法较合理;各框架节点均满足“强柱弱梁”要求的有限元模型,呈现框架梁端先产生塑性铰的抗震屈服机制和框架柱地震损伤更轻的抗震性能。(6)基于节点的拟静力试验、结构模型的振动台试验和相关有限元模拟结果,提出了全装配式预应力混凝土框架结构抗震设计建议。
赵杰[2](2021)在《基于耐震时程法的进水塔抗震性能研究》文中提出随着水利科技的发展进步,高库大坝的难题逐步攻克,与之相匹配的水工建筑物也愈加高耸。水库大坝中进水塔作为重要的取水建筑物,部分塔体长期位于水面之下,受力条件复杂多变。因进水塔结构多为高耸建筑物,震后失事将对整个电站运行造成严重的影响,因此,进行进水塔的抗震研究是具有意义的。本文选取某实际工程进水塔结构为模型,研究分析耐震时程分析手段在进水塔抗震性能研究中的适用性,并结合结构易损性理论针对进水塔进行地震易损性分析。主要的研究内容如下:(1)结合进水塔时程分析,运用新兴的抗震分析方法-耐震时程法,基于其核心理论,采用MATLAB软件进行可视化程序设计,实现不同反应谱下的耐震时程曲线合成,并以我国水工建筑物抗震设计标准反应谱参数作为输入,生成了3条人工耐震时程激励曲线,分析了曲线不同时段反应谱与目标谱之间的相对误差,实现了高强地震动的快速加载。(2)根据某实际工程构建进水塔-地基有限元模型,以增量动力分析方法与耐震时程分析方法对结构进行抗震性能计算,分析结构在水平地震顺河流向输入下结构动力响应及三向地震输入下的结构动力响应。利用耐震时程分析与多条地震波在既定反应谱加速度下的响应差异分析,验证了耐震时程理论在进水塔结构抗震性能分析上的适用性。(3)结合结构抗震易损性分析理论,构建了基于耐震时程法的进水塔易损性分析方法,针对进水塔结构施加三向耐震时程激励曲线,并给出了塔体结构在三向耐震时程曲线作用下的损伤历程分布。通过位移延性系数定义了适用于本模型的破坏等级标准,进而分析了结构在不同强度地震作用下的失效概率,与传统分析方法相比,耐震时程分析下的易损性曲线同强度下的失效概率有明显的增加,耐震时程曲线的作用下结构的地震响应更为剧烈。
张玉欢[3](2021)在《基于梯度功能的多重抗侧力结构抗震设计方法》文中研究说明随着结构抗震研究的不断深入,兼顾结构安全与震后运营功能的抗震设计理念日益受到工程界的关注。于此同时,大量具有赘余构件或分灾元件的多重抗侧力结构体系也不断涌现,此类结构具有多道抗震防线,地震作用下结构抗震防线渐次损伤破坏,消耗地震能量,可有效降低结构的损伤,避免结构倒塌,因而在实际工程已经得到广泛的运用。如何引导多重抗侧力结构多道抗震防线在地震作用下的损伤次序和程度,建立适用于多重抗侧力结构的抗震设计方法为其工程实践提供理论指导是迫切需要解决的问题。本文从结构功能角度出发,根据多重抗侧力结构多道抗震防线在地震作用下渐次破坏,结构功能逐渐降低这一共性特点,提出了一种适用于多重抗侧力结构的梯度功能抗震设计方法。具体研究内容如下:(1)提出了多重抗侧力结构基于梯度功能的抗震设计理念并给出了具体的设计思路,进一步建立结构功能和构件损伤之间的量化关系,据此将结构的梯度功能设计目标转化为结构各构件的预期损伤目标,在此基础上将结构功能的梯度变化过程划分为使用良好、损伤可控和防止倒塌三个功能阶段。(2)以等价线性化方法为基础,建立多重抗侧力结构基于梯度功能的抗震设计方法。该方法根据结构在不同功能阶段的受力特性不同,三个功能阶段分别采用不同的方法进行设计计算,其中使用良好功能阶段采用弹性设计保证该阶段功能要求,而损伤可控和防止倒塌功能阶段则结合等价线性化方法定量计算结构各构件在不同功能目标下的内力需求,以保证结构梯度功能目标的实现。(3)采用所提设计方法对框架梯度剪力墙结构和防屈曲支撑框架结构进行抗震设计,并进行动力弹塑性时程分析。结果表明该方法可精准化引导框架梯度剪力墙结构和防屈曲支撑框架结构多道抗震防线在地震作用下的损伤次序和损伤程度,实现预期梯度功能设计目标,验证了本文方法的准确性及实用性。
李雪玉[4](2021)在《黄土场地信噪比的选取对反应谱标定的影响》文中研究表明强震记录是研究反应谱的首要资料,在强震记录处理时,信噪比的选取对设计反应谱的影响是工程抗震领域关心的问题。本文研究了不同信噪比确定截止频率的选取对加速度反应谱及其标定的影响;以黄土场地收集到的近十年的强震记录为数据基础,系统分析了高通截止频率、低通截止频率的选取对地震动相关参数和对位移、速度和加速度反应谱的影响。同时,对不同滤波处理后的加速度反应谱进行标定,对标定后的设计加速度反应谱及特征参数进行对比分析。本文还提出了一种新的设计反应谱的标定方法。本文主要研究成果如下:1、分析了记录中的噪声来源,对滤波器中因果和非因果方面的理论进行了详细的研究。结果表明,因果滤波总会引起滤波前后地震动的相位差,而非因果滤波在消除相位失真和宽频带方面要优于因果滤波;非因果滤波的实现需要对原始加速度记录进行加零处理,加零的目的是为了避免加速度积分得到的位移时程中出现漂移和尾部翘起的情况;使用余弦过渡(cosine taper)可以平滑加零填充部分和记录两端的过渡带;并且在对速度和位移计算中要保留加零部分;研究表明Butterworth滤波器在各个滤波阶数下的稳定性最好,因此本文采用国内外常用的4阶Butterworth带通滤波。2、系统总结了强震数据的处理方法,根据信噪比确定滤波的高通截止频率,参考震源谱等相关理论来确定截止频率的合理性,即高通截止频率不大于震源谱理论频率。并以黄土场地和非黄土场地的强震记录进行验证。结果表明,运用震源谱模型、震源谱理论、记录信噪比等多重标准来确定滤波的高通截止频率,将主观性影响降至最低,为分析基于不同信噪比的滤波对反应谱的影响提供了参考的流程和截止频率的选取标准。3、研究了高通截止频率对设计反应谱的影响。在由不同的信噪比确定不同的高通截止频率对强震记录进行滤波处理的基础上,分析不同高通截止频率的选取对地震动相关参数和反应谱的影响。结果显示,随着高通截止频率的增加,PGA、PGV、PGD整体上有增大的趋势,相对PGA和PGV来说,PGD增大的幅度较大、对高通截止频率的选择更加敏感。高通截止频率对反应谱的影响也是如此,高通截止频率对加速度和速度反应谱的影响并不明显,而对位移反应谱的影响非常显着。又进一步对不同滤波处理后的加速度反应谱进行标定,发现标定参数差异较小,设计反应谱的形状基本相同。这一结果表明,高通截止频率对加速度反应谱及其标定的影响较小,而对位移及位移反应谱的影响却非常显着,因此在位移反应谱的研究中要着重考虑高通截止频率的影响。4、研究了低通截止频率对设计反应谱的影响。用不同的低通截止频率对原始记录进行滤波处理发现,在低通截止频率由20Hz增加到90Hz的过程中,地震动参数的绝对值变化幅度不大,尤其是PGD和PGV的数值几乎没有变化,PGA变化幅度在5%以内。对处理的数据计算得到加速度、速度和位移反应谱,从得到的反应谱上来看,低通截止频率对反应谱的影响并不明显。进一步对处理后的加速度反应谱进行标定,标定的结果显示,低通截止频率对加速度反应谱标定的影响较小,标定参数基本相同。这说明,与高通截止频率相比,地震动的相关参数和反应谱对低通截止频率的选择并不敏感。5、将带压缩因子的粒子群算法引入到设计反应谱的标定之中。粒子群优化算法源于对鸟群捕食行为的研究,是模拟群体智能所建立起来的一种全局优化算法,在处理优化非线性函数的问题上有天然的优势,为了有更好的收敛精度和更快的收敛速度,本文构建了带有压缩因子的粒子群算法,用于设计反应谱的标定。利用这一方法可给出第一拐点周期、特征周期、平台值和衰减指数等刻画设计反应谱特征的参数值。本文以埃尔森特罗(EI Centro)波加速度时程反应谱的标定为例,采用本文提出的改进粒子群算法、Newmark三参数法、双参数法和差分进化算法对EI Centro波的反应谱进行标定,并对四种标定后的参数进行对比分析。实例证明改进粒子群算法具有较高的精度,给出的设计反应谱较真实的反映了地震反应谱的特征。
牛洁[5](2021)在《震级和震中距对黄土场地设计反应谱的影响》文中认为设计反应谱源于地震反应谱或场地相关反应谱,是结构抗震设计的依据,反应谱的影响因素及其标定方法的研究历来受到学术界和工程界的广泛关注。黄土是一种特殊土,它具有水敏性和动力易损性的特点,在我国分布十分广泛。黄土高原是我国南北地震带穿越的地区,地震活动频繁,强度大,地震灾害严重。震级和震中距是影响设计反应谱的两个重要因素,因此开展黄土地区设计反应谱影响因素及其标定方法的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本文在总结已有研究成果的基础上,利用黄土地区大量的强震记录,研究了震级和震中距对黄土场地设计反应谱的影响,获得了一些有意义的研究成果;提出了一种新的反应谱标定方法,并以实际工程为例,说明了这一方法的可行性和优势,完成了如下主要研究工作。(1)简单总结了反应谱的相关概念和计算方法,梳理了反应谱的研究历程。详细介绍了Newmark三参数法、双参数法、差分进化算法等标定设计反应谱的方法。通过对比分析,指出了目前反应谱的标定有待进一步解决的问题。(2)提出了利用Nelder-Mead单纯形算法标定设计反应谱的一种新方法。详细介绍了Nelder-Mead单纯形算法的原理及其在工程上的应用;利用Newmark三参数法、双参数法、差分进化算法和Nelder-Mead单纯形算法对16条不同场地的加速度记录进行标定对比。结果表明,Nelder-Mead单纯形算法标定的设计反应谱的误差较小,说明了该算法用于标定设计反应谱的可行性和适宜性。(3)统计分析了震级和震中距对黄土场地设计反应谱的影响。在收集大量黄土场地强震记录的基础上,按照震级和震中距对收集到的黄土Ⅱ类场地上的494条水平向加速度记录进行分组,并利用Nelder-Mead单纯形算法进行标定,经过统计分析,总结了黄土场地设计反应谱的放大系数平台值和特征周期随震级、震中距的变化特征。随着震级的增大,平台值呈逐渐增大的趋势,但震中距对平台值的影响规律不甚明显;随着震级、震中距的增大,特征周期均有增大的趋势。研究发现,无论大震还是小震作用下,黄土场地设计反应谱放大系数平台值均在2.63.22,其统计值要高于抗震规范中规定的2.5,特征周期的统计值与规范规定值较为相近。(4)以两个工程为实例,介绍了Nelder-Mead单纯形算法在实际工程中的应用。通过与工程场地地震安全性评价报告中给出的场地相关谱的参数对比研究,说明了该方法的优势。研究表明,基于Nelder-Mead单纯形算法标定后的设计反应谱曲线更能真实地反映地震动的频谱特性,标定结果与实际的地震反应谱误差更小,适用于工程抗震设计。
晁贝贝[6](2021)在《基于自复位支撑的屈曲约束支撑钢框架结构抗震性能提升研究》文中进行了进一步梳理提高结构乃至城市抗震防灾的可恢复性,已经成为现代工程抗震研究的重要方向。支撑框架结构由于具有较大的抗侧刚度得到了广泛应用,传统支撑的构造形式多种多样,其中又以屈曲约束支撑(Buckling-Restrained Brace,BRB)的力学性能最为优异。但BRB框架结构在震后往往会产生较大的残余变形,对震损结构进行修复的经济、社会代价高昂。为克服这一问题,一类具有自恢复特性的支撑——自复位支撑(Self-Centering Brace,SCB)被提出并得到了广泛重视。然而,相较于BRB结构,SCB的耗能能力以及对于结构地震反应的抑制效果稍弱,且构造复杂、成本较高,因此限制了其工程应用。为此,本文提出了采用SCB对BRB结构进行抗震性能提升的思路,通过联合运用SCB和BRB,实现二者自复位功能和耗能能力的优势互补:一方面通过设置SCB减小结构的残余变形,提高结构的可恢复性;另一方面利用BRB提高结构的耗能能力,减小结构的地震响应。全文工作如下:(1)BRB钢框架结构抗震性能分析。完成了一个9层5跨的BRB钢框架结构抗震设计,建立了基于OpenSEES的有限元分析模型;筛选10条地震动并分别调幅至多遇地震、设防地震和罕遇地震等3种不同地震动水准,并对BRB钢框架结构进行弹塑性时程分析,以层间位移角和残余层间位移角作为核心指标对其抗震性能进行评价。(2)SCB-BRB混合支撑钢框架结构抗震性能研究。基于BRB钢框架结构弹塑性时程分析结果,采用等刚度替换原则,将BRB钢框架结构中残余层间位移角超限的楼层中的BRB替换为SCB,并对混合支撑框架结构进行弹塑性时程分析;通过方案优化直至得到既符合《抗规》要求、又具有优良修复性能SCB-BRB混合支撑钢框架结构方案。(3)基于位移的混合支撑钢框架结构抗震设计方法。根据混合支撑钢框架时程分析结果,结合《抗规》要求并引入残余变形表征结构的可恢复性,提出了混合支撑钢框架结构的性能目标以及基于位移的抗震设计方法,最后通过一个设计算例对方法的正确性进行了验证。研究结果可为SCB的工程应用以及结构抗震性能提升提供参考。
伊西庆[7](2021)在《基于等效能量法的连续梁桥抗震加固设计》文中认为桥梁是陆上交通网中易受地震破坏的薄弱结构,基于强度的传统桥梁抗震设计方法导致桥梁抗震韧性不足,存在震后残余变形过大、可恢复性差等问题,将影响救灾物资的运输,甚至造成巨大的间接经济损失。连续梁桥由于具有整体性好、行车平顺、经济性好等优点是目前国内应用最多的桥型之一,考虑到现役连续梁桥数量巨大的实际情况,对其进行抗震加固以提高其抗震韧性是亟需解决的问题。基于能量平衡的抗震设计方法(后称等效能量法)能充分考虑结构弹塑性变形,自2018年提出以来已成功应用于多种结构的抗震设计,很好地解决了传统抗震设计方法导致的震后残余变形大、可恢复性差的问题,目前的应用主要集中于建筑工程领域(高层、厂房),但在桥梁领域的抗震设计中应用较少。为了提高现役连续梁桥的抗震韧性,本文提出一种基于受控双保险丝加固的连续梁桥抗震加固方法(后称受控双保险丝加固系统)。受控双保险丝加固系统将原有支座替换为经过特殊设计的A型、B型铅芯橡胶支座,具有两道抗震防线,通过控制A型、B型铅芯橡胶支座在不同地震强度下的屈服状态(小震下均不屈服,中震下仅A型铅芯橡胶支座屈服,大震下A型、B型铅芯橡胶支座均屈服),可实现三级抗震性能目标及震后的快速修复。为发展基于能量平衡的桥梁抗震设计理论以及更好地对受控双保险丝加固系统进行抗震设计,在引入并改进了现有等效能量法的基础上,考虑已有梁、墩等结构参数对加固设计的影响,提出了基于能量平衡的加固设计方法(后称EESD方法),该方法无需迭代,仅需手算即可完成受控双保险丝加固系统的抗震设计。随后以国内某三跨连续梁桥为研究对象,应用本文提出的受控双保险丝加固方法对其进行抗震加固(后称加固桥),并采用EESD方法对加固桥进行了详细设计。最后,为验证受控双保险丝加固系统及EESD方法的有效性,采用Open Sees建立加固桥及原型桥的有限元模型并进行时程分析。结果表明:加固桥的抗震韧性相较于原型桥有显着提升,且不同地震强度下主梁漂移的时程分析结果与EESD方法的设计漂移相符;A型、B型铅芯橡胶支座在不同地震强度下的屈服状态与目标屈服状态完全一致,加固桥可实现期望的三级抗震性能目标。因此,本文提出的受控双保险丝加固系统是一种提高现役连续梁桥抗震韧性的可靠、可行方案,且所提出的EESD方法是该系统有效设计方法。
陈春华[8](2021)在《基于性能设计的消能减震装置成本优化》文中研究说明地震又称为地震动,是一种常见的自然地质灾害,它具有突发性强、破坏性大和难以预测的特点,作用时间短,一般仅仅发生十几秒或延续至几分钟,便会使大量建筑物遭到破坏乃至倒塌,严重威胁人类的生命财产安全并造成巨大的社会经济损失。因此,建筑结构的抗震设计是结构工程师关注的焦点,结构振动控制理论的提出推动了抗震设计的发展,基于性能目标设计的提出使消能减震技术更加的成熟,目前阻尼器的减震效果大多依赖于其安装数量和布局位置,阻尼器的合理布置不仅能够保证减震效果,同时也能降低造价成本。本文主要讨论粘滞阻尼器的布置优化问题,以不同的目标函数进行优化,主要研究内容和结论如下:(1)抗震减震结构的优化设计,以结构性能指标:层间位移和顶层位移为优化目标,优化变量分别为框架结构框架柱的截面尺寸以及粘滞阻尼器的位置及数量;计算结构性能指标的H∞范数、H2范数值,并寻找最优值,对优化效果进行对比分析。分析结果显示,H∞范数优化控制效果更佳,消能减震抗震设计更具有实际应用价值。(2)建筑布置非线性粘滞阻尼器,定义了新的成本函数,并以成本函数为优化目标,成本函数综合考虑了粘滞阻尼器的安装运输、制造,连接件和维修检测的成本。建立了一个框架结构糖葫芦串模型,对此模型进行基于性能设计的成本优化,并在优化结果的基础上进行平均分配阻尼器和以成本为约束的阻尼器优化布置,对成本优化效果的验证。分析结果显示,定义的成本函数具有一定的优越性,进行不同性能目标下的成本优化,能满足不同建筑的功能需求,也能提高业主的满意度。(3)为了更好的验证新定义的成本函数的有效性以及实用性,将成本优化应用到实际的钢框架和钢筋混凝土框架结构中,分别进行以成本为目标及以成本为约束条件的阻尼器优化布置。计算等数量平均分配阻尼器的结构地震响应,及以成本为目标优化结果布置阻尼器的结构地震响应。分析结果显示,本文定义的成本函数均能在钢框架结构和钢筋混凝土框架结构得到很好的应用,能够将此优化设计用于实际工程应用。
李鑫炜[9](2021)在《带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架结构影响系数研究》文中认为传统偏心支撑框架往往将耗能梁段与框架梁进行一体化设计,需要通过增大梁柱和支撑构件的截面来实现耗能梁段耗能的目的,这样的设计方法增加了钢材用量,且一体化的设计形式使得震后难以评估损伤、不易对结构进行修缮。针对以上问题,通过将剪切耗能梁段与框架梁分离进行单独设计,引入双槽钢作为可更换耗能梁段构件,两个背对背的槽钢与框架梁腹板通过高强螺栓进行连接,通过合理的构件参数设计把结构的非弹性变形集中于可替换的双槽钢型耗能梁段上,为震后替换和修复提供便捷,同时也减少了用钢量,使得结构更加经济合理。同时引入防屈曲支撑,最终形成了带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架,防屈曲支撑能够为结构提供足够的抗侧刚度、提供第二道抗震防线,提升整体结构的抗震性能。作为基于性能的抗震设计理论中的重要理论基础和关键因素,结构影响系数、位移放大系数和结构超强系数取值的合理性对于发展和完善现有结构抗震设计理论、提高抗震设计的安全性和经济性具有深远影响,而我国《建筑抗震设计规范》对于钢结构体系地震作用进行折减时,仍与混凝土结构的折减方法相同,使得钢结构优点不能发挥。虽然在《建筑工程抗震性态设计通则》中给出了偏心支撑钢框架结构影响系数的建议值,但对于耗能梁段细节构造的相关参数的变化对于结构影响系数取值的影响没有考虑。带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架中耗能梁段的参数是影响结构的抗震性能的重要因素,因此有必要针对耗能梁段参数变化对结构影响系数的影响做出系统性地分析研究。对带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架结构中耗能梁段的截面尺寸、耗能梁段长度、加劲肋个数以及结构层数等参数的变化对于结构影响系数R、超强系数RΩ和位移放大系数C的影响进行了主要的研究,进行的工作如下:(1)依据我国现行相关规范按不同的耗能梁段参数以及结构层高设计了36个带双槽钢型可替换剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架结构模型,用于Pushover和增量动力时程分析(IDA)方法的非线性分析,研究结构的R、Cd和RΩ。(2)选取具有代表性的结构进行一、三、五层结构缩尺模型进行静力Pushover试验以及振动台动力响应研究,研究结构在地震作用下的响应、受力特点、破坏模式及性能曲线等,对结构抗震性能进行评价。建立缩尺有限元模型分别进行Pushover分析和IDA分析并与试验结果对比,验证了有限元模型的合理性。(3)依据考虑高阶振型影响的能力谱法,通过OpenSees有限元分析软件分别采用Pushover方法和IDA方法求解所有模型的结构影响系数R、位移放大系数Cd和结构超强系数RΩ。比较不同参数变化对于3个性能系数的影响,并对比两种分析方法得到的结果。结果表明,两种分析方法得到的参数变化对于性能地影响规律比较相似,通过合理设计耗能梁段的构造参数,能够提高带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架的抗震能力、变形能力。为偏心支撑钢框架结构影响系数的研究提供了参考。
周明潭[10](2021)在《钢结构异形柱框架结构的结构影响系数》文中研究说明在住宅设计中采用钢结构时,结构体系一般采用H形钢,这会使得结构的柱角在室内突出于墙面,会占用一定的室内空间,影响建筑的美观。为了解决这个问题,工程师们设计出了一种特殊形状的钢柱,如T形截面钢异形柱应用于边柱,十字形截面钢异形柱应用于中柱,就能解决柱角在室内突出的问题。我国在结构影响系数的研究主要集中在框架结构,对钢结构异形柱框架结构没有研究。所以本论文研究此结构的结构影响系数,弥补在此结构的结构影响系数的空白。对比国外钢框架结构影响系数的取值与我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中隐含钢结构框架的结构影响系数,可以发现我国对不同材料的所有结构体系采用单一的结构影响系数,这是不完全合理的。所以本文通过建模计算分析对钢结构异形柱框架结构的结构影响系数提出建议参考值。本文先用Midas-Gen软件建立了四个不同楼层的钢结构异形柱框架结构模型,楼层数分别为3层,6层,9层,12层。然后通过软件中的Pushover模块对上述四组模型进行静力推覆分析。并根据静力推覆所得结果分析求解出R’,然后对比求解出来的R’和规范中所隐含的R,如果相差小于5%,说明了规范规定的R准确。如果相差超过5%,这也说明了规范规定的R存在问题。需先假定结构影响系数为R’,然后把地震作用乘以系数R’/R进行调整重新设计分析计算,最后得出新的结构影响R’’,直至Pushover方法分析求解出的R’’与假定的R’相差不超过5%,即可以得出四个模型的结构影响系数。结果表明,按我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)设计时,六层及六层以下多层异形柱钢框架结构的地震作用取值偏大,建议适当降低。本文还对四个模型进行静力推覆分析,通过位移控制法加载后得出四个模型的内力曲线和需求曲线,然后通过计算得出结构的的结构影响系数,结构延性系数和结构超强系数以及位移放大系数,最终发现随着建筑楼层数的增加,结构影响系数,位移放大系数以及结构超强系数均减小,结构延性系数增大。本文还对异形柱钢框架结构塑性铰进行研究,发现在地震作用下一层梁内力增长最快,塑性铰出现最早,一层梁即是结构在地震作用下薄弱部位,这为此类结构的抗震设计和结构加固提供了可靠的依据。
二、结构抗震设计原理发展述评(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、结构抗震设计原理发展述评(论文提纲范文)
(1)全装配式预应力混凝土框架结构抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究综述 |
1.2.1 装配式预应力混凝土框架结构抗震性能研究 |
1.2.2 钢筋混凝土连接界面抗剪要素与受剪承载力计算 |
1.3 本文的研究意义 |
1.4 本文的研究目标 |
1.5 本文的研究内容与方法 |
第2章 全装配式预应力混凝土框架结构体系与分析 |
2.1 框架结构体系和节点构造 |
2.1.1 结构体系 |
2.1.2 节点构造 |
2.2 顶部楼层刚性隔板对多层框架结构抗侧变形协调影响的分析 |
2.2.1 基本原理 |
2.2.2 模型对比分析 |
2.3 本章小结 |
第3章 初始扭矩下框架梁端节点抗震性能拟静力试验研究 |
3.1 框架梁端的扭矩及抗扭要素 |
3.1.1 框架梁端扭矩水平 |
3.1.2 梁端界面抗扭要素 |
3.2 试验设计 |
3.2.1 试件研究参数与分组 |
3.2.2 试件加工 |
3.2.3 试验装置 |
3.2.4 试验加载机制 |
3.2.5 试验测试方案 |
3.3 试验结果与分析 |
3.3.1 试验现象及分析 |
3.3.2 梁端界面裂缝宽度-位移角曲线 |
3.3.3 梁端耗能钢筋应变-位移角曲线 |
3.3.4 梁端梁顶和梁底混凝土应变-位移角曲线 |
3.3.5 梁端扭转变形-位移角曲线 |
3.3.6 预应力钢绞线轴力-位移角曲线 |
3.3.7 竖向力-位移角曲线 |
3.3.8 刚度退化曲线 |
3.3.9 等效粘滞阻尼系数-位移角曲线 |
3.4 本章小结 |
第4章 初始扭矩下框架梁端节点的力学性能计算分析 |
4.1 摩擦抗剪和摩擦抗扭的有限元模拟分析 |
4.2 耗能钢筋销栓抗剪的有限元模拟分析 |
4.3 基于Abaqus的节点试件力学性能有限元模拟分析 |
4.3.1 有限元模型信息 |
4.3.2 模拟分析结果 |
4.4 基于OpenSees的节点试件抗震性能有限元模拟分析 |
4.4.1 有限元模型信息 |
4.4.2 模拟分析结果 |
4.5 界面在剪力和扭矩下的剪应力计算 |
4.5.1 扭矩下界面无剪切滑移的剪应力计算 |
4.5.2 扭矩下界面有剪切滑移的剪应力计算 |
4.5.3 剪力和扭矩下界面无剪切滑移的剪应力计算 |
4.5.4 剪力和扭矩下界面有剪切滑移的剪应力计算 |
4.6 梁端界面弯-剪-扭相互影响的机理 |
4.6.1 初始扭矩下梁端抗震性能拟静力试验的界面受力过程机理 |
4.6.2 相关因素对梁端界面弯-剪-扭耦合下受力性能的影响 |
4.7 框架梁端界面弯-剪-扭耦合承载力计算 |
4.7.1 框架梁端界面受弯承载力计算 |
4.7.2 框架梁端界面剪-扭耦合的承载力计算 |
4.8 本章小结 |
第5章 框架结构抗震性能振动台试验研究 |
5.1 试验研究内容 |
5.2 试验设计 |
5.2.1 原型概况 |
5.2.2 模型设计 |
5.2.3 试验地震波 |
5.2.4 试验工况 |
5.2.5 试验测试方案 |
5.3 试验结果与分析 |
5.3.1 试验现象及损伤分析 |
5.3.2 试验结果及分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 基于Open Sees的振动台试验模型抗震性能模拟分析 |
6.1 振动台试验模型的动力弹塑性分析 |
6.1.1 试验模型的有限元模型 |
6.1.2 动力弹塑性分析结果 |
6.2 本章小结 |
第7章 全装配式预应力混凝土框架结构抗震设计若干建议 |
7.1 楼盖体系与构造设计 |
7.2 初始扭矩下框架梁端界面弯-剪-扭耦合承载力设计方法 |
7.2.1 框架梁端界面受弯承载力计算 |
7.2.2 极限位移状态梁端界面剪-扭耦合承载力计算 |
7.2.3 框架梁端界面抗扭设计建议 |
7.3 框架结构整体抗震设计若干建议 |
7.4 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
附录1 初始扭矩下全装配式预应力混凝土框架梁端节点抗震性能拟静力试验试件加工详图 |
附录2 三层全装配式预应力混凝土框架振动台试验模型加工详图 |
附录3 三层全装配式预应力混凝土框架振动台试验模型测点布置 |
攻读学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(2)基于耐震时程法的进水塔抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 高耸进水塔抗震分析研究进展 |
1.2.2 基于性能的抗震设计研究进展 |
1.2.3 耐震时程方法的研究进展 |
1.3 论文主要研究内容及思路 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 结构抗震非线性分析方法 |
2.1 引言 |
2.2 增量动力分析方法 |
2.2.1 IDA方法的基本原理 |
2.2.2 IDA方法的基本步骤 |
2.3 耐震时程方法 |
2.3.1 耐震时程法的基本概念 |
2.3.2 耐震时程曲线的可视化程序开发 |
2.3.3 耐震时程曲线的合成 |
2.3.4 耐震时程等效时间转化 |
2.4 本章小结 |
3 基于耐震时程法的进水塔非线性分析 |
3.1 引言 |
3.2 进水塔有限元模型 |
3.2.1 工程概况及有限元模型 |
3.2.2 结构基本材料参数 |
3.2.3 塔体材料的本构关系 |
3.2.4 荷载及工况 |
3.3 地震动记录选取 |
3.4 地震动强度与工程需求参数 |
3.5 水平地震作用下的进水塔响应分析 |
3.5.1 进水塔塔体水平位移分析 |
3.5.2 结构塔底剪应力分析 |
3.5.3 塔底主应力分析 |
3.5.4 结构历时损伤分布分析 |
3.6 三向地震作用下的进水塔响应分析 |
3.6.1 塔体位移分析 |
3.6.2 塔体应力分析 |
3.6.3 上部排架柱应力损伤分析 |
3.6.4 塔体损伤分析 |
3.7 本章小结 |
4 基于耐震时程法的进水塔地震易损性分析 |
4.1 地震易损性分析原理及步骤 |
4.1.1 地震易损性分析原理 |
4.1.2 基于耐震时程法的进水塔地震易损性分析步骤 |
4.2 结构震害等级划分 |
4.2.1 结构抗震设防水准 |
4.2.2 进水塔震害等级划分 |
4.2.3 临界状态确定 |
4.3 进水塔地震损伤分析 |
4.4 基于耐震时程法的进水塔地震易损性分析 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(3)基于梯度功能的多重抗侧力结构抗震设计方法(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 多重抗侧力结构体系 |
1.3 抗震设计方法研究现状 |
1.3.2 基于位移的抗震设计方法 |
1.3.3 基于能量的抗震设计方法 |
1.3.4 基于损伤的抗震设计方法 |
1.4 存在问题与本文研究的内容 |
1.4.1 存在的问题 |
1.4.2 本文研究内容 |
2 多重抗侧力结构梯度功能设计思路及功能量化 |
2.1 结构梯度功能抗震设计方法的提出 |
2.1.1 多重抗侧力结构梯度功能特点 |
2.1.2 结构梯度功能设计方法基本思路 |
2.2 结构功能与构件损伤的量化 |
2.2.1 构件损伤模型 |
2.2.2 结构功能与构件损伤关系 |
2.2.3 结构梯度功能阶段划分 |
2.3 本章小结 |
3 多重抗侧力结构梯度功能抗震设计方法 |
3.1 构件等价线性化方法 |
3.1.1 割线刚度模型 |
3.1.2 非割线刚度模型 |
3.2 结构梯度功能三阶段设计 |
3.2.1 使用良好功能阶段 |
3.2.2 损伤可控功能阶段 |
3.2.3 防止倒塌功能阶段 |
3.3 设计流程 |
3.4 本章小结 |
4 多重抗侧力结构算例设计 |
4.1 框架梯度剪力墙结构抗震设计 |
4.1.1 工程概况 |
4.1.2 设计过程 |
4.1.3 抗震性能分析 |
4.2 防屈曲支撑框架结构抗震设计 |
4.2.1 工程概况 |
4.2.2 设计过程 |
4.2.3 抗震性能分析 |
4.3 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(4)黄土场地信噪比的选取对反应谱标定的影响(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 强震观测研究现状 |
1.3 强震数据处理 |
1.3.1 强震记录的处理方法 |
1.3.2 滤波技术的研究进展 |
1.4 反应谱的相关概念 |
1.5 反应谱的研究现状与工程应用 |
1.5.1 反应谱的研究现状 |
1.5.2 我国建筑抗震规范中反应谱的演变 |
1.6 章节安排及主要研究内容 |
第二章 强震观测与强震记录选取 |
2.1 引言 |
2.2 中国强地震动观测台网建设与发展 |
2.3 强震仪的构成和发展历史 |
2.4 强震记录的选取 |
2.5 本章小结 |
第三章 滤波在强震记录处理中的应用 |
3.1 引言 |
3.2 强震记录的噪声来源 |
3.2.1 仪器噪声 |
3.2.2 环境背景噪声 |
3.2.3 初始值 |
3.3 滤波技术的研究 |
3.3.1 滤波器的选择 |
3.3.2 滤波的基本原理 |
3.3.3 因果和非因果滤波 |
3.3.4 截止频率的确定 |
3.4 本章小结 |
第四章 信噪比选取对加速度反应谱的影响分析 |
4.1 引言 |
4.2 高通截止频率的影响 |
4.2.1 高通截止频率对地震动相关参数的影响 |
4.2.2 高通截止频率对速度和位移反应谱的影响 |
4.2.3 高通截止频率对加速度反应谱及标定的影响 |
4.3 低通截止频率的影响 |
4.3.1 低通截止频率对地震动参数的影响 |
4.3.2 低通截止频率对反应谱的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 设计反应谱标定的改进粒子群算法 |
5.1 引言 |
5.2 设计反应谱标定方法的演进 |
5.3 典型的标定方法 |
5.3.1 Newmark三参数标定法 |
5.3.2 双参数标定法 |
5.3.3 最小二乘标定法 |
5.3.4 差分进化标定法 |
5.4 改进粒子群算法 |
5.4.1 设计反应谱的标定形式 |
5.4.2 基本粒子群优化算法简介 |
5.4.3 基于压缩因子的改进粒子群优化算法 |
5.4.4 利用改进粒子群算法标定反应谱的实现过程 |
5.4.5 算例分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 本文工作总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(5)震级和震中距对黄土场地设计反应谱的影响(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 反应谱的概念及计算 |
1.3 反应谱的研究历程 |
1.4 规范中反应谱的演变过程 |
1.5 存在的问题 |
1.6 本文研究内容 |
第二章 黄土地区的强震记录 |
2.1 引言 |
2.2 黄土在我国的分布情况 |
2.3 我国强震台网简介 |
2.4 获得强震记录的地震概况 |
2.5 数据的选取与分组 |
2.6 本章小结 |
第三章 反应谱标定的新方法 |
3.1 引言 |
3.2 典型标定方法介绍 |
3.3 典型方法比较分析 |
3.4 Nelder-Mead单纯形算法 |
3.5 利用Nelder-Mead单纯形算法标定反应谱 |
3.6 不同标定方法对比 |
3.7 本章小结 |
第四章 反应谱标定参数统计分析 |
4.1 引言 |
4.2 平台值和特征周期的影响因素 |
4.3 问题与讨论 |
4.4 放大系数谱平台值研究 |
4.5 放大系数谱特征周期研究 |
4.6 反应谱标定参数的变化特征 |
4.7 本章小结 |
第五章 反应谱标定方法的工程应用 |
5.1 引言 |
5.2 工程场地相关谱的确定过程 |
5.3 工程应用实例一 |
5.4 工程应用实例二 |
5.5 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 |
作者简介 |
(6)基于自复位支撑的屈曲约束支撑钢框架结构抗震性能提升研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 屈曲约束支撑结构研究现状 |
1.2.2 自复位支撑结构研究现状 |
1.2.3 混合支撑结构研究现状 |
1.3 研究思路及研究内容 |
第2章 屈曲约束支撑钢框架结构抗震性能分析 |
2.1 屈曲约束支撑钢框架结构设计 |
2.1.1 BRB工作原理 |
2.1.2 BRB钢框架结构布置 |
2.1.3 BRB钢框架结构设计 |
2.2 基于OpenSEES的屈曲约束支撑钢框架结构数值模拟 |
2.2.1 OpenSEES分析软件简介 |
2.2.2 BRB钢框架结构模拟 |
2.3 屈曲约束支撑钢框架结构抗震性能弹塑性时程分析 |
2.3.1 模态分析 |
2.3.2 地震波筛选与处理 |
2.3.3 时程分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于自复位支撑的混合支撑钢框架结构抗震性能研究 |
3.1 SCB构造及工作原理 |
3.2 SCB-BRB混合支撑钢框架结构设计与模拟 |
3.2.1 混合支撑框架结构设计 |
3.2.2 混合支撑框架结构模拟与验证 |
3.3 SCB-BRB混合支撑钢框架结构弹塑性时程分析 |
3.3.1 模态分析 |
3.3.2 小震分析 |
3.3.3 中震分析 |
3.3.4 大震分析 |
3.4 混合支撑钢框架结构优化分析 |
(1) 对BRB截面增大10% |
(2) 对BRB截面增大20% |
3.5 本章小结 |
第4章 基于位移的混合支撑钢框架结构抗震设计方法 |
4.1 基于位移的抗震设计方法 |
4.1.1 性能目标 |
4.1.2 等效单自由度体系 |
4.1.3 设计假定 |
4.1.4 等效阻尼比 |
4.1.5 位移反应谱 |
4.2 设计流程 |
4.3 设计算例 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
知识产权 |
奖励荣誉 |
致谢 |
(7)基于等效能量法的连续梁桥抗震加固设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
绪论 |
1.1 引言 |
1.2 桥梁抗震设计现状 |
1.3 桥梁抗震中应用的保险丝 |
1.4 基于能量的抗震设计方法 |
1.5 本文研究内容 |
2 受控双保险丝加固系统(CDFS系统) |
2.1 CDFS系统的基本构造及响应机制 |
2.1.1 CDFS系统的基本构造 |
2.1.2 CDFS系统的地震响应机制 |
2.2 CDFS系统的力学模型 |
2.2.1 基本假设 |
2.2.2 力学机理 |
2.3 CDFS系统的性能目标 |
3 基于能量平衡的加固设计方法(EESD方法) |
3.1 等效能量法的基本原理 |
3.1.1 等效能量法的基本假设 |
3.1.2 等效能量法的基本步骤 |
3.1.3 能量修正系数γ_a、γ_b的推导过程 |
3.2 等效能量法的问题与改进 |
3.2.1 γ_a、γ_b的定义方式 |
3.2.2 推导γ_a、γ_b采用的地震波的数量 |
3.2.3 地震波的二次筛选 |
3.2.4 能量修正系数γ_a、γ_b的拟合方式 |
3.2.5 能量修正系数γ_a的修正 |
3.3 基于能量平衡的加固设计方法 |
3.3.1 获取桥梁参数,确定A、B型桥墩的数量 |
3.3.2 确定设计反应谱及推导γ_a、γ_b |
3.3.3 选择屈服位移Δ_Y |
3.3.4 选择刚度比b1 |
3.3.5 利用γ_a计算Δ_P |
3.3.6 利用γ_b计算Δ_U |
4 CDFS系统及EESD方法的应用 |
4.1 原型桥介绍 |
4.2 原型桥的CDFS加固方案 |
4.3 能量修正系数γ_a、γ_b的推导 |
4.3.1 地震波的选取 |
4.3.2 最优刚度比b_1的确定 |
4.3.3 γ_a的推导 |
4.3.4 γ_b的推导 |
4.4 EESD设计结果 |
5 CDFS加固桥抗震性能分析 |
5.1 有限元模型的建立 |
5.1.1 原型桥有限元模型 |
5.1.2 CDFS加固桥有限元模型 |
5.2 地震波的选取与幅值调整 |
5.3 CDFS加固桥与原型桥抗震性能对比 |
5.3.1 原型桥抗震分析 |
5.3.2 CDFS加固桥抗震分析 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录A 推导能量修正系数所用的563条地震波 |
附录B 适用于双线性单自由度系统的时程分析程序 |
附录C 适用于三线性单自由度系统的时程分析程序 |
附录D γ_a、γ_b的部分推导结果 |
附录E 论文中未予列出的图片 |
E.1 γ_a的一次拟合结果 |
E.2 γ_a的二次拟合结果 |
E.3 γ_b的一次拟合结果 |
E.4 γ_b的二次拟合结果 |
致谢 |
(8)基于性能设计的消能减震装置成本优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 基于性能的抗震设计研究 |
1.2.1 基于性能的抗震设计的研究背景 |
1.2.2 基于性能抗震设计方法研究 |
1.2.3 不同性能水准的判断及计算 |
1.3 结构控制及消能减震技术 |
1.3.1 结构控制的概念 |
1.3.2 结构控制技术的分类 |
1.3.3 结构消能减振技术的概念 |
1.3.4 消能减振结构的减震机理 |
1.4 粘滞阻尼器的研究现状 |
1.4.1 粘滞阻尼器的构造介绍 |
1.4.2 粘滞阻尼器力学模型 |
1.4.3 阻尼器优化研究现状 |
1.5 本文的研究内容 |
2 抗震减震结构优化设计 |
2.1 抗震优化设计 |
2.1.1 运动方程 |
2.1.2 优化函数 |
2.1.3 不同形式的优化模型 |
2.1.4 框架结构优化算例 |
2.2 消能减震优化设计 |
2.2.1 运动方程与优化模型 |
2.2.2 框架结构优化算例 |
2.3 两种抗震设计方法对比分析 |
2.4 本章小结 |
3 基于成本优化的粘滞阻尼器布置 |
3.1 优化模型及参数定义 |
3.1.1 优化函数 |
3.1.2 约束函数 |
3.1.3 优化目标 |
3.1.4 优化模型 |
3.2 不同性能目标的成本优化 |
3.2.1 阻尼器成本优化设计思路 |
3.2.2 框架结构优化算例 |
3.2.3 优化结果分析 |
3.3 固定成本的阻尼器优化 |
3.3.1 优化分析模型 |
3.3.2 优化分析算例及结果分析 |
3.4 本章小结 |
4 基于成本优化的工程应用 |
4.1 引言 |
4.1.1 框架结构简介 |
4.1.2 实际工程优化分析思路 |
4.2 钢框架结构实例 |
4.2.1 工程概况及结构主要参数信息 |
4.2.2 不同性能目标的成本优化及结果分析 |
4.2.3 均匀分布等量阻尼器的成本分析 |
4.2.4 固定成本的阻尼器优化布置 |
4.2.5 成本优化前后结构响应对比 |
4.3 钢筋混凝土框架结构实例 |
4.3.1 工程概况及结构主要参数信息 |
4.3.2 不同性能目标的成本优化及结果分析 |
4.3.3 均匀分布等量阻尼器的成本分析 |
4.3.4 固定成本的阻尼器优化布置 |
4.3.5 成本优化前后结构响应对比 |
4.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(9)带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架结构影响系数研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 偏心支撑钢框架国内外研究现状 |
1.3 可替换剪切耗能梁段国内外研究进展 |
1.4 防屈曲支撑国内外研究现状 |
1.5 结构影响系数国内外研究现状 |
1.5.1 基于SDOF的研究进展 |
1.5.2 基于MDOF的研究进展 |
1.6 位移放大系数研究现状 |
1.7 已有研究存在的问题 |
1.8 研究技术路线和创新点 |
1.8.1 技术路线 |
1.8.2 课题的创新性 |
第2章 结构影响系数的基本理论及求解思路 |
2.1 结构影响系数的定义 |
2.2 分析方法 |
2.2.1 静力弹塑性分析方法 |
2.2.2 增量动力分析法 |
2.3 考虑高阶振型的能力谱法确定结构的目标位移 |
2.3.1 显着屈服点的确定 |
2.3.2 结构能力谱曲线的转化 |
2.3.3 结构的弹性需求谱 |
2.3.4 结构的弹塑性需求谱 |
2.4 结构影响系数的求解方法 |
2.4.1 基于结构地震目标位移的Pushover分析法求解结构影响系数 |
2.4.2 基于地震目标位移的IDA分析法求解结构影响系数 |
2.5 本章小结 |
第3章 静力推覆及振动台试验研究 |
3.1 结构模型设计方案 |
3.1.1 框架梁与框架柱的设计 |
3.1.2 可替换剪切耗能梁段的设计参数 |
3.1.3 防屈曲支撑设计 |
3.1.4 结构模型几何尺寸及模型编号 |
3.1.5 缩尺模型设计 |
3.3 有限元模型的建立 |
3.3.1 单元及材料本构的选择 |
3.3.2 结构模型的建立 |
3.3.3 结构模型的模态分析 |
3.4 静力推覆试验 |
3.4.1 试验加载装置 |
3.4.2 加载及测量方案 |
3.4.3 试验结果分析 |
3.4.4 应力分布及塑性铰产生顺序 |
3.5 振动台试验研究 |
3.5.1 加载方案 |
3.5.2 数据采集 |
3.5.3 试验过程及现象 |
3.5.4 位移反应及加速度反应 |
3.6 本章小结 |
第4章 Pushover分析法求解性能系数 |
4.1 基于结构设防地震性能需求位移求解结构影响系数 |
4.1.1. 各模型的性能曲线及初始刚度 |
4.1.2. 结构的屈服位移和屈服剪力 |
4.1.3. 结构的基底设计剪力V_d和顶点设计位移Δ_d |
4.1.4. 各模型的能力谱曲线 |
4.1.5 各模型的设防地震性能需求 |
4.1.6 各模型的罕遇地震性能需求 |
4.1.7 各模型的性能系数汇总 |
4.3 设计参数对各性能系数的影响 |
4.3.1 设计参数对结构影响系数R的影响 |
4.3.2 设计参数对结构位移放大系数C_d的影响 |
4.3.3 设计参数对结构超强系数R_Ω的影响 |
4.4 有限元静力非线性分析与试验结果对比 |
4.5 本章小结 |
第5章 增量动力分析法求解性能系数 |
5.1 基于IDA能力谱法求解结构影响系数 |
5.1.1 一个结构模型的各性能系数求解 |
5.1.2 各结构模型的IDA分析曲线 |
5.1.3 各结构模型设防地震目标位移 |
5.1.4 各结构模型罕遇地震需求位移 |
5.1.5 各结构模型性能系数汇总 |
5.2 设计参数对各性能系数的影响 |
5.2.1 设计参数对结构影响系数R的影响 |
5.2.2 设计参数对位移放大系数C_d的影响 |
5.2.3 设计参数对结构超强系数R_Ω的影响 |
5.3 有限元动力非线性分析与试验结果对比 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
附录B 攻读学位期间所参与的项目 |
(10)钢结构异形柱框架结构的结构影响系数(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 背景 |
1.2 结构影响系数 |
1.2.1 结构影响系数的定义 |
1.2.2 结构影响系数的研究动态与发展现状 |
1.3 钢结构异形柱框架结构 |
1.3.1 钢结构异形柱框架结构概述 |
1.3.2 钢结构异形柱框架结构的重要性 |
1.4 本文研究的内容与目的 |
2 分析方法的选取及介绍 |
2.1 Midas软件简介及分析方法的选择 |
2.2 Pushover方法介绍 |
2.2.1 Pushover方法的原理 |
2.2.2 Pushover方法的优势 |
2.2.3 Pushover方法在国外的研究与发展 |
2.2.4 Pushover方法在国内的研究与发展 |
2.2.5 Pushover方法分析步骤 |
2.3 分析结果处理 |
2.4 本章小结 |
3 模型的选取与建立 |
3.1 建立案例模型 |
3.2 设计条件 |
3.3 结构布置 |
3.3.1 构件截面类型 |
3.3.2 构件截面尺寸 |
3.4 建筑模型及静力分析 |
3.4.1 三层模型 |
3.4.2 六层模型 |
3.4.3 九层模型 |
3.4.4 十二层模型 |
3.4.5 静力分析 |
3.5 本章小结 |
4 静力弹塑性分析与结构影响系数的求解 |
4.1 静力弹塑性分析控制方法的选取 |
4.2 静力弹塑性分析结果 |
4.2.1 基底剪力与顶点位移 |
4.2.2 能力谱与需求谱 |
4.2.3 结构的延性系数和超强系数 |
1.结构延性 |
2.结构超强 |
4.2.4 塑性铰类型的选择与定义 |
1.塑性铰的定义 |
2.本文分析塑性铰的布置 |
4.3 结构影响系数,结构延性系数,结构超强系数的求解过程 |
4.4 实例分析 |
4.4.1 荷载取值 |
4.4.2 三层算例求解过程 |
4.4.3 六层算例求解过程 |
4.4.4 九层算例求解过程 |
4.4.5 十二层算例求解过程 |
4.5 计算结果分析 |
4.6 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所取得的研究成果 |
致谢 |
四、结构抗震设计原理发展述评(论文参考文献)
- [1]全装配式预应力混凝土框架结构抗震性能研究[D]. 潘从建. 中国建筑科学研究院有限公司, 2021(01)
- [2]基于耐震时程法的进水塔抗震性能研究[D]. 赵杰. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]基于梯度功能的多重抗侧力结构抗震设计方法[D]. 张玉欢. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]黄土场地信噪比的选取对反应谱标定的影响[D]. 李雪玉. 防灾科技学院, 2021
- [5]震级和震中距对黄土场地设计反应谱的影响[D]. 牛洁. 防灾科技学院, 2021
- [6]基于自复位支撑的屈曲约束支撑钢框架结构抗震性能提升研究[D]. 晁贝贝. 扬州大学, 2021
- [7]基于等效能量法的连续梁桥抗震加固设计[D]. 伊西庆. 大连理工大学, 2021(01)
- [8]基于性能设计的消能减震装置成本优化[D]. 陈春华. 大连理工大学, 2021(01)
- [9]带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架结构影响系数研究[D]. 李鑫炜. 兰州理工大学, 2021(01)
- [10]钢结构异形柱框架结构的结构影响系数[D]. 周明潭. 中北大学, 2021(09)