非彈性單自由度體系的概率峰值與殘余位移分析.pdf

1、在地震工程中，剛構橋梁、多層建筑、水塔等工程結構通常可以簡化為單自由度體系進行分析。在強震作用下，工程結構通常進入非彈性變形階段，所以非彈性單自由度體系的峰值位移和殘余位移是評估工程結構抗震性能和震后可修復性的兩個重要指標。在地震作用下，工程結構常常會產(chǎn)生較大的側向位移，從而引起顯著的P-Δ效應，對結構的峰值位移和殘余位移影響較大。同時，工程結構在往復地震作用下容易發(fā)生混凝土開裂、破碎和鋼筋粘結滑移等現(xiàn)象，由此引起明顯的強度退化、剛度退

2、化和捏攏效應，同樣對結構的峰值位移和殘余位移具有顯著影響。鑒于此，本文結合非線性動力時程分析和概率統(tǒng)計，定量地分析了P-Δ效應、強度和剛度退化以及捏攏效應對非彈性單自由度體系的峰值位移和殘余位移的概率統(tǒng)計數(shù)字特征的影響，并建立了峰值位移和殘余位移的經(jīng)驗概率分布模型和預測方程。本文的主要研究內(nèi)容包括:
　　 (1)在經(jīng)典的Bouc-Wen模型基礎上，根據(jù)動力平衡原理，研究建立了可以綜合考慮P-Δ效應、強度退化、剛度退化和捏攏效應等

3、影響因素的非彈性單自由度體系地震動力分析模型——改進的Bouc-Wen模型;
　　 (2)基于改進的Bouc-Wen模型，分別利用單條實際地震波和人工簡諧地震波，分析了P-Δ效應對非彈性單自由度體系地震動力響應的影響;利用所篩選的69條實際強震記錄，結合非線性動力時程分析和概率統(tǒng)計，定量地分析了P-Δ效應對非彈性單自由度體系的峰值位移和殘余位移的概率統(tǒng)計數(shù)字特征的影響，討論了峰值位移和殘余位移之間的相關性，并確定了殘余位移的經(jīng)驗

4、概率分布模型，進而建立了考慮P-Δ效應的非彈性單自由度體系的峰值位移和殘余位移的預測方程;
　　 (3)基于改進的Bouc-Wen模型，分別利用單條實際地震波和人工簡諧地震波，研究了強度退化、剛度退化以及強度和剛度同時退化三種情況對非彈性單自由度體系地震動力響應的影響;結合所篩選的69條強震記錄，定量地分析了剛度和強度退化效應對非彈性單自由度體系峰值位移和殘余位移概率統(tǒng)計數(shù)字特征的影響，進而建立了考慮剛度和強度退化效應的非彈性單