基于擬力法的基礎(chǔ)隔震鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能和易損性分析.pdf

1、與傳統(tǒng)的抗震結(jié)構(gòu)不同，基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)通過隔震層隔離和吸收地震能量，大大降低地震對上部結(jié)構(gòu)的作用，有效地減少了人員傷亡和經(jīng)濟損失。對基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)進行動力分析時，通常將上部結(jié)構(gòu)簡化為線彈性模型，但研究表明大震作用下上部結(jié)構(gòu)會進入塑性，所以，考慮上部結(jié)構(gòu)的非線性是必要的。擬力法為變位移的非線性分析方法，計算過程中剛度矩陣保持不變，在提高計算效率的同時，保證了穩(wěn)定性。將擬力法應(yīng)用到隔震結(jié)構(gòu)中，一方面，運算中使用不變的初始剛度矩陣，計算效率高；另一

2、方面，從構(gòu)件層面對隔震結(jié)構(gòu)進行能量分析，可以得出在地震作用下隔震結(jié)構(gòu)的隔震支座和上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耗能情況。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴同時考慮橡膠隔震支座彎曲和剪切的影響，建立基于擬力法的隔震結(jié)構(gòu)宏觀構(gòu)件計算模型和基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的擬力法能量方程，對基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)進行動力非線性分析和能量分析，由隔震支座和上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件的塑性耗能計算結(jié)果可知，罕遇地震作用時上部結(jié)構(gòu)會進入塑性；數(shù)值算例分析證明了擬力法應(yīng)用于隔震結(jié)構(gòu)的有效性，并進一步驗證了隔震

3、結(jié)構(gòu)的隔震效果。⑵根據(jù)擬力法的基本理論進行基于性能的隔震鋼框架結(jié)構(gòu)設(shè)計。選取隔震層位移和上部結(jié)構(gòu)層間位移角兩種性能指標，給出基于性能的隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計流程。通過數(shù)值算例分析了性能指標選取的合理性，為隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了一種新思路和新方法。⑶根據(jù)隔震結(jié)構(gòu)特點，建立基于變形和隔震層塑性耗能的損傷指標，定義隔震結(jié)構(gòu)的四個損傷性能狀態(tài)，對基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)進行基于性能的易損性分析。首先基于擬力法對基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)進行非線性動力分析，得到結(jié)構(gòu)在地震作用下的位移響