基于能量譜的概率地震需求分析及設計方法研究.pdf

1、基于性能的抗震設計是21世紀抗震設計理論的一個主要研究方向。盡管這一理論從提出到目前為止已有幾十年的時間，在理論研究以及實際應用都有了較大的發(fā)展。但目前來講，該方法離實際應用和納入規(guī)范還有較大的距離?；谛阅艿目拐鹪O計其實主要分為對基于性能的抗震評估以及設計方法的研究。本文也是圍繞這兩方面開展了研究工作。
　　1.選用一定數(shù)量的遠、近場記錄對大量單自由度結構進行時程分析后，給出了等延性強度折減系數(shù)R的概率模型。該強度折減模型綜合考

2、慮了位移延性、場地土類別、遠、近場地震等因素的影響;并引入了場地特征周期Tg對橫坐標進行標準化處理，這樣可以令由遠、近場地震記錄所得到結構強度需求統(tǒng)一在一個數(shù)學模型里。
　　2.選擇多個強度指標與近場地震作用下結構能量需求之間進行了相關性分析，并得到了最優(yōu)的強度指標IA（相關程度最高）。假定結構在往復地震作用下發(fā)生的滯回變形幅值相等，并對同一幅值作用下結構能經(jīng)受的最大滯回環(huán)數(shù)neq進行了估計，建立了其與兩參數(shù)（強度指標IA以及強度

3、折減系數(shù)R）間的關系，并由統(tǒng)計分析后得到其回歸模型。并以此為基礎，進一步推導了滯回耗能模型以及總輸入能模型。為了對比彈性輸入能和非彈性輸入能，本文引入了能量折減系數(shù)RE來考慮這一差異。
　　3.闡述Pushover方法的理論背景，認為對目標位移估計的精度是Pushover方法能否準確評估結構抗震性能的關鍵。文中從能量的角度來估計結構的目標位移;引入了層間剪力放大系數(shù)來體現(xiàn)結構地震水平力的分布;最后在自適應Pushover分析過程的

4、基礎上，提出了基于結構滯回耗能的Pushover分析方法。另外，結合了能力譜法對比分析了在兩種位移需求譜下基于位移的抗震設計。最后，選用本文所提出的Pushover分析方法對所設計框架結構進行了抗震性能評估。
　　4.從能量平衡原則著手，本文建立了結構外部輸入能與結構內部耗能之間的聯(lián)系，并由此建立了基于能量的設計流程。該設計流程中還考慮了非彈性輸入能、結構滯回模型以及遠、近場地震記錄等因素分別對設計結果的影響。最后，文中給出了單自