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基于等损伤谱的结构最大非弹性位移需求估计

作　者: 朱田田
导　师: 翟长海
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 等损伤非弹性位移比损伤指标地震动参数结构动力特性非弹性位移
分类号: TU352.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

基于性态的地震工程研究是当今抗震领域研究的主要内容，也是结构抗震设计的最前沿。基于性态的抗震设计中研究最为广泛也最有工程实际应用价值的是基于位移的抗震设计。如何简单有效的估计结构的最大非弹性位移需求是基于位移的抗震设计中最关键的研究内容。采用结构的非弹性位移比可以简单有效地估计结构的最大非弹性位移，然而以往的研究均将结构的非弹性位移比与结构强度或延性系数联系起来，并没有直接考虑地震作用下结构耗能的影响。已有研究表明结构的损伤应同时包括位移和能量的贡献，基于损伤的抗震设计相对于基于位移的抗震设计更为合理，为了与现有的基于位移的抗震设计相衔接，给出结构的非弹性位移比与结构损伤之间的联系是至关重要的。因此，本文采用修正的Park-Ang损伤指标研究了等损伤非弹性位移比，主要研究内容如下：（1）统计研究了不同场地等损伤非弹性位移比的特性，分析了场地的影响，并给出相应的简化计算公式。（2）研究了场地类别、震级、断层距和近断层脉冲等地震动参数对等损伤位移比谱的影响；研究了屈服后刚度、P-Δ效应及结构阻尼等结构动力特性对等损伤位移比谱的影响。（3）根据等损伤位移比谱的概率统计特征求得结构的最大非弹性位移需求及超越概率。根据概率地震需求分析和概率地震危险性分析的方法，求得结构最大非弹性位移的危险性曲线和一致危险反应谱。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-12
  1.1 课题背景及意义  8-9
  1.2 课题研究现状  9-11
    1.2.1 非弹性位移比谱的研究现状  9-10
    1.2.2 概率地震需求分析的研究现状  10-11
  1.3 本文的主要研究内容  11-12
第2章等损伤位移比谱特性分析  12-22
  2.1 引言  12
  2.2 损伤指标的选取  12-13
  2.3 结构体系、地震动记录的选取及分析方法  13-15
    2.3.1 结构体系的选取  13
    2.3.2 地震动记录的选取  13-15
    2.3.3 分析方法  15
  2.4 等损伤位移比谱的特征分析及场地影响  15-21
    2.4.1 全部地震动下等损伤位移比谱的特征分析  15-17
    2.4.2 场地对等损伤位移比谱的影响  17-19
    2.4.3 等损伤位移比谱简化模型  19-21
  2.5 本章小结  21-22
第3章地震动参数对等损伤位移比谱的影响  22-36
  3.1 引言  22
  3.2 震级对等损伤位移比谱的影响  22-26
  3.3 断层距对等损伤位移比谱的影响  26-29
  3.4 近断层脉冲型地震动对等损伤位移比谱的影响  29-34
    3.4.1 近断层地震动的速度脉冲  29-30
    3.4.2 近断层脉冲型地震动对位移比谱的影响  30-34
  3.5 本章小结  34-36
第4章结构动力特性对等损伤位移比谱的影响  36-58
  4.1 引言  36
  4.2 屈服后刚度比对等损伤位移比谱的影响  36-42
  4.3 P-△效应对等损伤位移比谱的影响  42-47
    4.3.1 P-△效应的影响原理  42-43
    4.3.2 P-△效应对位移比谱的影响  43-47
  4.4 阻尼对等损伤位移比谱的影响  47-51
  4.5 极限位移延性系数对等损伤位移比谱的影响  51-56
  4.6 本章小结  56-58
第5章结构最大位移需求的危险性估计  58-71
  5.1 引言  58
  5.2 等损伤位移比谱概率分布研究  58-62
    5.2.1 等损伤位移比谱的概率分布类型  58-60
    5.2.2 非弹性位移比的概率统计特征  60-62
    5.2.3 不同超越概率下非弹性位移比谱  62
  5.3 基于性态的地震工程的概率决策框架  62-64
    5.3.1 地震危险性分析  63
    5.3.2 概率地震需求分析  63-64
  5.4 结构最大位移需求的年平均超越概率  64-69
    5.4.1 结构最大位移的超越概率  64-66
    5.4.2 结构谱位移的年平均超越概率  66-68
    5.4.3 结构最大非弹性位移危险性曲线  68-69
  5.5 本章小结  69-71
结论  71-73
参考文献  73-78
致谢  78

基于等损伤谱的结构最大非弹性位移需求估计

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