结构非线性时程分析中地震动参数选择研究

发布时间：2018-10-25 18:43

【摘要】：基于性能的设计是当前建筑结构设计的发展方向,其面临的一个重要问题是如何确定结构的需求,特别是非线性变形。在进行结构的非线性动力时程分析时,面临着众多的不确定因素,而地震动输入的不确定性对结构的响应影响最大。本文以国家自然科学基金“预应力混凝土框架结构基于损伤的抗震性能概率评价研究”为依托,围绕地震动强度参数指标的选择展开研究,按震中距将地震加速度记录划分为远场记录集和近场记录集,讨论并评价不同地震动强度参数的各项指标,给出不同情况下结构非线性时程分析中的地震动强度参数建议。1.建立基于双线型滞回模型的不同自振周期、不同延性系数、阻尼比为0.05的弹塑性SDOF体系有限元模型;按2010版抗震规范设计了四个钢筋混凝土框架结构,各取出一榀平面框架建立基于纤维梁柱单元的OpenSees有限元模型;分别验证模型的正确性。2.选取32个地震动参数作为本文研究对象,编制C++程序;选取182条远场地震加速度记录,计算其29个与结构无关的地震动参数,统计参数间的相关性;比较不同地震动调整方法对结构响应的影响。3.分别将182条远场地震动记录作为输入,对360个SDOF模型和4个框架MDOF有限元模型进行动力时程分析,统计远场地震结构响应与地震动参数关系,从相关性、有效性、实用性、效益型四个方面评价32个地震动强度参数;选取184条近场地震加速度记录,作为近场地震动记录集,统计近场地震结构响应与地震动参数关系,比较近场地震动与远场地震动的地震动强度参数评价结果。
[Abstract]:Performance-based design is the development direction of building structure design at present. One of the important problems it faces is how to determine the structural requirements, especially the nonlinear deformation. In the nonlinear dynamic time history analysis of structures, there are many uncertain factors, and the uncertainty of ground motion input has the greatest influence on the response of the structure. Based on the National Natural Science Foundation of China, "study on probability Evaluation of Seismic behavior of Prestressed concrete frame structures based on damage", the research is carried out around the selection of seismic strength parameters. According to the epicentral distance, the seismic acceleration records are divided into far-field and near-field records, the indexes of different seismic intensity parameters are discussed and evaluated, and the suggestions of seismic intensity parameters in nonlinear time-history analysis of structures are given. The finite element model of elastoplastic SDOF system with different natural vibration periods, different ductility coefficients and damping ratio is established based on the two-line hysteretic model. According to 2010 edition seismic code, four reinforced concrete frame structures are designed, and one plane frame is taken out to establish OpenSees finite element model based on fiber Liang Zhu element, respectively, and the correctness of the model is verified. 2. In this paper, 32 seismic parameters are selected as the research object, C program is compiled, 182 far-field seismic acceleration records are selected, 29 of which are not related to the structure and the correlation among statistical parameters is calculated. The effects of different ground motion adjustment methods on structural response are compared. 3. Taking 182 far-field ground motion records as input, 360 SDOF models and 4 frame MDOF finite element models are analyzed by dynamic time-history analysis. The relationship between the structural response of far-field earthquake and ground motion parameters is analyzed from the correlation, validity and practicability. Evaluation of 32 ground motion intensity parameters from four aspects of benefit type; 184 near-field seismic acceleration records are selected as near-field ground motion records. The relationship between near-field seismic structural response and ground motion parameters is analyzed and the evaluation results of near-field seismic and far-field ground motion intensity parameters are compared.
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU352.11

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本文编号：2294511