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许多结构在地震作用下的破坏己经暴露出现行抗震设计规范的不足,要想对结构的抗震性能做出一个比较准确的了解就需要新的观念和新的方法。因此人们提出了基于性能的抗震设计思想。为了保证设计的建筑物在一定的地震作用下不发生破坏,同时避免在大震作用下发生倒塌,静力弹塑性分析方法、动力时程分析方法和增量动力分析(Incremental Dynamic Analysis,IDA)方法是实现基于性能的设计主要途径。本文在前人研究的基础上,运用增量动力方法对钢框架结构Pushover方法的侧向荷载模式做了进一步的研究,另外还对钢框架结构Pushover方法与将时程分析工况和静力分析方法结合起来所得的时程静力分析(Time History Static Analysis)方法进行了对比分析。本文主要包括以下几个部分的研究内容:
1.在静力弹塑性分析中,综合阐述了Pushover方法的理论基础、侧向荷载模式和具体应用方法。应用Midas Gen程序采用能力谱法对算例进行了Pushover分析,重点研究了侧向荷载模式对结构抗震性能评估的影响。
2.阐述了时程静力分析方法的基本原理,将其与Pushover分析方法进行了理论上的对比,总结出时程静力分析方法所具有的优点。采用通用有限元程序Midas Gen对实例进行Pushover分析和时程静力分析,并对计算的结果进行对比研究
3.介绍了增量动力分析(IDA)方法的基本原理及在结构抗震性能评估中的应用。使用Midas Gem对钢框架结构进行Pushover分析和IDA分析,通过两者能力曲线之间的对比分析来研究pushover分析中侧向荷载模式对结构抗震性能评估的影响。
4.本文的研究工作,得出了有关基于性能的钢框架结构基于性能抗震分析方法的重要结论,并指出一些有关Pushover分析方法和IDA方法亟待解决的问题和今后可研究的方向。