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《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)首次以规范的形式确定建筑结构抗震性能化设计方法。地震作用下结构塑性变形和承载能力力已作为设计中的控制指标。在罕遇地震作用下建筑结构处于非线性工作状态,如何确保建筑结构具有适当的抗震性能,是抗震设计中的关键所在。通过建筑结构动力弹塑性分析软件对建筑结构进行抗震分析,可定量判断结构的变形、承载能力和耗能性能,已成为抗震性能化设计的主要手段。目前,在国内比较常用的弹塑性分析软件包括ABAQUS、PERFORM-3D、SAP2000、EPDA、MidasBuilding和GSNAP等。本论文完成的主要工作包括:(1)介绍了结构动力分析基本方程和常用微分方程求解方法,包括中心差分法、Newmark法、Wilson-θ法、Hilber-Hughes-Taylor法,以及常用增量迭代求解方法。通过一个实际工程例子,总结了时程分析中地震波选取的步骤和方法。(2)对比了上述6个软件的材料模型和单元模型。钢材一般采用双线性骨架线,混凝土则多采用三线性骨架线。梁柱撑等一维构件采用纤维束模型或塑性铰模型,剪力墙和楼板等二维构件采用纤维束模型、壳元损伤模型、弹塑性墙元模型或分层壳模型。并且比较了上述软件在参数设置和计算结果显示方面的差异。(3)单根柱和单片墙的弹塑性计算结果与试验结果进行对比。计算所得的滞回曲线与伪静力试验得到的滞回曲线基本规律一致,说明动力弹塑性分析结果可作为抗震结构变形验算的依据。(4)用上述6个软件对简单结构和实际工程进行分析对比。框架结构计算结果表明,各软件的时程曲线和损伤部位基本一致。采用FEMA塑性铰模型的SAP2000和PERFORM-3D计算模型在加速度第二次到达峰值后,刚度退化较EPDA、GSNAP和MidasBuilding计算模型更大,原因是塑性铰模型在到达屈服点后,承载力下降较快。剪力墙结构计算结果表明,各软件的各项时程指标和损伤部位都有差异,但基本规律一致。EPDA计算模型的刚度退化最小,PERFORM-3D计算模型的刚度退化最大。(5)在动力弹塑性计算中,参数设置是否合理将直接影响计算的效率和效果。本文分析了单元剖分尺寸和P-Delta效应这两个参数对计算的影响。计算表明考虑P-Delta效应对竖向构件承载力影响较大,对水平构件影响不明显。单元剖分尺寸大小对梁柱单元出铰数量影响不大,对剪力墙影响较大,墙单元尺寸越大,则结构顶点位移和基底剪力越小。(6)实际工程的动力弹塑性分析工作量都很大,本文从模型准备、计算效率、迭代收敛、结果输出和判断等四个方面提出了建议。(7)本文还对GSNAP软件的动力弹塑性功能进行了测试。通过一栋32层复杂高层结构和一栋44层核心筒结构分别与EPDA和ABAQUS软件计算结果进行对比,验证了GSNAP软件的计算能力和可靠性。