框架结构直接基于位移的抗震设计方法研究

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随着经济和科技的发展,近年来震害现象出现了一些新的特点,因此地震工程专家提出了许多基于性能的抗震设计理论。目前基于位移的抗震设计方法凭借简单可行,与现行抗震设计规范衔接紧密等特点成为其中最具前景的抗震设计方法。本文围绕框架结构基于位移的抗震设计方法进行了一些研究工作。本文阐述了基于位移抗震设计理论的框架体系及其组成部分,介绍了基于位移抗震设计的直接和非直接方法并对其本质进行分析。在框架结构变形分析的基础上,从势能角度出发采用泛函理论和变分法推导了框架结构的侧移曲线,弥补了初始侧移曲线选择缺乏理论支持的不足。并根据该侧移曲线提出了确定结构目标位移的方法。通过分析指出了基于pushover的能力谱方法和直接基于位移设计方法具有相同的理论基础,由此提出了检验设计结果可靠性的三折线方法。针对直接基于位移抗震设计理论中等效高阻尼方法的不足,提出了使用弹塑性位移谱进行基于位移设计的思路和步骤。同时,通过一幢8层框架结构演示了本文所提目标位移确定方法的计算过程;对一幢6层框架结构进行了直接基于位移的抗震设计,并通过ETABS软件对设计结果进行了静力弹塑性分析,说明了本文所提方法的可行性。
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