(28)--3.6建筑结构抗震设计概念与方法.ppt

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1、3.63.6 结构非弹性地震反应分析结构非弹性地震反应分析结构非弹性地震反应分析一、结构的非弹性性质二、结构的非弹性地震反应分析的逐步积分法三、结构非弹性地震反应分析的简化方法研讨1.弹性与塑性的差别？2.振型分解反应谱法或底部剪力法是否适用于结构非弹性地震反应分析？3.如何计算结构非弹性地震反应？一、结构的非弹性性质滞回曲线：结构或构件在反复荷载作用下的力与非弹性变形间的关系曲线。受弯钢筋凝土构件的滞回曲线几种典型的钢筋混凝土构件的滞回曲线一、结构的非弹性性质（a）梁几种钢构件的滞回曲线一、结构的非弹性性质滞回模型：描述结构或构件滞回关系的数学模型称为滞回模型一般适用于钢结构梁、柱、节点域构

2、件双线性模型退化双线性模型一般适用于钢筋混凝土梁、柱、墙等构件一般适用于砌体墙和长细比比较大的交叉钢支撑构件剪切滑移模型滞回模型的参数可通过试验或理论分析得到一、结构的非弹性性质1.增量方程t 时刻时刻-增量方程二、结构非弹性地震反应分析的逐步积分法计算结构非弹性地震反应流程、输入输入、计算计算计算计算 预预定定时间时间结束结束计算计算是是否否t=0输入各单元初始内力输入各单元初始内力和初始变形状态和初始变形状态由各单元内力及内力增量判别由各单元内力及内力增量判别单元变形状态（弹性或非弹性）单元变形状态（弹性或非弹性）由各单元变形状态、单元内力由各单元变形状态、单元内力及滞回模型确定单元刚度及

3、滞回模型确定单元刚度由各单元刚度形成由各单元刚度形成结构总刚结构总刚 K K(t t)将单元内力与单元内力增量将单元内力与单元内力增量相加赋值为新的单元内力相加赋值为新的单元内力由单元变形增量和单元刚度由单元变形增量和单元刚度确定单元内力增量确定单元内力增量计算结构变形增量计算结构变形增量t t=t t+t t由结构变形增量确定由结构变形增量确定单元变形增量单元变形增量t t预定时间预定时间结束结束结结构构总总刚刚计计算算流流程程图图否否是是1不超过12层且层刚度无突变的钢筋混凝土框架和框排架结构、单层钢筋混凝土柱厂房可采用 抗 震 规 范 第5.5.4条简化计算法2除（1）款以外的建筑结构，

4、可采用静力弹塑性分析方法或弹塑性时程分析法等。3规则结构可采用弯剪层模型或平面杆系模型，属于抗震规范第3.4节规定的不规则结构应采用空间结构模型。抗震规范第5.5.3条规定：结构在罕遇地震作用下薄弱层（部位）弹塑性变形计算，可采用下列方法：三、结构非弹性地震反应分析的简化方法抗震规范第5.5.4条：提出了结构非弹性最大地震反应的简化计算方法，适用于：p不超过12层p层刚度无突变p钢筋混凝土框架和框排架结构、单层钢筋混凝土柱厂房。三、结构非弹性地震反应分析的简化方法简化方法：验算薄弱楼层的弹塑性位移薄弱楼层：在强烈地震作用下首先发生屈服并产生较大弹塑性位移的部位。薄弱楼层的判别：对于多层和高层建

5、筑结构-楼层屈服强度系数三、结构非弹性地震反应分析的简化方法-楼层屈服强度系数；-按构件实际配筋面积和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力；-按罕遇地震作用标准值计算的楼层弹性地震剪力。对于多层和高层建筑结构对于排架柱-按实际配筋面积和、材料强度标准值和轴向力计算的正截面受弯承载力；-按罕遇地震作用标准值计算的弹性地震弯矩。三、结构非弹性地震反应分析的简化方法对于多层和高层建筑结构的计算：-分别为楼层屈服时柱j上、下端弯矩；-为楼层柱j的净高。三、结构非弹性地震反应分析的简化方法1楼层屈服强度系数沿高度分布均匀的结构，可取底层。2楼层屈服强度系数沿高度分布不均匀的结构，可取该系数最小的楼层和相对

6、较小的楼层，一般不超过2-3处；3单层工业厂房，可取上柱。薄弱楼层的位置三、结构非弹性地震反应分析的简化方法楼层屈服强度系数沿高度分布是否均匀的确定：符合下列条件时即认为楼层屈服强度系数沿高度分布是均匀的标准层顶层首层即楼层屈服强度系数不小于相邻层该系数平均值的0.8时，认为沿高度分布是均匀的。三、结构非弹性地震反应分析的简化方法其中如果各层则认为沿高度分布是均匀的。如果任意某层则认为沿高度分布是不均匀的。三、结构非弹性地震反应分析的简化方法薄弱楼层弹塑性层间位移的计算：薄弱楼层弹塑性层间位移的计算：-弹塑性层间位移；-层间弹性位移；-楼层i的弹性地震剪力；-弹塑性层间位移增大系数-楼层i的弹

7、性层间刚度。三、结构非弹性地震反应分析的简化方法其中-弹塑性层间位移增大系数，当薄弱层的屈服强度系数不小于相邻层该系数平均值的0.8时，按下表采用。当不大于该平均值的0.5时，可按表内相应数值的1.5倍采用；其它可采用内插法取值。钢筋混凝土结构弹塑性层间位移增大系数2.102.001.601.30上柱2.202.001.806-121.801.651.505-71.601.401.302-40.30.40.5结构类型单层厂房总层数n或部位2.602.802.400.2多层均匀框架结构三、结构非弹性地震反应分析的简化方法结构非弹性地震反应分析一、结构的非弹性性质二、结构的非弹性地震反应分析的逐步积分法三、结构非弹性地震反应分析的简化方法