抗震性能设计与弹塑性时程分析

现行抗震采用二阶段设计实现三水准Ⅲ设防目标。第一阶段设计是承载力验算，其地震力取第一水准的地震参数。在进行第一阶段设计的抗震验算时，对规则对称的结构可允许分别计算两个主轴方向，．即单向计算。可以认为单向计算是一种间化的分析方法。对质量和刚度明显不对称的结构，则不能用简化的单向计算，必须计入双向地震作用的影响。

依据大量实际工程弹性、弹塑性动力时程分析经验,结合实际工程应用,探讨了弹性、弹塑性动力时程分析方法中的一些基本问题。针对性地分析了动力时程分析方法中地震波的离散性;地震波如何与反应谱曲线在统计意义上相符;人工模拟地震波方法及其工程应用;弹性、弹塑性时程分析法选取地震波的基本原则;弹性时程分析法地震波的选取数量;如何将反应谱分析结果与时程分析结果取较大值等方面的问题。通过大量的算例分析可以看出,正确地应用弹性、弹塑性动力时程分析方法需要从多个方面进行准确理解和把握,教条地应用很难发挥弹性、弹塑性动力时程分析应有的作用。

建筑结构学报Journal of Building Structures 第32 卷第6 期2011 年6 月 Vol. 32 No. 6 June 2011 摘要:某超高层建筑造型和结构体系独特，其结构为刚度和质量均不对称的超高层双塔连体体系。由于南北两座塔楼的刚 度存在差异，结构的扭转反应明显。采用NosaCAD 有限元软件建立整体结构分析模型，分析结构在7 度多遇和罕遇地震下 的弹塑性时程反应，得到结构在地震作用下的变形、内力和破坏情况的变化过程。结果表明: 7 度多遇地震作用下，结构构 件未出现损坏; 罕遇地震作用下，结构最大层间位移角满足1 /100 的限值要求，结构框架梁柱未出现破坏，筒体构件破坏顺 序和分布较为合理，能在一定程度上耗散地震输入能量，结构可以满足“小震不坏，大震不倒”的设防要求; 根据构件的受力 及破坏情况，建议加强底部和加强层核心筒的配筋。

以工程实例说明弹性及弹塑性时程分析地震波选取的重要性；从“统计意义上相符”和“基底剪力的下限要求”等角度探讨了弹性时程分析选择地震波的基本原则和实际工程应用注意事项；通过基本理论分析和工程实例说明了如何利用位移谱在进行弹塑性时程分析时有效选取地震波。

利用空间弹塑性时程分析软件 EPDA , 采用 Taft 波 ,EL - centrol 波 , 兰州人工波分别沿 x 方向、 y 方向、 45 °方向分别输入地震波 , 对高烈度区某空间框架结构进行了弹塑性时程分析 , 找出其薄弱层的位置 , 给出了塑性铰出现的位置及规律 , 通过对计算结果的分析 , 给出了一些有益的结论 , 供设计人员参考 .

介绍弹塑性动力时程分析的基本原理和分析方法，并以某钢筋混凝土高层双塔连体结构为研究对象，建立大楼结构的分析模型，分别对结构进行了不同设防烈度和不同场地类别下的弹塑性动力时程分析，并进一步考虑P-△效应对结构的影响，对结构的抗震性能进行评估。

1968年日本的十橳冲地震中不少按等效静力方法进行抗震设防的多层钢筋混凝土结构遭到了严重破坏，1971年美国San Fernando地震、1975年日本大分地震也出现了类似的情况。相反1957年墨西哥城地震中16层的许多建筑物遭到破坏，而首次采用了动力弹塑性分析的一座44层建筑物却安然无恙；1985年该建筑又经历了一次8.1级地震依然完好无损。

本资料介绍了考虑高振型阻尼影响弹塑性时程分析的原理与方法，并通过对沈阳宝能环球金融中心 T2 塔楼的大震弹塑性分析，比较了考虑高振型阻尼影响与未考虑高振型阻尼影响结果的差异性。

本资料阐述了并行计算在弹塑性地震动力时程反应分析中实现以及优化方法，采用CPU+GPU的异构平台，重点阐明并行计算算法、数据结构、显存利用以及优化方法等方面对SAUSAGE软件计算效率的作用，表明对弹塑性计算效率提高非常显著。

中国尊大厦施工图设计中的弹塑性时程分析_---------李华峰

广州南站发现广场项目属于平面与立面较不规则的复杂超限高层建筑，结构体系为钢筋混凝土框架-剪力墙结构。本文分析了结构的超限情况并确定了抗震性能目标，采用了基于性能的抗震设计方法，对结构进行了小震弹性、中震等效弹性计算及大震下的弹塑性时程分析、高区空腹桁架对比分析。以上分析可保证结构实现预先设定的抗震性能目标。

现行抗震设防的目标是;遭受多遇地震影响时，结构处于弹性工作状态，一般不受损坏（第一水准）。当遭受设防烈度的地震影响时，结构进入弹塑性工作状态，可能损坏，经一般修理仍可继续使用（第二水准），当遭受罕遇地震影响时，结构有较大的弹塑性变形，但不致倒塌或发生危及生命的严重破坏（第三水准）。

ABAQUS广州天建花园罕遇地震弹塑性时程分析报告.pdf 本工程位于广州市天河区珠江新城冼村南侧G1-1、G1-2地块，地面以上由北面2栋47层 的住宅（依次命名为A-1、A-2栋），南面2栋40层的住宅（依次命名为A-3、A-4栋），和东面 1栋38层的酒店及其1栋42层配套公寓组成，设四层地下室。

本文档为广州国际金融城A塔罕遇地震弹塑性时程分析报告，包括：1 工程概况 2 进行罕遇地震弹塑性时程分析的目的 3 分析方法、分析软件、分析模型及分析步骤 3.1 分析方法 3.2 分析软件 3.3 非线性地震反应分析模型 4 结构抗震性能评价方法 4.1 结构的总体变形 4.2 构件性能目标 5 整体计算结果汇总 6 剪力墙损伤情况 7 外框架梁、柱损伤情况 8 楼板损伤情况 9 加强层伸臂、腰桁架钢材塑性应变情况 10 墙柱首层最大反力 11 罕遇地震弹塑性时程分析结论等。

应用振型分解反应谱法和时程分析法对某正交空腹网壳结构进行常遇地震作用下的抗震分析。讨论在不同方向、不同维数地震波激励下正交空腹网壳结构的动内力分布特点。分析结果表明,计算结构地震响应时需按多 向多维进行分析,振型分解反应谱法与时程分析法计算的轴力动内力系数基本一致,而弯矩动内力系数差别较大。

针对顶层墙体设置控制缝的七层砌块住宅房屋，本文采用层间剪切模型对其进行动力时程反应计算，并与非设缝情况进行对比，研究了控制缝对砌块结构抗震性能的影响，为实际工程中控制缝的设置提供理论依据。

用层间弯剪型力学模型编制了钢筋混凝土异形柱框架–抗震墙结构的弹塑性时程分析程序，采用 该程序对一幢12 层钢筋混凝土异形柱框架–抗震墙结构的建筑进行计算分析，并与有限元分析软件MIDAS Gen6.3.5 的分析结果进行比较，发现该种结构体系整体性强，抗侧刚度大，抗震性能较好；属于梁铰机构， 满足了“强柱弱梁”的延性设计要求。

本资料为工程结构抗震分析--静力弹塑性分析法，主要内容： 1. 传统抗震设计理论 2. 基于性态的抗震设计理论 3. 地震设防水准 4. 结构抗震性态目标 5. 抗震性态目标矩阵 6. 性态抗震设计理论 7. 结构抗震性态评估 8. 基于性态的抗震设计方法

基于纤维模型的超高层钢筋混凝土结构弹塑性时程分析

选择合适的地震动记录是采用弹塑性时程分析预测建筑结构地震响应的基础。列举了现有针对不同分析目的的三种地震动记录选取方法，比较了按不同方法建立的地震动记录选择集的地面运动峰值和反应谱特性，并通过分析两个不同初始周期框架结构的弹塑性地震响应，对不同地震动记录选取方法的分析结果进行了比较。研究结果表明，基于设计反应谱和基于最不利地震动的选取方法均与结构的初始周期相关，当结构在地震作用下刚度退化比较明显时，这些方法有可能难以达到预期的目标;而当地震动强度指标恰当、且选取的地震动记录数量较多时，基于台站和地震信息的选取方法不会造成过大的结构弹塑性地震响应的离散性，同时这种方法不依赖于结构的动力特性，操作简便，适用性强，适于在研究不同结构类型和不同动力特性建筑结构的抗震性能时应用。

对理想的框架-核心筒结构双重抗震防线破坏模式进行剖析，提出“适度设防、合理破坏”的双重抗震防线控制目标，明确目标内涵的要点。提出一种“伪弹塑性”分析方法的思路和操作步骤，通过该方法可以得到框架-核心筒结构满足双重抗震防线性能的外框柱承载能力需求。基于此，提出“一种新的二道防线设计方法”，该方法无需控制外框柱按照刚度分配的地震剪力比例，而是直接采用一种精确的截面和配筋设计方法即可实现二道防线的性能要求。最后通过一个案例初步验证了新方法的有效性。

罕遇地震弹塑性静、动力分析

汪大绥-静力弹塑性分析.docx汪大绥-静力弹塑性分析.docx

本资料为基于ABAQUS的悬臂梁的弹塑性弯曲分析，目录： 1. 问题描述 2. 理论分析 3. 有限元分析 3.1 有限元模型 3.2 材料属性定义 3.3 分析步的定义 3.4 载荷施加和边界条件 3.5 网格划分 3.6 结果及分析 4.总结

本文以某超高层钢筋混凝土框架—核心筒结构为原型，采用ABAQUS软件对其在罕遇地震作用下的动力响应进行了动力弹塑性分析，给出了结构关键部位、关键构件在强烈地震作用下的动力响应规律及损坏程度的定量表达，进而对整体结构的抗震性能给出了评价及改进建议。

以武汉在建的天兴洲大桥南岸引桥大跨度连续刚构桥为研究对象, 运用AN SYS 对其动力特性进行了分析. 得到了成桥状态下结构的自振特性及有效振型参与质量, 确定了运用反应谱法对地震作用进行振型组合时所必须的振型阶数, 并结合反应谱法和时程分析法对该桥进行了地震反应分析, 分别得到各概率地震作用下结构的反应最大值, 同时比较了两种方法的分析结果. 根据“三水准”设防原则, 分析评价了该桥的综合抗震性能, 为该桥的建设和抗震设计提供了参考, 也为进一步研究该类桥型的抗震性能提供了分析基础. 分析结果表明, 该桥具有足够的抗震能力, 能够满足预期的设计性能.

采用轻钢结构加层后,结构的整体质量、刚度、周期、阻尼比等均发生了较大的变化,仅对加层部分结构进行计算分析是不安全的,应进行结构的整体分析。本文采用有限元软件SAP2000,结合具体工程对钢筋混凝土框架结构直接采用轻钢结构加层建立了三维有限元模型,对4层、5层、6层钢筋混凝土框架分别加一层、两层轻钢结构的抗震性能进行了模态分析和反应谱分析,得到了该类结构的地震反应特点,为加层结构的抗震设计提供了一些理论参考。

通过分析T形柱构件与T形柱框架的拟静力试验结果,探讨了单个构件与整体框架的破坏机理,讨论了T形截面柱框架在强震过程中柱铰的特点及梁铰机制的形成,指出T形截面柱框架的抗震性能在某些方面优于矩形柱框架.

混凝土框架结构在高层建筑是一种最为广泛的应用结构类型，对这类结构的建筑在抗震性能的设计中就更应该充分地提高整体结构的抗震能力。选取不同的地震波着手研究，在结构的反应差异上进行了大量的分析，研究数据表明，在地震分析中应合理选择最接近实际场地情况的地震波。

本文利用振型分解反映谱法和时程分析法对某正交空腹网壳结构抗震性能进行了分析，讨论了在不同方向和维数的地震波下正交空腹网壳的动内力分布特点。PDF格式。共3页。

阻尼器性能分析，预制装配式结构是未来建筑结构发展趋势，但是其整体抗震性能是装配式结构的薄弱环节。 因此，将作者提出的剪切型软钢阻尼器设置于实际预制装配式钢筋混凝土高层剪力墙结构的连梁中 部，以此提高整体结构抗震性能。该文基于ABAQUS 有限元软件平台，提出一种可以有效模拟该软 钢阻尼器剪切性能的连接单元，将其应用于该装配整体式剪力墙结构中，进行有限元建模和弹塑性 时程分析，通过对比减震前后结构的相关地震反应，分析结构在罕遇地震作用下的减震效果。分析 结果表明，设置阻尼器的减震结构，损伤连梁的数量明显减少，连梁阻尼器具有良好的耗能性能，层 间位移角、结构损伤、基底反力均有所有减小。因此，采用这种软钢阻尼器可以提高装配整体式剪力 墙结构的整体抗震性能

现有的高层建筑结构罕遇地震分析方法可以归结为两大类，弹塑性动力时程分析方法和静力弹塑性分析方法。这两类方法各有其优点和不足。将动力和静力弹塑性分析方法结合起来，发挥各自的优势是改进高层建筑结构罕遇地震分析方法的一种思路。本文提出了一种可以应用于高阶振型和扭转效应不可忽略的高层钢结构罕遇地震分析方法———静动力综合法。该方法结合了动力弹塑性时程分析、高层建筑结构等效弹塑性层模型和静力推覆分析方法的优点。通过算例分析验证了静动力综合法的合理性和适用性，以及静力弹塑性分析方法在三维非对称结构中应用的可行性。

本文依据大量实际工程弹性，弹塑性动力时程分析实验，探讨了时程分析方法中地震波的离散性。

基于纤维模型理论, 利用 PERFORM-3D 软件实现了复杂超高层建筑结构的弹塑性时程分析并进行构件变形性能评估。针对 PERFORM-3D 建立高层结构模型的复杂性, 开发了其前处理程序 ETP, 使之能够方便准确地建立弹塑性模型。分析表明, 基于纤维模型的整体结构弹塑性分析法高效可行, 不但宏观上可得到结构整体响应, 而且微观上可得到构件的内力及变形和纤维的应力及应变。通过工程实例, 得到整体结构响应、构件的变形及结构能量耗散情况, 可用于研究按我国现行规范设计的超高层混凝土结构在罕遇地震作用下的非线性变形及受力特点。

地震作用是建筑结构可能遭遇的最主要灾害作用之一。几十年来，人们积累了大量的实测地震资料，这些资料多以位移、速度或者加速度时程的形式体现。与此相对应，时程分析方法也被认为是最直接的一种计算建筑结构地震响应的方法。但是，由于地震作用随机性导致计算结果的不确定性，弹性时程分析方法只是结构设计的一种辅助计算方法；虽然如此，抗震规范为了增强重要结构的抗震安全性，还是将弹性时程分析方法规定为常遇地震作用下振型分解反应谱法的一种补充计算方法；尤其是考虑了结构的弹塑性性能后，弹塑性时程分析方法更是被普遍认为是一种仿真的罕遇地震作用响应计算方法。

简介： 结合我国首幢上海园南配筋砌体高层住宅，首先简介了同济大学、湖南大学和哈尔滨建筑大学等专家及研究人员所做的实验和计算分析情况

本文对短肢剪力墙结构受力进行了分析，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》，对短肢剪力墙设计的规定进行了分析总结。

地震作用是建筑结构可能遭遇的最主要灾害作用之一。几十年来，人们积累了大量的实测地震资料，这些资料多以位移、速度或者加速度时程的形式体现。与此相对应，时程分析方法也被认为是最直接的一种计算建筑结构地震响应的方法。但是，由于地震作用随机性导致计算结果的不确定性，弹性时程分析方法只是结构设计的一种辅助计算方法；虽然如此，抗震规范为了增强重要结构的抗震安全性，还是将弹性时程分析方法规定为常遇地震作用下振型分解反应谱法的一种补充计算方法；尤其是考虑了结构的弹塑性性能后，弹塑性时程分析方法更是被普遍认为是一种仿真的罕遇地震作用响应计算方法。

本文探讨墙梁在垂直荷载及水平荷载共同作用下的工作机理和承载能力。进行了九片实 体简支墙梁在恒定垂直荷载和低周水平荷载反复作用下的破坏性试验, 研究实体简支墙梁在复合 应力状态下的受力机理和特性, 为墙梁的抗震验算, 承载力以及构造措施提供合理的依据。

地震受损建筑的抗震性能评价是地震后开展建筑物修复、加固及提高其抗震力的关键，现行的鉴定方法应用于该类建筑时存在明显的不足。结合已有的研究成果及汶川地震建筑物震害的特点，探讨适当的既有地震受损建筑抗震能力评价方法是必要的。本文在调查研究的基础上，提出了受损混凝土建筑物的抗震性能评价方法，通过实际工程的抗震性能评价表明该方法的结论是可行的。