文档介绍：地震反应分析:动力方法
Structural Response Analysis:
Dynamic Methods
教师:李爽副教授
lleshuang@
2015年4月10日
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本章导读
•多维动力分析输入的一般处理方法
•多次动力分析结果的一般处理方法
•增量动力分析法(Incremental Dynamic
Analysis Method,IDA)
•云图分析方法(Cloud Analysis Method)
•结构地震模拟振动台试验基本步骤
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多维动力分析输入的一般处理方法
•当结构采用三维空间模型等需要双向
(两个水平方向)或三向(两个水平一
个竖向)地震动输入时,其加速度峰值
可按1(水平1):(水平2):
(竖向)的比例调整
•具体如何操作?
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多维动力分析输入的一般处理方法
(1)根据研究对象所在场地类型和设
防烈度确定地震设计反应谱(加速度
反应谱)
(2)初步选择若干条地震动,将所选择地震动进行反应谱
分析,并与设计反应谱绘制在一起
(3)计算结构振型参与质量达到XX%(如50%~90%)对
应各周期点处的地震动谱值(~)。检查各周
期处的包络值与设计反应谱值相差是否不超过20%。如不
满足,则回到第二步重新选择地震动
(4)将各地震动在主要周期点处各方向上的值,按1(水
平1):(水平2):(竖向)加权求和,按该求和
值从小到大的顺序输入地震动(仅针对振动台试验,数值
计算不用分先后顺序,因为后者没有损伤) 4
多次动力分析结果的一般处理方法
•《规范》规定
特别不规则的建筑、甲类建筑和下表所列高度范
围的高层建筑,应采用时程分析法进行多遇地震下的
补充计算;当取三组加速度时程曲线输入时,计算结
果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值。
当取七组及七组以上的时程曲线时,计算结果可取时
程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值
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多次动力分析结果的一般处理方法
•《规范》规定
采用时程分析法时,选用实际强震记录和人工模拟的加
速度时程曲线,其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3
,多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应
谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符,其加速
度时程的最大值可按下表采用。弹性时程分析时,每条时程
曲线计算所得结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法计算
结果的65%,多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值
不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%
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多次动力分析结果的一般处理方法
•《规范》规定
规定了计算罕遇地震下结构变形可以使用弹塑性时程
分析法,但没有明确说明地震动的选取和调幅方法,这方
面存在很多问题,是地震工程研究中的热点问题之一
•常采用的方法是使用与弹性分析相同的地震动输入。
这种方法方便,但是不是合理?
•三组包络和七组平均的方法(中国规范、美国IBC
规范、美国ASCE41和ASCE7-05等规范均采用此方
法)并不保守,研究表明不同研究者可能得到完全
相反的结论
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多次动力分析结果的一般处理方法
•目前,提出的地震动选择和调幅方法很多,
但是并没有非常好的、被公认为万无一失
的方法用于实际工程分析
•科学研究中经常使用大量的地震动进行计
算,然后取平均值或中值,即增大样本数
量获得更可靠结果的方法
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增量动力分析方法(IDA方法)
常采用IDA方法可用于解决结构性态评估的
以下问题,核心是获得结构地震反应和地震动强
度参数之间的关系
•全面的给出结构性态反应量(反应,EDP)和
地震动破坏势(参数,IM)之间的联系
•用于理解结构遭遇地震作用时,结构从轻微
破坏至倒塌破坏的全过程
•随着IDA中地震动强度的提高,更好的认清结
构固有特性的变化过程
•对整体结构在动力荷载作用下的动力抗震能
力评估
•多条地震动的IDA曲线,可以较为定量评估结
构在地震动作用下能力的稳定性和可靠性信息
增量动力分析方法(IDA方法)