静力与动力弹塑性分析在超限高层建筑结构抗震设计中的应用

随着我国经济的发展，超限高层建筑越来越多，如何评估和保证其在地震作用下的可靠性，是众多结构抗震工作者研究的课题。本文针对某超限高层办公楼采用静力弹塑性和动力弹塑性分析方法进行了研究分析。结果表明：对于超高层结构，由于高阶振型的影响显著，push—over方法中荷载的加载方式等需进一步研究，以使其分析结果满足设计要求。动力弹塑性分析方法即弹塑性时程分析方法，由结构初始状态逐步积分直至地震作用结束，能够计算结构构件在每个地震波记录时刻的地震反应。尽管这种分析的工作量是相当大的，但随着计算机技术的发展，弹塑性时程分析方法有广泛的应用前景。本文在目前研究成果的基础上，对某超限高层进行了分析，得到了满意的结果，对指导设计起到积极的作用。     

静力弹塑性分析方法在高层结构中的应用

Pushover分析方法是一种逐渐得到广泛研究与应用的评估结构抗震性能的简化方法,已经被我国现行GB50111-2010《建筑结构抗震设计规范》采纳,可直接用于对多层结构进行评估计算。为使静力弹塑性分析方法进一步推广到高层结构,通过对某高层算例采用PKPM2010版PUSH&EPDA进行计算,将利用动力时程分析方法和静力弹塑性分析方法所得到的两种结果进行比较,并提出优化建议,为静力弹塑性分析方法的进一步推广提供参考。     

高层建筑结构Pushover分析方法的研究与应用

弹塑性分析已成为结构抗震设计的重要组成部分,并正受到越来越多的关注。本文针对高层建筑,考虑高振型的影响,采用了Pushover分析过程中有效振型的选取方法和提出了解决高振型对侧向荷载分布和目标位移的新思路。之后,通过采用结构弹性时程分析方法、能力谱方法和本文建议的Pushover方法对同一实例计算比较,得出了:本文建议的方法的计算结果较其他方法更接近罕遇地震作用下的高层建筑的实际性能。     

基于MIDAS/GEN高层建筑结构静力弹塑性分析

文章对静力弹塑性分析(push-over方法)的基本原理及实现步骤进行了简要的介绍;应用大型有限元软件MIDAS/GEN 空间结构程序对一个21层框架-剪力墙结构进行了静力弹塑性分析和抗震性能评价;结果表明,该方法可从层间位移角、塑性铰分布及变形等方面对结构进行综合的量化评价,并能揭示出结构在罕遇地震作用下的薄弱环节,是实现基于性能设计的有效方法.     

采用MIDAS对某高层建筑进行静力弹塑性分析

借助建筑结构通用有限元软件MIDAS／GEN，对某14层高的钢筋混凝土框架-剪力墙结构进行了静力弹塑性分析，并通过性能点、变形情况以及出铰情况等，对结构的抗震性能进行了综合评价，以期为设计提供参考．     

静力弹塑性分析方法基于位移工程应用的研究

通过对静力弹塑性分析(pushouer)方法的研究和应用,克服基于水平力模式分析方法中的理论不足,采用基于水平位移模式分析方法,便于确定结构层间位移和各构件的弹塑性变形.结合工程实例简要介绍了这种方法的基本原理和实施步骤,表明pushouer方法在工程应用中简单实用,便于操作,而且是一种对建筑结构进行抗震性能评估的快速、准确的方法.     

地震作用下大底盘结构的静力弹塑性分析

阐述了关于静力弹塑性分析的基本原理和方法,给出了利用SAP2000程序进行大底盘结构分析的例子,表明了大底盘结构的受力特点以及结构体型变化对抗震性能的影响,同时也表明Pushover方法是目前对结构进行在罕遇地震作用下弹塑性分析的有效方法。     

基于共旋坐标法的张拉整体结构弹塑性静力分析

为研究张拉整体结构的弹塑性静力特性,引入一种适用于求解大转动小应变的高效有限元算法——共旋坐标(CR)法.将空间杆单元的大位移分解为整体坐标系下的刚体位移和局部坐标系下的小变形,推导出了单元切线刚度矩阵的新表达式.采用一种结合荷载增量策略和Newton-Raphson法的非线性有限元算法对一个四杆张拉整体结构单元体的几何非线性弹塑性特性进行了研究.结果表明:相比于传统的TL法和UL法,采用CR法对张拉整体结构进行非线性静力特性分析具有更高的计算效率;四杆单胞结构下层构件的刚度大于上层构件的刚度;自应力系数的增大会导致四杆单胞结构变硬,且结构受压时的表现比受拉时更为明显;相比于结构的弹塑性响应,自应力系数在结构的弹性响应中扮演着更重要的角色.     

结构刚度变化对非对称塔楼结构地震反应的影响

大底盘非对称塔楼是一种复杂的结构体系，结构的上下刚度变化很大。采用三维有限元分析软件对一组上下刚度比值不同的非对称塔楼结构模型进行分析，计算表明，底盘与塔楼刚度比值卢变化对结构各振型的振动模式影响不大，当β值取为3时，结构的周期和整体位移均达最小值。     

基于位移模式静力弹塑性分析方法的研究

在基于位移抗震设计中,运用静力弹塑性分析方法分析结构在地震作用下的弹塑性性能.采用基于水平位移模式分析方法,克服基于水平力模式分析方法中的理论不足,反映结构在地震作用下的弹塑性位移特征,其稳定性优于水平力模式,便于确定结构层间位移和各构件的弹塑性变形.     

索膜结构的静力分析

应用动态松弛法对索膜结构进行初始形态分析和静荷载分析。引入刚度调整系数并提出新的参数取值方法。该刚度调整系数能灵活地保证各种不同刚度结构计算的稳定性。在找形分析中引入测地线单元,加速了找形收敛速度。典型算例说明动态松弛法是索膜结构静力分析的有效方法。     

静、动力刚度关系在RC简支梁动力损伤诊断中的应用

结构的静、动力刚度关系是动力损伤诊断技术应用于钢筋混凝土结构静力状态评估的基础 本文以一根钢筋混凝土简支梁为例,利用Matlab工具箱构造了一个人工神经网络以建立模态参数与动力刚度间的关系,再根据已有的动、静力刚度关系式方便地由实测得到的固有频率数据推算出相应状态下粱的静力刚度值,从面对结构的静力工作状态有更全面的认识     

门式刚架受到质块撞击时弹塑性动态响应的近似分析

本文报道一种求解门式刚架在冲击载荷作用下动态弹塑性大变形响应的简便分析方法。考虑到精确测量接触力的困难知问题的一般性,将冲击物与结构看作一个整体系统。当响应处于弹性时系统比拟一“弹黄-质点”系;当刚架冲击点及二结点处出现全塑性截面时,认为塑性变形起主导作用,而将刚架的变形以一单自由度刚塑性模态的运动表示。最后应用弹性与塑性分离的思想,以即时速率计入应变率效应,获得了刚架跨中受到质块冲击时响应全过程的解析解。本文解答与实测曲线及SEP解答进行了比较,符合很好。     

静力预加载结构弹塑性冲击屈曲的模型分析

为了研究静力预加载荷对诸如柱、圆柱壳等结构动态稳定性的影响,采用了一种简单的缺陷敏感弹塑性模型．该模型考虑了轴向和横向惯性的影响,着重探讨了载荷参数对结构动力屈曲的影响．     

基于静态应变及位移测量的结构损伤识别法

针对桥梁健康监测中结构参数识别所需的精度以及算法稳定性,探讨了基于静态应变及位移测量的结构刚度参数评估技术,由于量测住处的有限以及测量噪声的干扰,算法所建立的方程往往是一个病态的非线性方程。通过梯度法与Ｇauss-Newton法以及Monte-Carlo法的综合运用可有效解决这一问题,数值模拟实验的结果表明：只要测点布置合理、加工工况足够,基于结构静态响应的参数识别效果相当理想。     

结构地震反应Pushover位移形状向量的选取

对结构静力弹塑性分析方法的物理意义进行了探讨,指出了该方法存在的一些局限,提出由结构前三阶振型的线性加权组合确定结构位移形状向量或将前三阶振型分别确定为前三个位移形状向量,并在把MDOF体系转换为等效SDOF体系和进行等效SDOF体系的动力时程分析时,将结构区分为屈服前和屈服后两种不同的状态、数值结果表明：采用改进的方法以后,目标位移计算精度明显提高,对结构的损伤评估结果与试验观测结果吻合．     

静态特性向动态特性的转换问题

静态特性问题应用静态田口方法进行设计,有时难以获得满意结果,通常的解决方法是重选因素或响应并再作实验。这种做法不但增加了实验费用,效果也不显著。该文根据动态理论提出了将静态特性问题转化的动态特性问题,进而应用动态田口法进行设计解决方案。该文将此方法应用于塑料联结螺母标准设计,收到了良好效果。另外,由于此方法可重新利用原有实验数据,不需另作实验。     

高精度电液伺服阀动态、静态特性测试系统

对电液伺服阀动态特性及静态特性的计算机辅助测试问题进行了研究，并结合实例介绍了测试系统的构成、ＣＡＴ部分的硬件配置及软件编制。系统能满足电液伺服阀试验的需要。     

动力松弛法在张拉结构静力分析中的应用

介绍一种在空间结构分析中得到有效应用的数值方法——动力松弛法，并着重讨论它在张拉结构静力分析中的应用．该法的优点是在每次迭代中均无需计算总刚度矩阵和求解刚度方程，因而总计算工作量和占用内存均比常用的有限无法少．对计算的稳定性和收敛速度问题作了讨论并提出了改进意见．