鋼筋混凝土建筑非線性阻尼性能及其地震反應研究.pdf

1、建筑物的阻尼性能對于其地震反應有重要影響。國內外最近十多年的相關研究表明，建筑物阻尼性能具有非線性性質，而當前各國建筑抗震設計規(guī)范中廣泛采用的常阻尼比模型不能真實地反映建筑物的非線性阻尼性能，這可能導致建筑物抗震設計結果產生較大的偏差。困繞著鋼筋混凝土建筑的非線性阻尼性能及其地震反應分析方法，本論文進行了以下兒個方而的研究工作: 1.在收集了大量建筑物、建筑結構模型以及鋼筋混凝土、砌筑砂漿等主要建筑材料的阻尼比試驗數據基礎上

2、，深入探討了建筑物的阻尼機理，定量分析了鋼筋混凝土建筑物阻尼性能的主要影響因素及其非線性阻尼性能的變化規(guī)律。 2.根據建筑物阻尼機理和阻尼性能主要影響因素的分析，提出了各種結構形式鋼筋混凝土建筑非線性阻尼比計算表達式，這些表達式充分考慮了建筑物主要構成材料的阻尼性能、建筑物結構形式、構造方法、結構變形性能和結構變形狀態(tài)等因素劉一建筑物阻尼比的影響，能夠合理地反映建筑物的非線性阻尼性能，并具有較強的實用性。 3.劉一建筑物

3、動力特性及損傷的識別方法進行了深入研究和探討，闡述了Hilbert-Huang變換(HHT)法分析過程和具有的優(yōu)勢，論述了采用經驗模態(tài)分解(EM D)法提取建筑物模態(tài)振動反應的步驟和注意事項，以及如何利用Hilbert變換識別結構的盼時頻率和損傷發(fā)展過程，如何利用相劉一Hilbert邊際譜識別結構模態(tài)振型，并通過算例分析驗證了本文方法的有效性。 對于時變阻尼比的相關概念進行了詳細的闡述和分析，提出了局域阻尼比的概念，推導了通過自由

4、振動反應識別局域阻尼比的方法。研究了如何將能量法和HHT變換相結合，來識別地震中建筑物局域阻尼比。采用本文提出的識別方法，分析了Northridge地震中兩棟建筑物的動力特性參數，分析結果說明，本文分析方法能夠有效地識別地震中建筑物模態(tài)頻率變化規(guī)律和阻尼性能，進而較為可靠地評估建筑物在地震中的損傷發(fā)展過程和損傷程度。這兩棟建筑物的地震損傷識別也進一步證實了本文方法的可行性。 4.通過大量的數值計算，分析了非線性阻尼比劉一建筑結構

5、振動反應的影響，數值分析結果說明，非線性阻尼結構振動反應與常阻尼比結構的振動反應有著較大的差異。在某些情況下，常阻尼比分析模型的分析結果剛‘能偏于不安全。 5.以本文提出的鋼筋混凝土建筑物非線性阻尼比計算表達式為基礎，通過數值模型計算，首次提出了建筑抗震設計反應譜的非線性阻尼修正系數，進而建立了非線性阻尼地震影響系數曲線，該曲線不僅充分考慮了設防烈度和場地條件對于建筑物地震反應的影響，同時合理地反映了建筑物結構類型和結構振動過程