基于能量平衡的多模态pushover分析方法的改进

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1、硕士学位论文基于能量平衡的多模态Pushover分析方法的ImprovementofEnergyBalanceBasedMulti-ModePushoverAnalysisMethod学号：21103020完成日期：2014年5月6日大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中

2、做了明确的说明并表示了谢意。学位论文题目：翱必缮鱼垒邀陛丝!坌堑歪茎鲍搬作者签名：皇：I查!日期：三型生年—L月j羔日大连理工大学硕士学位论文摘要基于性能抗震设计思想代表了现代抗震设计的发展方向，静力非线性分析方法(又称为Pushover方法)作为核心方法，以其原理简单、计算方便且精度能够满足工程需求的优点，引起了广大学者和工程人员的兴趣，并得到了广泛的应用。然而，研究发现传统的Pushover方法的高阶模态曲线有可能会出现翻转现象，为了克服上述问题，基于能量平衡的Pushover分析方法被提出。本文采用二阶段加载模式，对基于能量平衡的多模态Pushover分析方法进行了改进。首先，论述了非

3、线性静力分析方法的发展现状，介绍了非线性静力分析方法的基本公式、实施步骤和加载模式，讨论了该方法所面临的一些困难。其次，针对4种具有代表性的非线性静力分析方法，包括等效线性化方法，N2方法，模态Pushover方法以及基于能量的多模态Pushover分析方法，对一个9层平面框架结构进行地震响应评估，并与时程分析结果进行比较，讨论分析了这四种方法各自的优缺点。最后，根据结构进入非线性阶段以后地震力分布形式不断改变的特点，采用二阶段加载模式，对基于能量平衡的多模态Pushover分析方法进行了改进。一方面，保留了基于能量平衡的多模态Pushover分析方法可以估计高阶模态效应、并将高阶模态响应假

4、定为弹性以提高计算效率的优点；另一方面，考虑了结构屈服后地震作用分布的变化。通过9层平面框架结构和20层空间框架结构在4条不同地震动作用下的结果分析，对比了改进前后的计算误差，验证了本文改进方法对计算精度提高的贡献。关键词：Pushover分析；能量平衡；水平加载模式基于能量平衡的多模态Pushover分析方法的改进ImprovementofEnergyBalanceBasedMulti—ModePushoverAnalysisMethodAbstractPerformance-basedSeismicDesignrepresentsthedevelopmenttendencyofmodem

5、earthquakeresistantdesign．Nonlinearstaticanalysismethod(Pushoveranalysis)isthekeyanalysismethod，whichhascausedmanyattentionsofresearchersandengineersandbeenwidelyusedinthepracticalengineeringduetoitsconceptualsimplicity，computationalefficiencyandsatisfyingaccuracy．However，thepreviousresearchshowedt

6、hattheconventionalpushovercurvemayreverseinhighermodes．Thus，energybalancebasedpushoveranalysismethodWasproposedtoovercomethisproblem．Inthispaper，animprovementoftheenergybalancebasedmulti-modepushoveranalysis(EMMA)methodisfocused、析t11two—stageloadpatternsFirstly，theresearchstatus，basicformulations，i

7、mplementationstepsandloadpatternsofthenonlinearstaticanalysismethodsareintroduced，andthedifficultiesofpushoveranalysismethodisalsodiscussed．Secondly，fourkindsoftypicalnonlinearstaticanalysismethodsarepresen