结构抗地震倒塌能力谱和倒塌位移反应谱

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1、硕士学位论文结构抗地震倒塌能力谱和倒塌位移反应谱SEISMICCOLLAPSECAPACITYSPECTRAANDCOLLAPSEDISPLACEMENTRESPONSESPECTRA袁振伟哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：TU375.4学校代码：10213国际图书分类号：624.014密级：公开工程硕士学位论文结构抗地震倒塌能力谱和倒塌位移反应谱硕士研究生：袁振伟导师：谢礼立教授院士副导师：李爽副教授申请学位：工程硕士学科：建筑与土木工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU375.4

2、U.D.C:624.014DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSEISMICCOLLAPSECAPACITYSPECTRAANDCOLLAPSEDISPLACEMENTRESPONSESPECTRACandidate：YuanZhenweiSupervisor：Prof.XieLili,AcademicianofCAEViceSupervisor:AssociateProf.LiShuangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：Buildingan

3、dCivilEngineeringAffiliation：SchoolofCivilEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要地震是地球上所有自然灾害中给人类社会造成损失最大的一种地质灾害，一旦强烈地震来临，防止建筑结构倒塌是避免人类遭受严重人员伤亡的最有效途径。本文基于增量动力分析法，定量的计算了单自由度体系结构的倒塌能力和倒塌位移反应。对影响结构倒塌能力和倒塌位移反应的影响因素进行了研究。有很

4、多学者对各种具体的结构形式进行了结构倒塌方面的研究，而有关结构倒塌能力谱和结构倒塌位移反应谱的研究并不多。同时，目前很多国家的结构抗震设计规范在进行抗震设计都只是对单次地震动进行地震作用计算，而没有考虑余震作用的影响。本文旨为基于倒塌的抗震设计方法提供参考，从影响结构倒塌能力谱和结构倒塌位移反应谱的地震动和结构本身特征两方面进行研究。具体的研究内容如下：（1）介绍结构倒塌能力谱的研究方法，并提出了结构倒塌位移反应谱，挑选大量的不同场地条件下的地震动，计算出相应的结构倒塌能力谱和倒塌位移反应谱，并发现软土场地的结构倒塌能力谱要明显低于其他场地的结构倒塌能力谱，同时发现近

5、场脉冲型地震动对结构的倒塌能力谱和倒塌位移反应谱有明显的不同。（2）针对结构本身的特征参数，计算了不同结构参数的倒塌能力谱和倒塌位移反应谱，发现结构的阻尼大小和P-delta效应对结构的倒塌能力谱有明显的影响，但并非都对结构的位移反应谱都有明显的影响；同时对结构的滞回模型中的参数进行研究发现，不同的参数对结构的倒塌能力谱和结构的位移反应谱的影响大小不同，并发现位移方向的捏缩效应和卸载刚度的变化对结构的倒塌能力反应谱没有影响。为了便于工程实际应用，给出了相应倒塌能力谱和倒塌位移反应谱的回归分析。（3）研究了考虑主余震序列型地震动的结构倒塌能力谱和结构倒塌位移反应谱，同时

6、对不同的结构参数进行了倒塌能力和倒塌位移反应的计算，并与不考虑余震作用的结构倒塌能力和倒塌位移反应进行对比研究。关键词：增量动力分析（IDA）、倒塌能力谱、倒塌位移反应谱、主余震序列型地震动；-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractEarthquakeisakindofgeologicaldisastercausedbythegreatestdamagetohumansocietyinallnaturaldisastersonearth.Onceastrongearthquakecomes,preventingthecollapseofbuildingst

7、ructureisthemosteffectivewaytoavoidtheserioushumancasualties.Inthispaper,thecollapsecapacityandcollapsedisplacementresponseofasingledegreeoffreedomsystemarecalculatedbasedontheincrementaldynamicanalysismethod.Theinfluencefactorsofthestructuralcollapseandcollapsedisplacementresp