pushover法评估山地建筑掉层结构的抗震性能

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1、Pushover法评估山地建筑掉层结构的抗震性能重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：王景荣指导老师：杨佑发教授专业：土木工程学科门类：工学重庆大学土木工程学院二O一五年五月EvaluationofSeismicPerformanceofStep-TerraceStructurebyPushoverMethodAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegree

2、ofEngineeringByWangJingrongSupervisedbyProf.YangYoufaSpecialty:CivilEngineeringCollegeofCivilEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,China.May2015中文摘要摘要掉层结构作为典型的山地建筑结构形式在山地地区得到了广泛的应用。我国大部分山地地区处于地震多发带，对于修建其上的掉层结构而言，对其进行抗震性能的系统研究显得尤为重要。目前国内外的抗震设计规范还没

3、有专门针对掉层结构的条文，针对地基刚性假定和考虑土-结相互作用的掉层结构的不同工况，采用Pushover法评估其抗震性能，具有较大的理论意义和工程实用价值。本文基于Pushover分析方法，采用SAP2000有限元软件，针对刚性地基假定和考虑桩-土-结构相互作用的山地掉层结构进行抗震性能的系统评估，提出了结构设计时需注意的问题及建议。从基于位移/性能的抗震思想出发，考虑桩-土-结构相互作用的体系与刚性假定的体系所得到上部结构反应的结果是有差异的，考虑桩-土-结构相互作用更符合实际工程情况。研究的主

4、要结论：①刚性地基假定下，掉层结构的掉层部分相比坎上部分破坏较轻，坎上1-3层梁端和上接地柱端的塑性破坏最严重；随着掉层数和掉跨数的增加，坎上1层接地柱及与其相连的梁柱将在结构其它部位的梁柱端塑性发展不充分前先失去承载能力，使得结构达到推覆极限状态。②与上接地柱为固接支座时的掉层结构相比：上接地柱采用铰接支座时，各项抗震性能指标均有不同程度的下降；采用滑动支座时，只有在掉跨数占结构总跨数的4/5时，上接地层塑性破坏会得到改善，同时掉层部分的塑性破坏也较轻；采用隔震支座时，各项抗震性能指标均会得到较

5、好控制，上接地部分和掉层部分塑性发展均匀，结构抗震性能良好。③考虑桩-土-结构相互作用下，掉层结构中掉层部分的塑性破坏会加重，坎上桩基础将发生塑性破坏；掉层数和掉跨数较多时，与坎上接地柱相连的上层梁柱是结构的薄弱部位，且坎上桩基础塑性破坏会特别严重。④采用Pushover方法对掉层结构的抗震性能进行评估是切实可行的；不考虑高阶振型影响的Pushover分析，会低估掉层数为3层及以上的掉层结构中掉层部分的地震反应，而均匀分布模式和MPA方法能较好地对掉层部分进行抗震性能评价。关键词：山地掉层结构，弹

6、塑性静力分析，上接地方式，桩-土-结构相互作用I英文摘要ABSTRACTStep-terracestructurehasbeenwidelyusedasatypicalkindofmountainbuilding.Asmostmountainousregionsofourcountryareinearthquake-pronezone,itisimportanttostudytheseismicperformanceofthestep-terracestructure.Athomeandabroa

7、d,currentseismicdesigncodehasnospecificprovisionaboutstep-terracestructure.Inviewofrigidfoundationassumptionandtheconsiderationofsoil-structureinteractionofstep-terracestructuresindifferentconditions,Pushovermethodusedtoassesstheirseismicperformanceis

8、ofgreattheoreticalsignificanceandpracticalvalue.BasedonPushovermethod,thispaperusestheSAP2000finiteelementsoftwaretoassesstheirseismicperformanceofstep-terracemountainstructurewithrigidfoundationassumptionandtheconsiderationofsoil-structureint