动力时程分析和静力弹塑性分析方法档

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1、时程分析法又称直接动力法，在数学上又称步步积分法。顾名思义，是由初始状态开始一步一步积分直到地震作用终了，求出结构在地震作用下从静止到振动以至到达最终状态的全过程。它与底部剪力法和振型分解反应谱法的最大并別是能计算结构和结构构件在每个吋刻的地震反应（内力和变形）。当用此法进行计算时，系将地震波作为输入。一般而言地震波的峰值应反映建筑物所在地区的烈度，而其频谱组成反映场地的卓越周期和动力特性。当地震波的作用较为强烈以至结构某些部位强度达到屈服进入塑性时，时程分析法通过构件刚度的变化可求出弹塑性阶段的结构内力与变形。这时结构薄弱层间位移可能达到最大值，从而造成结构的破坏，真至倒

2、塌。作为高层建筑和重要结构抗震设计的一种补充计算，采用时程分析法的主要A的在于检验规范反应谱法的计算结杲、弥补反应谱法的不足和进行反应谱法无法做到的结构非弹性地震反应分析。时程分析法的主要功能有：1）校正由于采用反应谱法振型分解和组合求解结构内力和位移时的误差。特别是对于周期长达几秒以上的高层建筑，由于设计反应谱在长周期段的人为调整以及计算屮对高阶振型的影响估计不足产生的谋差。2）可以计算结构在非弹性阶段的地震反应，对结构进行大震作用下的变形验算，从而确定结构的薄弱层和薄弱部位，以便采取适当的构造措施。3）可以计算结构和各结构构件在地展作用下每个时刻的地震反应（内力和变形）

3、，提供按内力包络值配筋和按地震作用过程每个时刻的内力配筋最大值进行配筋这两种方式。总的来说，时程分析法具有许多优点，它的计算结果能更真实地反映结构的地震反应，从而能更精确细致地暴露结构的薄弱部位。吋程分析法有关的几个问题：1、恢复力特性曲线；恢复力特性曲线应用于计算必须模型化，常用的有双线型模型与退化三线型模型；退化三线型模型（附图）能较好地反映以弯曲破坏为主的钢筋混凝土构件的的特性，所以适用于此类构件计算。2、结构计算模型及分析方法；3、地震波的选用；4、时程分析计算结果的处理。时程分析要依靠计算机及软件，作为一般的工程设计人员，只需要了解1、2两个问题的内容，为软件的选

4、用及前期数据准备做基础。问题3、4的内容，特别是问题3的内容，设设计人员能够把握的，也是能否得到良好分析结果的重要因素。选用合适的数字化地震波（即地震地面运动加速度）o选择的原则是使输入地震波的特性和建筑场地的条件相符合。主要参数有：地震烈度、地震强度参数、场地的土壤类别、卓越周期和反应谱等。选择地震波时应选其主要周期与建筑场地卓越周期接近的地震波。要满足地震活动三要素的要求：即频谱特性〔可用地震影响系数曲线农征，依据所处的建筑场地类别和设计地震分组确定）、有效峰值（按规范所列地震加速度最大值采用）和地震加速度时程曲线持续时间（一般为结构基木周期的5-10倍），这三者均要符

5、合规定。规范要求：选用数字化地震波应按建筑场地类别和设计地震分组选用不少于两组的实际强震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线，其平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符。目前，国内关于时程分析法输入地震记录的选取有两种做法：一种是对实际地震记录进行修正，使其地震影响系数曲线与规范的地震影响系数曲线在统计意义上相符；而另一种是通过一定的方法在大量的实际地震记录屮选取一些满足规范要求的地震记录，以供时程分析法使用。一有关实际地震记录的修正1强度修正。将地震波的加速度峰值及所冇的离散点都按比例放人或缩小以满足场地的烈度要求。2滤波修止。可按要

6、求设计滤波器，对地震波进行时域或频域的滤波修止。这样修止的地震资料不仅卓越周期满足要求，功率谱的形状和面积也可控制。3卓越周期修正。将地震波的离散步长按人为比例改变，使波形的主耍周期和场地卓越周期一致，然而，在改变离散步长的同时也将改变地震波的频谱特性,在弹塑性反应小有时会产生不安全的后果。因此，修正的幅度不宜过大，在结构构件进人塑性的程度较大时最好不用此种办法。二有关输入地震波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符的控制对于反应谱的控制采用两个频段：一是对地震记录加速度反应谱值在［［0.1,Tg］平台段的均值进行控制，要求所选地震

7、记录加速度谱在该段的均值与设计反应谱相差不超过10%；—是对结构基本周期T1附近（T1-AT1,T1十AT2）段加速度反应谱均值进行控制，要求与设计反应谱在该段的均值相差不超过10%。ATI和AT2的取值，由于需进行吋程分析的结果其T1多在2SEC以上，以取值△T1WAT2二0.5SEC为宜。冇些文章没冇谈到对第一频段的控制，个人认为可根据计算结果的拟合情况决定。三有关输入的地震记录应反映抗震建筑所在地的场地特性的控制根据地震记录的反应谱卓越周期来选择输入的地震波，选择其主要周期与建筑场地卓越周期接近的地震波对于吋