基于拟力法的钢框架易损性分析-论文.pdf

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1、2015年第1期西安铁路职业技术学院学报NO．1。2015(总第6O期)JournalofXihnRailwayVocational&TechnicalInstituteSerialNo．60基于拟力法的钢框架易损性分析王峥(西安铁路职业技术学院陕西西安710600)摘要：采用拟力法最大的优点在于求解结构动力非线性问题的时效性。基于拟力法的基本假定，框架结构刚度保持不变且塑性变形仅发生在构件端部，用弯曲塑性铰描述塑性变形，相比有限元方法，具有存储空间小、计算速度快和计算精度高等优势。本文将拟力法应用到钢框架的抗震性能评估中，以结构最大层间位移角为参考指标

2、定义结构4种破坏状态，依据选拔原则选取16条地震波，采用IDA方法对一6层钢框架结构进行易损性分析，绘制其易损性曲线。对比有限元方法计算分析，拟力法在计算耗时上显示出巨大的优势，适用于框架结构地震灾害风险分析与灾后快速评估。关键词：钢框架；易损性分析；拟力法；有限元；计算耗时中图分类号：TU317文献标识码：A文章编号：94042一(2015)O1—0017—05AnalysisofSteelFrameVulnerabilityBasedonForceAnalogyMethodWangZheng(xianRailwayVocationalandTechn

3、icalInstitute，Xian，Shaanxi710600，China)Abstract：Thebiggestadvantageofthepseudoforcemethodisitstimelinessforsolvingstructuraldynamicnonlin—earproblem．Basedonthebasicassumptionofthepseudoforcemethod，framestiffnesskeepsunchangedandplas—ticdeformationoccursonlyatthebottoms，comparedwi

4、thfiniteelementmethod，usingcurvedplastichingetode—scribetheplasticdeformation，asmallstoragespace，fastcalculationspeedandhighprecisioncomputationalareitsadvantages．Inthispaper，thepseudoforcemethodisappliedtotheevaluationofseismicperformanceofsteelframestructure，fourkindsofdamagest

5、ateisdefinedwiththemaximuminterstoreydisplacementangleasarefer—enceindex，16earthquakewavesareselectedaccordingtotheselectionprinciple，practicevulnerabilityanalysisfora6一storyssteelframestructureusingIDAmethodandrenderthefragilitycurve．Comparedwithcalculationa—nalysisoffiniteeleme

6、ntmethod，thepseudoforcemethodshowsgreatadvantageincomputingtime，itissuitableforframestructureinearthquakedisasterriskanalysisandpostdisasterrapidassessment．Keywords：SteelFrame；VulnerabilityAnalysis；PseudoForceMethod；FiniteElementMethod；ComputationalTime结构地震灾害风险分析与灾后快速评估是当今世界面临的一大

7、难题。地震易损性从概率的角收稿日期：2014—08—25作者简介：王峥(1987一)，女，陕西洛南人，院土木工程系建筑工程教研室助教。l8西安铁路职业技术学院学报度定量地描述结构在不同强度地震作用下发生各将由基于塑性位移的弯矩m”(t)产生的塑性转种不同破坏状态的概率，研究地震动强度与结构破角向量0(t)定义为：坏程度之间的关系J。目前地震易损性分析主要0(t)考虑两个问题：一是结构在地震作用下的计算精度0：(t)@”()=(3)问题；二是易损性分析耗时长的问题。计算精度问：题通过非线性有限元以得到很好的解决。耗时长Om(t)问题尚有待进步研究。为满足平

8、衡方程与初始变形条件，在杆端施加影响结构地震易损性分析耗时有两个因素，分虚拟力，