一、近震作用下单自由度结构的非弹性响应分析研究（论文文献综述）
祁文辉[1]（2021）在《近断层地震下基于粘滞阻尼器的结构地震响应分析》文中认为近断层地震动因受到向前方向性效应以及滑冲效应的影响,使其在具有较大速度和位移脉冲同时,也蕴含了更大的能量,致使结构易产生较大的地震响应。本文对近断层脉冲型地震作用下基于粘滞阻尼器的钢框架结构进行分析,主要研究内容如下:（1）总结了近断层脉冲型地震动特点,给出了近断层脉冲型地震动的选取方式,利用强震数据库,选取了相应的近断层脉冲型地震动数据,通过对地震动的频谱进行分析,获得了近断层脉冲型地震动的频谱特征。（2）基于粘滞阻尼特性,建立了单自由度系统的分析模型,通过将选取的脉冲型地震动输入到单自由度分析模型并进行时程分析,得到了单自由度系统的地震响应;建立了脉冲型地震作用下单自由度减震体系位移及加速度反应谱,通过对其进行标准化和平均化处理,得到了近断层脉冲型地震动的脉冲周期与单自由度系统地震响应之间的关系。（3）基于粘滞性阻尼器,对不同高度的钢框架结构进行减震分析,得到了其在不同脉冲周期的近断层地震动作用下结构的地震响应,分析结果表明,与短周期结构相比,粘滞性阻尼器对中、长周期结构加速度的减震效果更好,当近断层地震动的脉冲周期增大时,粘滞性阻尼器的耗能有所下降。
陈亚彬[2]（2021）在《加速度和位移双谱匹配地震动选取及合成方法研究》文中认为地震动是结构动力响应分析的重要数据基础,选取具有代表性的地震动可以科学地揭示结构在地震作用下的破坏机理及评估其抗震水平。因此,科学合理的地震动选取理论和方法一直是地震工程和土木工程领域研究的热点问题之一,新一代基于性态和韧性的抗震设计对设计地震动的确定提出了更高要求。尽管各国现行抗震设计规范给出了可供参考的地震动选取规则,但由于地震动的强随机性且对结构的破坏形式复杂,对于如何选取既能体现目标抗震水平又能充分考虑地震动随机性的典型地震动尚存在争议。传统方法通常采用增加地震动数量的方式提高地震动选取方法的可靠性,但当结构模型规模较大或者结构进入高度非线性响应等问题时将显着增加计算量。为克服传统方法的不足,本文提出了一种新型的地震动选取方法,该方法同时以加速度和位移设计谱为目标谱,从实际地震动中选取可同时匹配两种设计谱的记录,并基于加速度小波方法对所选地震动进行修正以提高地震动反应谱与设计谱的匹配水平,最后,在以上两种方法基础上提出一种新的地震动强度向量,并设计新型的地震动抽样方法,研究地震动数量对结构抗震性态评估的影响。本文主要包括以下几个方面的研究内容:（1）地震动数据处理是地震动选取工作中需要解决的关键问题之一。高通滤波截止频率是地震动数据处理的重要参数,其值的选取对长周期位移谱的影响却非常显着,因此可能导致结构非线性响应估计偏差。为了得到更可靠地震动位移谱,本文提出了一种新的高通滤波截止频率确定方法:采用地震动P波到达之前的瞬态位移平均值和结束时刻的位移作为标定参数,并通过地震动峰值位移（PGD）做规准化处理,采用基于曲率的角点检测方法得到滤波后位移时程和PGD不显着变化的临界值,确定地震动的高通滤波截止频率。最后与前人提出的方法进行比较,分析了滤波截止频率对非弹性位移谱和等延性强度折减系数谱的影响。（2）长周期位移谱可以更直观地反映地震动的低频能量,地震动选取时提高位移谱匹配可以降低地震动低频能量的离散性,降低结构响应估计离散性。尽管地震动选取时长周期加速度反应谱的变异系数较小,然而其长周期位移谱离散性却十分显着。为了选取与目标加速度和位移谱谱型匹配的地震动,本文提出了基于非支配序多目标优化算法选取地震动。该方法首先采用基于平稳分布马尔科夫链的抽样方法得到匹配长周期位移谱的初始种群;其次,基于多元正态分布方法得到短周期加速度模拟谱,通过加速度谱匹配方法快速进化种群,得到匹配两个目标谱的地震动。最后,对比分析考虑长周期位移谱匹配与仅考虑加速度匹配地震动选取方法对框架结构（RCF）最大响应估计的影响。（3）结构抗倒塌估计是基于性态抗震设计的重要内容,仅考虑谱型匹配的传统地震动选取方法需要较多的地震动可以得到可靠的结果,因此计算量较大。考虑目标谱谱型匹配的地震动选取方法可以反映地震动的幅频特性,但并不能反应地震动持时特性,那么,匹配设计谱选取有限数量地震动得到的结构抗倒塌估计计算结果可能不可靠。本文采用匹配设计谱的合成地震动分析地震持时与结构抗倒塌估计的相关性,通过匹配设计谱的地震动研究与结构抗倒塌估计相关的地震动参数,提出一种新的地震动强度向量,并在此基础上,设计一种考虑持时和双谱匹配的地震动选取方法。分析地震动数量对6个RCF结构抗倒塌估计的影响,给出合理估计结构抗倒塌估计的地震动数量。（4）基于天然地震动的合成方法是时程分析过程中天然地震动数量不足或计算结果离散性较大时的有效方法,它既可以研究谱匹配水平对结构响应估计的影响,也可以研究地震动参数对结构响应估计的影响。但是当地震动长周期位移谱与位移设计谱偏差较大时,传统合成方法得到的地震动位移时程可能出现基线偏移。为此,本文采用多分辨率的小波包变换方法分析地震动各频率成分的反应谱特性,重新调整地震动成分,并采用遗传算法得到各频率成分的系数,线性叠加得到与目标设计谱匹配的合成地震动。最后,对比分析与设计谱匹配的天然地震动和合成地震动对RCF结构最大层间位移比、残余位移比和抗倒塌估计等计算结果的影响。
李春雨[3]（2020）在《带可更换耗能连接的装配式混凝土框架抗震性能与设计方法研究》文中指出一系列震害研究表明,节点失效、延性不足是限制建筑结构抗震性能提升的重要因素。近年来,高延性、高耗能且功能可恢复的新型结构体系研究已成为工程抗震设计领域的一个重要发展方向。装配式混凝土框架体系的应用和发展符合我国建筑工业化的要求,而功能集成型结构可以提高构件的使用效率且符合我国抗震设计规范的要求。从损伤集中和分散耗能的角度出发,将兼具承载与耗能功能的高延性可更换耗能连接（REDC）布置在装配式混凝土框架的潜在塑性铰处,并在柱脚连接处引入摇摆机制,可设计出一种高性能、可修复的功能集成型装配式混凝土框架结构,称其为带可更换耗能连接的装配式混凝土框架结构（REDC-PCF）。本文通过试验研究、理论推导、数值模拟等方式开展REDC-PCF抗震性能和设计方法的研究,主要内容包括:（1）为验证REDC-PCF的设计概念,设计了一榀60%缩尺的2层2跨REDC-PCF试验试件,并通过更换梁端和柱脚处损伤的REDC,对同一试验试件进行了三次拟静力加载试验。试验证明:试验试件损伤集中于REDC且仅由REDC屈服耗能,实现了预期的屈服机制和耗能模式,且多次更换REDC之后,试验试件仍能够恢复其承载能力、耗能能力等功能特性至修复前水平。（2）为研究REDC-PCF的受力特征和工作机制,建立了反映REDC-PCF受力及滞回特性的骨架模型和滞回模型。根据柱脚底面间隙张开和梁端REDC初始屈服的先后顺序,将REDC-PCF的力学模型分为两种,建立了其刚度、特征点基底剪力和顶点位移角的计算理论。基于REDC-PCF的滞回规则,提出了滞回模型在Opensees软件中的实现方法,并验证了滞回模型在非线性静力分析和非线性动力分析中的适用性。（3）为简化REDC-PCF的性能化设计流程,提出了一种基于弹性位移设计谱的直接抗震设计方法。依据等位移原则,直接确定性能目标的控制位移,并以此为目标位移开展设计,使所设计结构同时满足性能目标中小震、中震、大震的变形要求。在设计过程中,利用5%阻尼比的弹性位移设计谱,通过目标位移直接确定结构的目标周期,在此基础上,根据刚度需求、承载需求及目标位移下损伤集中的要求,进行REDC和非屈服梁柱构件的设计。基于所提出的设计方法,设计3层、6层、9层REDC-PCF算例,并开展非线性动力时程分析,验证所提出设计方法的准确性和合理性。（4）为提高REDC-PCF的抗倒塌能力,从延缓REDC疲劳断裂以及降低REDCPCF强震作用下内力需求的角度出发,在已有设计算例的基础上开展结构优化设计。通过增量动力分析明确结构的损伤分布及发展,找到结构薄弱环节并确定结构的抗倒塌能力,并验证了优化方法。还将REDC-PCF与现浇框架结构的抗震性能进行对比,证明了REDC-PCF在损伤控制及抗倒塌能力提升方面的巨大优势。在增量动力分析的基础上开展地震易损性分析,计算不同地震动强度下结构及构件的损伤超越概率,考察所设计结构在不同强度地震作用下的损伤状态。此外,滞回模型在提高计算效率和收敛性方面具有极大优势,建立了能够反映REDC-PCF受力及滞回特性的滞回模型开展增量动力分析,并对比了滞回模型与实际结构数值模型的计算结果,包括位移响应、加速度响应、REDC累积损伤因子,验证了滞回模型在增量动力分析中的适用性。（5）为综合评价建筑结构的经济性和震后恢复能力,在已有增量动力分析结果的基础上,基于FEMA-P58理论开展地震损失分析,包括:（a）结构发生可修、拆除、倒塌的可能性对结构震后损失的影响;（b）结构中不同类型构件损伤对结构震后损失的影响。从直接经济损失和修复时间两方面评价REDC-PCF与传统结构、优化设计前与优化设计后的REDC-PCF的经济效益和功能恢复能力。
王梦晨[4]（2019）在《结构分灾系统的随机地震响应分析及优化设计》文中研究说明随着经济和社会的飞速发展,结构在地震作用下会产生更严重的后果,这对基于性能的抗震设计提出了更高的要求。分灾设计是结构抗震设计的重要设计方法,它将整体结构分成两个部分,其中主体部分承担正常使用功能,而分灾部分通过耗散地震能量等方法保护主体结构免受灾害影响。分灾系统包含主体和分灾两个部分,结构特性更为复杂,地震动、结构参数与结构响应的随机相关性更为突出,给分灾系统随机响应计算带来挑战,确定性的结构分灾设计流程也需要进一步完善。另外,分灾结构的全寿命总费用优化中,考虑损伤指标随机性和损伤状态模糊性的损伤评估多层次建模等问题,也需要进一步研究。本文的研究工作属于国家自然科学基金重大研究计划“重大工程的动力灾变”中“重大建筑与桥梁结构地震灾变集成研究”项目,开展了含结构保险丝的分灾系统在地震下高效随机响应分析方法、分灾结构设计方法和全寿命优化方法等研究,进一步发展了分灾设计理论。首先,为了考虑高阶模态影响,改进了基于能量平衡的多模态Pushover分析方法。由经典的非线性静力分析方法着手,研究了基于能量平衡的多模态Pushover分析,该方法继承和发展能力谱方法,建立了 Pushover分析的能量格式。而后提出了组合法和包络法两种改进方法,在保留基于能量平衡的多模态Pushover分析方法优势的基础上进一步考虑高阶模态的对分析的影响,同时提高计算效率。组合法将基于能量平衡的Pushover分析解与高阶模态弹性分析解组合得到地震响应,而包络法将Pushover分析解与包括基本模态的结构整体的弹性解进行包络处理。最后通过算例评估了改进方法的性能。其次,为了考虑地震不确定性提出了随机分灾设计谱,完善了分灾系统的设计流程。针对含金属保险丝结构的分灾系统特性,通过Pushover分析得到单自由度的分灾三线性模型和分灾设计谱,其形式与等延性反应谱类似。考虑到地震动随机性,引入了一种能够分别考虑时域和频域特性的随机地震动模型,建立了随机分灾设计谱,并对谱的分灾参数集进行了分析。使用随机分灾谱完善了分灾设计流程,并针对以防屈曲支撑为分灾构件的9层框架结构进行了设计。将随机分灾设计谱得到的设计方案与原确定性谱的设计进行对比,表明了随机分灾设计谱的特性和优势。再次,提出了基于Copula函数的分灾系统随机响应分析方法。引入了统计Copula函数,其能够考虑数据相关性,连接任意边缘概率分布和联合概率分布。针对结构系统响应与结构和载荷的随机参数必然存在的强烈相关性,通过Copula函数建立了结构、载荷和响应的联合概率分布模型,响应的随机分析可以由条件分布的形式直接得到。该方法相当于通过结构-载荷-响应的Copula联合概率分布建立了结构响应分布的“谱”,简化结构随机分析流程并提升结构优化效率。使用三线性的单自由度分灾系统对基于Copula的随机分析方法的效果进行了验证,考虑了结构、载荷和响应的不同联合分布情况给出了随机分析流程。最后,建立了分灾系统的多目标全寿命总费用优化设计方法。结构生命周期总造价主要由结构材料的初始成本和生命周期内的损伤损失组成,考虑到两者的冲突特性和决策者的偏好情况,使用多目标优化方法建立分灾系统的全寿命优化流程。针对分灾系统优化中生命周期损伤评估困难的问题,采用基于Copula函数的随机响应分析方法对分灾系统的损伤指标进行随机建模,采用模糊评判准则对损伤极限状态进行建模。以分灾构件的尺寸与排布情况为设计变量,使用NSGA-II算法对典型的分灾框架结构进行了优化设计并对比讨论了优化结果。
王涛[5]（2019）在《简化地震激励下相邻结构基于量纲分析的碰撞反应研究》文中研究说明地震作用下,建筑物的破坏、倒塌以及大量人员伤亡和巨额财产损失往往是由于相邻结构发生碰撞反应造成,对相邻结构的碰撞反应进行深入的研究具有重大的意义和价值。有研究表明相邻结构在地震激励下的碰撞反应是一个高度非线性问题,除了与输入地震动的参数有关,还与发生碰撞的相邻结构自身的特性密切相关。在研究过程中,往往会涉及大量的影响参数,过多的参数首先加大了研究的难度,其次影响参数太多会导致研究结果太过片面不具有普遍性。而量纲分析方法将影响碰撞反应的有量纲参数化简为数量较少的无量纲参数,能够有效减少相关参数,较清晰的反应相邻结构碰撞的规律。除此之外,由于常用的碰撞模型往往存在局限性,采用合适的碰撞模型模拟碰撞过程也对地震作用下相邻结构间的碰撞研究极其重要。因此本文采用量纲分析方法,以改进的Kelvin碰撞模型模拟相邻结构的接触碰撞过程中力和变形,综合运用理论分析、数值模拟和模型实验等方法,对弹性单自由度结构与刚体,两个非弹性单自由度结构以及两个非弹性多自由度结构在简化地震激励下的碰撞反应展开深入研究,分析不同参数的取值对每种模型的影响并得到以下研究结论:（1）基于量纲分析方法和改进的Kelvin碰撞模型,研究了弹性单自由度结构与刚体的在简化地震激励下的碰撞反应,推导了碰撞过程中无量纲运动方程和无量纲碰撞力的表达式,并运用数值分析方法将改进Kelvin模型和Kelvin模型得到的碰撞反应进行比较,验证了改进Kelvin模型的优越性;采用谱的形式将碰撞对单自由度摆反应的影响进行了分区（放大区、抑制区以及无影响区）分析,阐述了单自由度结构与刚体碰撞的自相似性;研究了接触刚度、结构初始间距以及恢复系数对碰撞反应的影响,发现碰撞反应受接触刚度和初始间距的影响较小,而受恢复系数的影响较大。（2）选用量纲分析方法和改进的Kelvin碰撞模型,研究两个非弹性单自由度结构在简化地震激励下的碰撞反应,推导了碰撞过程中产生的无量纲碰撞力表达式以及整个运动过程的无量纲运动方程。采用谱的形式研究碰撞对质量刚度较小的左侧结构反应的影响,并将其划分了三个谱区（放大区、抑制区以及无明显影响区）,发现自相似性对两个非弹性单自由度结构也同样适用;研究了结构参数对碰撞反应的影响,发现对于左侧结构（质量刚度较小）,结构参数对碰撞作用的影响与划分的3个谱区有关;而右侧结构（质量刚度较大）,碰撞作用对结构反应放大作用随质量比的增大逐渐增大,随频率比和间距的增大逐渐减小。（3）采用量纲分析方法和改进的Kelvin碰撞模型,研究简化地震激励下两个非弹性多自由度结构的碰撞反应,推导了碰撞过程中的无量纲碰撞力表达式和整个过程的无量纲运动方程;采用谱的形式对比有量纲情况和无量纲情况下两相邻非弹性多自由度结构的碰撞反应,表明两个非弹性多自由度结构碰撞也有自相似性;同时对相邻四层和三层钢框架结构进行振动台试验,并将所得到的试验结果和采用MATLAB编程得到的数值结果进行对比,证明了采用数值模拟方法和结果的合理性和有效性。采用谱的形式将碰撞作用对左侧结构反应的影响进行分区,并分析了楼层质量比,屈服后刚度比,屈服位移以及结构间距对碰撞反应的影响,发现左侧结构的峰值位移反应随楼层质量比的增大而增大,随屈服位移和屈服后刚度比的增大而减小;在第一谱区其峰值位移随结构间距的增大而减小,在第二谱区中则随结构间距的增大而逐渐增大。
李田[6]（2019）在《钢框架结构基于常屈服位移的抗震设计方法研究》文中指出传统常周期抗震设计方法通常以弹性振动周期T作为基本设计参数,假定结构强度降低时其周期保持不变,即结构刚度与其强度无关,利用该方法对结构进行非弹性设计时,主要存在以下两方面缺陷:第一,在设计时需多次迭代才可达到结构性能目标,过程繁琐;第二,利用该方法设计的强度较低（强度折减系数Ry较大）结构,所得位移延性需求值不合理。因此,本文提出了一种新的基于位移抗震设计方法,即常屈服位移抗震设计方法。该方法假定:结构的屈服位移恒定,且结构刚度与其强度相关。基于这一假定,研究了结构延性需求与屈服位移之间的平均位移延性谱,建立了结构延性需求与其强度之间的相关关系,提出了常屈服位移抗震设计方法。与传统方法相比,该方法能够更真实地确定结构（预期强度已知）的位移延性需求值,更准确地计算满足特定性能目标所需强度值。本文主要研究工作如下:（1）结构屈服位移的稳定性及常屈服位移抗震设计方法研究。通过Sap2000对悬臂梁以及平面钢框架进行Pushover分析,计算了不同尺寸悬臂梁构件受弯时的屈服位移,研究分析了不同强度,不同跨度,以及不同高度的平面钢框架屈服位移值的稳定性;引入了新的强度折减系数R*,并与折减系教Ry进行了比较,得出了常屈服位移抗震设计方法“等位移原理”的计算公式;给出了常屈服位移抗震设计方法详细的设计步骤及流程图。（2）基于常屈服位移的单自由度结构动力反应分析。建立了 SDOF结构基于Bouc-Wen模型的运动方程,并对SDOF结构在对称Ricker脉冲作用的位移响应进行了分析;利用Matlab编程分别求解了传统常周期方法和常屈服位移方法设计的两种不同SDOF结构在对称Ricker脉冲作用下的最大非弹性位移及位移延性需求值并进行比较;利用Sap2000对SDOF结构建模并进行了非线性动力时程分析。（3）SDOF结构位移延性谱的研究。选取120条地震波和一系列具有不同屈服位移值的SDOF结构,利用Sap2000对所选结构建模并进行非线性动力分析,得出了结构延性需求与屈服位移之间的平均位移延性谱,并探讨了强度折减系数,场地类别,屈服后刚度系数对位移延性的的影响;给出了用于非线性抗震设计的R*-μ-uy,s拟合公式以及用于位移延性预估的μ-R*-uy,s拟合公式;（4）多层钢框架结构基于常屈服位移的抗震设计。利用常屈服位移抗震设计方法设计了一个6层钢框架结构,通过对该结构进行线性静力分析及非线性动力分析,验证了该方法的可行性与合理性。研究结果表明:结构屈服位移与强度以及跨度无关,与结构高度存在稳定关系;在设计过程中,以屈服位移作为基本设计参数更为合理;利用常周期方法设计的非弹性结构,Ry较大时,其位移延性需求值非常大且不合理,相比之下,常屈服位移方法设计所得结果是合理的;使用本文所得μ-R*-uy,s关系计算的位移延性值与通过Sap2000分析所得结果能较好吻合,利用μ-R*-uy,s关系计算结构位移延性需求值是可行的;利用本文所得R*-u-uy,s关系（即常屈服位移设计方法）对结构进行非线性抗震设计,过程简单,容易实现,无需多次迭代,且利用该方法设计的结构可有效控制顶点峰值位移及最大层间侧移比。
王亚楠,杜永峰,胡高兴[7]（2018）在《脉冲型地震下隔震结构的等强度位移需求谱研究》文中研究指明隔震支座在脉冲型地震作用下将经历很大变形,容易发生拉裂、失稳等破坏,利用等强度位移需求谱对隔震支座的最大非弹性变形进行估算简单、高效。以脉冲型地震记录作为激励,对基础隔震结构在脉冲型地震作用下的等强度位移需求谱进行研究。首先,采用Bouc-Wen模型描述隔震支座的非线性力-变形关系,建立了隔震结构等强度位移需求谱的相关运动方程;然后,运用MATLAB对运动方程进行编程并求解,得到基础隔震结构的等强度位移需求谱;最后,通过数值拟合建立了等强度位移需求谱的数学表达式,利用该表达式可以对隔震支座的最大非弹性变形进行快速估算,便于工程应用。
薛振声[8]（2019）在《基于能量的钢框架结构的抗震性能研究》文中进行了进一步梳理我国《高层民用建筑钢结构技术规程》判定结构性能水准的模式是采用层间位移和构件承载力的双指标模式。美国ASCE41-17规范判定结构性能水准的模式是采用层间位移和构件变形的双指标模式。进行采用基于能量的性能水准指标的钢框架结构抗震性能研究,既能考虑地震瞬时作用对结构的损伤,也能考虑地震持时对结构的累积损伤。本文进行采用基于能量的性能水准指标的钢框架结构抗震性能研究,主要研究内容有以下几个方面:1、模型以及地震输入能和结构滞回耗能等参数的验证。针对某五层的钢框架结构,通过在梁构件和柱构件设置塑性铰,建立基于Perform-3D的结构分析模型,并进行动力弹塑性分析;取其一榀钢框架为研究对象,计算其地震输入能和结构滞回耗能;在Perform-3D软件中,地震输入能在弹性阶段全部由粘滞阻尼吸收;地震输入能在弹塑性阶段被粘滞阻尼和滞回耗能吸收;计算结果与文献的计算结果进行了对比,验证了模型以及结构能量参数计算的准确性。2、开发基于能量的性能水准指标计算公式,进行基于能量的指标量化。基于我国规范要求,确定性能水准的层间位移角量化指标;开发基于能量的性能水准指标计算公式,具体为最大楼层的累积塑性变形能与大震作用下结构各层累积塑性变形能之和的比值;选取有代表性的地震波,将其加载到Perform-3D软件所建立的Benchmark多层和中层钢框架模型中;由量化的层间位移性能水准指标确定各性能水准的地震波的最大加速度;对结构施加相应的相同加速度幅值的地震波激励,根据基于能量的性能水准指标计算公式,计算基于能量的性能水准指标值;建立基于能量的中层和多层钢框架结构的量化指标体系。3、基于能量的性能水准量化指标的对比。提出基于滞回耗能的性能水准指标计算公式,具体为最大楼层的滞回耗能与大震作用下结构各层滞回耗能之和的比值,并采用文献中楼层滞回耗能的计算公式;针对多层钢框架结构,建立基于滞回耗能的多层钢框架结构的量化指标体系;将该指标体系与基于楼层累积塑性变形能的性能水准量化指标体系进行对比和评价。通过以上的研究工作,提出了基于我国规范的性能水准量化标准-以层间位移数值作为性能水准的分段标准,通过对Benchmark中层和多层钢框架模型的动力弹塑性分析,建立起基于楼层累积塑性变形能的性能水准量化指标体系。
郑晓伟[9]（2016）在《高强钢组合K形偏心支撑钢框架结构直接基于位移的抗震设计方法研究》文中认为近年来,在地震多发地区,基于性态的设计理念越来越受到结构设计人员和业主的重视。研究表明,传统设计方法的局限性难以满足性态设计理念的要求。因此,为使结构能满足预期的性态目标,迫切需要提出一种新的设计方法。而基于位移的抗震设计方法能有效弥补传统设计方法的局限性。本文在已有研究成果的基础上,提出了偏心支撑钢框架结构直接基于位移的抗震设计方法（Direct Displacement-based Design,简称DDBD）。DDBD方法中至关重要的两个环节是（1）结构屈服位移的确定;（2）结构等效阻尼比的确定。本文根据偏心支撑结构的屈服机制确定了其屈服位移,该屈服位移的计算过程表明,结构的延性需求可以通过设计过程得以控制。国内外对结构等效阻尼比的研究理论非常丰富,这些研究成果中通常假定输入结构中的能量均通过结构构件的弹塑性变形耗散。目前设计人员通常采用等效线性化的方法确定结构的等效阻尼比,但该方法已被验证具有较大的误差。本文在已有研究成果的基础上,提出一种适用于偏心支撑钢框架在DDBD方法中确定其等效阻尼比的方法。首先,利用通用有限元软件ABAQUS对已有试验成果进行循环加载模拟,以此验证有限元软件建模分析的准确性。其次,设计四组算例,利用ABAQUS对其进行循环加载分析,并利用数学工具对有限元结果进行回归分析得到偏心支撑结构等效阻尼比与延性的函数关系式,并将该公式用于后文的算例设计中。最后,根据DDBD方法,设计了三个（5层、8层和12层）高强钢组合K形偏心支撑钢框架算例,分别进行了结构的静力推覆分析和动力弹塑性分析,发现采用直接基于位移的抗震设计方法设计的高强钢组合K形偏心支撑钢框架呈现理想的破坏模态,从而验证了DDBD性态设计方法的合理性和可靠性。
王亚楠[10]（2014）在《脉冲型地震下考虑支座位移需求的减震—隔震混合控制体系抗震性能研究》文中指出在过去的二十年里,隔震技术已经被证明是一种非常有效的抗震技术,在民用建筑、桥梁以及工业建筑中得到了广泛的应用。基础隔震技术是通过在结构底部安装具有较低抗侧刚度的隔震支座,使结构基本自振频率远离地震动的高频成分,从而减小上部结构地震作用的一种被动抗震技术。由此可见,对于能量集中分布在中、高频段的远场地震动,基础隔震技术非常有效。但是,对于包含长周期、大幅值以及高能量输入频率成分的脉冲型地震动,基础隔震技术的有效性则值得商榷。现有的研究已经表明,隔震支座在脉冲型地震作用下可能会发生屈曲、拉裂等破坏,影响上部结构的安全。为此,本文围绕脉冲型地震作用下,隔震支座的位移需求和分别采用调谐质量阻尼器和粘滞阻尼器对隔震支座位移进行控制的减震-隔震混合控制体系的动力响应、能量耗散机理以及抗震性能展开了以下几方面的研究工作：（1）对既有关于近断层区域划分以及脉冲型地震动特征的研究工作进行了总结,在此基础上建立了脉冲型地震动的选取准则,利用该选波准则从PEER中选取了本文后续工作所需的脉冲型地震记录,通过对脉冲型地震记录的功率谱进行分析,研究了其频谱特征；对现有普通地震动的合成方法以及速度脉冲的数学模型进行了总结,在此基础上通过对目标响应谱进行拟合得到了脉冲型地震动的高频分量,利用He-Agrawal模型合成速度脉冲分量,将两者进行叠加得到包含高频分量和低频分量的合成脉冲型地震动,通过对合成地震动的功率谱进行分析,探讨了该合成方法的可行性。（2）对脉冲型地震作用下隔震支座非弹性位移需求的估算方法进行了研究。建立了隔震结构弹性位移需求谱和等强度位移需求谱的相关方程,运用MATLAB进行编程和求解得到了隔震结构的弹性位移需求谱、等强度位移需求谱和等强度位移比谱；对弹性位移需求谱和等强度位移比谱的谱形特征进行了分析,利用曲线拟合方法得到了弹性位移需求谱和等强度位移比谱的计算公式,通过与真实地震记录的弹性位移需求谱和等强度位移比谱进行对比,探讨了本文所建立计算公式的合理性；最后,将弹性位移需求谱和等强度位移比谱的计算公式进行联立,得到了等强度位移需求谱的计算公式,利用该公式可以快速地估算出隔震支座在脉冲型地震作用下的非弹性位移需求。（3）分别研究了调谐质量阻尼器和粘滞阻尼器的安装对隔震支座以及上部结构地震响应的影响。建立了LRB结构、TMD-LRB体系以及Dsup-LRB体系的非线性运动方程,运用MATLAB编程求解了结构在脉冲型地震作用下的动力响应,通过与LRB结构进行对比,分别研究了调谐质量阻尼器和粘滞阻尼器的安装对隔震支座位移响应和上部结构层间位移响应和加速度响应的影响；进一步研究了速度脉冲周期、支座屈服力、屈服后与屈服前的刚度比、调谐质量比、调谐频率比以及由粘滞阻尼器产生的附加阻尼比对隔震支座和上部结构位移响应的影响；最后,建立了LRB结构、TMD-LRB体系以及Dsup-LRB体系的能量平衡方程,运用MATLAB编程求解了结构的能量响应,通过对地震动输入能、结构阻尼耗能以及隔震支座滞回耗能的对比分析,从能量耗散的角度研究了调谐质量阻尼器和粘滞阻尼器的安装能够削弱结构地震响应的原因。（4）研究了粘滞阻尼器的安装对上部结构和隔震支座抗震性能的影响。对LRB结构和Dsup-LRB体系进行非线性增量动力分析,得到了上部结构和隔震支座的IDA曲线,对单条IDA曲线和多条IDA曲线的特征进行了分析,经过统计得到上部结构和隔震支座的16%、50%和84%分位IDA曲线,从统计的角度对两者的抗震性能进行了分析；进一步对LRB结构和Dsup-LRB体系进行了地震易损性分析,得到了上部结构和隔震支座在不同极限状态下的地震易损性曲线,从概率的角度对两者的抗震性能进行了评估。（5）以串联隔震体系振动台试验为基础,对隔震支座的位移需求进行了动力试验研究。通过对不同强度地震作用下隔震支座的位移响应进行对比分析,研究了地震动强度对隔震支座位移响应的影响：通过与远场地震进行对比,研究了脉冲型地震动对隔震支座位移响应的影响；通过与LRB结构进行对比,研究了粘滞阻尼器的安装对隔震支座位移需求的影响,为数值分析结果提供了试验论据。
二、近震作用下单自由度结构的非弹性响应分析研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、近震作用下单自由度结构的非弹性响应分析研究（论文提纲范文）
（1）近断层地震下基于粘滞阻尼器的结构地震响应分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 近断层脉冲型地震动研究 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 近断层脉冲型地震动 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 近断层地震动简介 |
| 2.2.1 近断层地震动产生机制 |
| 2.2.2 近断层地震动特征 |
| 2.3 脉冲型地震动识别 |
| 2.3.1 速度脉冲选取方式 |
| 2.3.2 脉冲型地震动选取 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于粘滞性阻尼器单自由度结构地震响应分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 粘滞性阻尼器 |
| 3.2.1 粘滞性阻尼材料减震原理 |
| 3.2.2 粘滞阻尼器种类及性能 |
| 3.2.3 粘滞阻尼器耗能方式 |
| 3.2.4 粘滞性阻尼器力学计算公式 |
| 3.3 建立结构运动方程 |
| 3.3.1 单自由度恢复力模型 |
| 3.3.2 单自由度结构运动方程 |
| 3.3.3 单自由度结构能量方程 |
| 3.4 计算模型及地震动输入 |
| 3.5 计算结果及其分析 |
| 3.5.1 单自由度结构响应分析 |
| 3.5.2 单自由度结构能量响应 |
| 3.5.3 位移反应谱特征分析 |
| 3.5.4 加速度反应谱特征分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于粘滞阻尼器的钢框架结构减震分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 地震波选取及计算模型 |
| 4.2.1 地震波选择与调整 |
| 4.2.2 粘滞阻尼器恢复力模型 |
| 4.2.3 计算模型概况 |
| 4.3 数值结果与分析 |
| 4.3.1 顶层位移与加速度响应 |
| 4.3.2 能量响应分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）加速度和位移双谱匹配地震动选取及合成方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 地震动选取方法国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于地震信息的地震动选取方法 |
| 1.2.2 基于谱型匹配的地震动选取 |
| 1.2.3 基于地震动强度指标的地震动选取 |
| 1.2.4 基于性态抗震设计的地震动选取及调幅方法 |
| 1.3 地震动选取方法研究中的关键问题 |
| 1.3.1 地震动数据处理 |
| 1.3.2 地震动选取中的反应谱谱型匹配 |
| 1.3.3 地震动选取对地震动合成的影响 |
| 1.3.4 结构高度非线性响应分析中的地震动选取 |
| 1.3.5 基于性态抗震设计地震动选取方法的关键问题总述 |
| 1.4 课题来源 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 地震动高通滤波截止频率的定量确定 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 本文采用的地震动数据 |
| 2.2.1 地震动数据库来源 |
| 2.2.2 地震动数据统计分析 |
| 2.3 截止频率的重要性 |
| 2.3.1 截止频率定量方法简介 |
| 2.3.2 截止频率对地震动数据的影响 |
| 2.4 截止频率的定量方法 |
| 2.4.1 低频噪声模拟及定量参数 |
| 2.4.2 截止频率自动算法 |
| 2.4.3 地震动滤波基线校正前处理 |
| 2.4.4 与传统定量方法的计算结果对比 |
| 2.5 截止频率对非弹性反应谱的影响分析 |
| 2.5.1 非弹性反应谱 |
| 2.5.2 截止频率定量方法对非弹性位移谱的影响 |
| 2.5.3 截止频率定量方法对等延性强度折减系数谱的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 匹配加速度和位移双谱的地震动选取方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双谱匹配的必要性及步骤 |
| 3.2.1 规范设计谱的有效周期 |
| 3.2.2 加速度与位移设计谱的相容性 |
| 3.2.3 匹配双目标谱的地震动选取步骤 |
| 3.3 基于多元正态分布模拟谱的PMDS方法 |
| 3.3.1 MCMC抽样选取初始种群 |
| 3.3.2 被动匹配子目标谱 |
| 3.3.3 多元正态分布模拟谱谱型匹配的种群进化 |
| 3.4 PMDS方法的有效性验证 |
| 3.4.1 目标谱及初始地震动种群选取 |
| 3.4.2 非支配排序选取父代种群 |
| 3.4.3 多元正态分布模拟谱匹配进化种群 |
| 3.4.4 与REXEL-DISP v 1.2选取结果对比 |
| 3.5 PMDS方法在结构抗震性能估计中的应用 |
| 3.5.1 基于PMDS方法选取地震动 |
| 3.5.2 基于贪婪算法选取地震动 |
| 3.5.3 地震动选取方法对抗震性能估计的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 考虑地震持时的双谱匹配地震动选取方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 场地危险性分析与地震动选取 |
| 4.3 抗倒塌估计与地震动参数相关性分析 |
| 4.3.1 有限元模型选取与参数设计 |
| 4.3.2 结构抗倒塌估计计算方法 |
| 4.3.3 地震动参数与抗倒塌估计的相关性 |
| 4.4 基于谱位移和地震持时的分层抽样方法 |
| 4.4.1 新型地震动强度向量与样本筛选 |
| 4.4.2 分层抽样方法 |
| 4.4.3 分层抽样在结构响应估计中的应用 |
| 4.4.4 分层抽样在结构抗倒塌估计中的应用 |
| 4.5 地震动选取方法对分层抽样结果的影响 |
| 4.5.1 地震动选取方法对有效样本的影响 |
| 4.5.2 地震动选取方法对抗倒塌估计的影响 |
| 4.6 基于双谱匹配的地震动选取数量研究 |
| 4.6.1 每层抽样数量对结构抗倒塌估计的影响 |
| 4.6.2 分层数量对结构抗倒塌估计的影响 |
| 4.7 基于双谱匹配选取方法结构抗震性态评估中的应用 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 匹配加速度和位移谱的地震动合成方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 加速度小波地震动合成方法的改进 |
| 5.2.1 目标反应谱选取 |
| 5.2.2 基于加速度小波合成地震动方法 |
| 5.2.3 谱型匹配对地震动合成的影响及其改进 |
| 5.3 小波包变换方法 |
| 5.3.1 小波包变换理论 |
| 5.3.2 小波包分解 |
| 5.3.3 小波包重构 |
| 5.4 基于小波包变换遗传算法的地震动合成方法 |
| 5.4.1 地震动合成原理 |
| 5.4.2 地震动合成步骤 |
| 5.4.3 单目标谱匹配地震动合成 |
| 5.4.4 双目标谱匹配地震动合成 |
| 5.5 谱匹配水平对结构抗震性能估计的影响 |
| 5.5.1 双谱匹配地震动选取及其合成 |
| 5.5.2 结构抗震性能估计对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 匹配TDSI目标谱的地震动信息 |
| 附录B 匹配双目标谱的地震动信息 |
| 附录C 建筑结构配筋图 |
| 附录D 建筑结构信息 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）带可更换耗能连接的装配式混凝土框架抗震性能与设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及立题依据 |
| 1.2 可恢复功能结构 |
| 1.2.1 可恢复功能结构定义 |
| 1.2.2 可恢复功能分离结构 |
| 1.2.3 可恢复功能集成结构 |
| 1.3 装配式混凝土结构 |
| 1.3.1 等同现浇装配式混凝土框架 |
| 1.3.2 干式连接装配式混凝土框架 |
| 1.4 基于性能的结构抗震设计方法 |
| 1.5 本文主要研究内容和研究思路 |
| 1.5.1 存在问题 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 本章参考文献 |
| 第二章 REDC-PCF抗震性能试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 REDC-PCF体系设计概念 |
| 2.2.1 设计概念 |
| 2.2.2 耗能组件 |
| 2.2.3 梁柱连接 |
| 2.2.4 柱脚连接 |
| 2.3 REDC-PCF试验设计 |
| 2.3.1 试验目的 |
| 2.3.2 试验试件设计 |
| 2.3.3 拼装流程及试验加载装置 |
| 2.3.4 试验加载制度与加载方案 |
| 2.3.5 试验加载方案 |
| 2.3.6 量测方案 |
| 2.4 REDC-PCF试验结果与讨论 |
| 2.4.1 损伤发展与失效模式 |
| 2.4.2 修复方法 |
| 2.4.3 整体滞回曲线与骨架曲线 |
| 2.4.4 试验试件梁柱连接性能 |
| 2.4.5 试验试件柱脚连接性能 |
| 2.4.6 耗能能力 |
| 2.5 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第三章 REDC-PCF宏观力学模型研究及其适用性评价 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 REDC-PCF力学模型分析 |
| 3.2.1 骨架模型 |
| 3.2.2 滞回模型及滞回规则 |
| 3.3 REDC-PCF受力、变形理论 |
| 3.3.1 基于D值法的REDC-PCF侧向刚度计算 |
| 3.3.2 特征点顶点位移角计算 |
| 3.3.3 特征点基底剪力计算 |
| 3.3.4 力学模型刚度计算 |
| 3.4 基于Opensees的有限元模型 |
| 3.4.1 数值模型 |
| 3.4.2 数值模型合理性验证 |
| 3.5 骨架模型适用性评价 |
| 3.6 滞回模型在Opensees中的实现及其适用性评价 |
| 3.6.1 滞回模型在Opensees中的实现 |
| 3.6.2 非线性静力分析中滞回模型适用性 |
| 3.6.3 非线性动力分析中滞回模型适用性 |
| 3.7 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第四章 REDC-PCF基于弹性位移设计谱的直接抗震设计方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 等位移原则 |
| 4.3 基于多性能水准的抗震设计 |
| 4.3.1 性能目标 |
| 4.3.2 目标位移 |
| 4.4 设计方法基本理论 |
| 4.4.1 结构设计目标 |
| 4.4.2 等效单自由度 |
| 4.4.3 约束系数与结构侧向刚度的关系 |
| 4.4.4 设计基底剪力和侧向力 |
| 4.4.5 柱脚REDC截面面积设计 |
| 4.4.6 梁端REDC截面面积设计 |
| 4.4.7 梁端和柱脚REDC的其它设计参数 |
| 4.4.8 非屈服梁内力计算 |
| 4.4.9 非屈服柱内力计算 |
| 4.5 直接基于弹性位移设计谱的设计流程 |
| 4.6 算例设计及分析 |
| 4.6.1 算例设计 |
| 4.6.2 设计结果 |
| 4.6.3 算例分析 |
| 4.7 精度讨论 |
| 4.7.1 假定结构侧向变形模式 |
| 4.7.2 高阶振型的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第五章 REDC-PCF抗倒塌能力及地震易损性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 性能指标及限值 |
| 5.2.1 性能指标 |
| 5.2.2 性能指标限值 |
| 5.3 REDC-PCF优化设计 |
| 5.3.1 算例设计 |
| 5.3.2 非线性静力分析 |
| 5.3.3 增量动力分析 |
| 5.4 REDC-PCF抗倒塌能力分析 |
| 5.4.1 抗倒塌极限状态 |
| 5.4.2 抗倒易损性分析 |
| 5.5 REDC-PCF地震易损性分析 |
| 5.5.1 易损性方程 |
| 5.5.2 易损性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第六章 基于性能的地震损失分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于性能的地震损失分析方法 |
| 6.3 FEMA-P58 地震损失计算流程 |
| 6.4 算例地震损失计算及分析 |
| 6.4.1 性能模型 |
| 6.4.2 地震危险曲线 |
| 6.4.3 结构响应 |
| 6.4.4 抗倒塌易损性曲线和拆除易损性曲线 |
| 6.4.5 震后直接经济损失分析 |
| 6.4.6 震后恢复时间分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 作者在攻读博士学位期间的学术成果 |
（4）结构分灾系统的随机地震响应分析及优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 结构地震响应分析方法研究进展 |
| 1.2.1 地震响应弹性分析方法 |
| 1.2.2 地震响应非线性动力分析方法 |
| 1.2.3 地震响应非线性静力分析方法 |
| 1.3 结构分灾设计研究进展 |
| 1.3.1 基于性能的结构全寿命优化设计 |
| 1.3.2 结构分灾设计 |
| 1.4 本文主要研究思路与内容 |
| 2 基于能量平衡的改进多模态Pushover分析方法 |
| 2.1 地震作用下结构动力响应分析方法 |
| 2.1.1 结构弹性动力响应分析方法 |
| 2.1.2 结构非弹性动力响应分析方法 |
| 2.2 基于能量平衡的改进多模态Pushover方法 |
| 2.2.1 能量平衡原理 |
| 2.2.2 基于能量平衡的Pushover分析方法 |
| 2.3 基于能量平衡的偏心结构多模态Pushover近似方法 |
| 2.3.1 高阶模态响应的近似分析方法 |
| 2.3.2 算例结构模型 |
| 2.3.3 9层结构分析结果与讨论 |
| 2.3.4 20层结构分析结果与讨论 |
| 2.3.5 结构地震响应均值对比分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 结构随机分灾设计谱 |
| 3.1 确定性分灾设计谱 |
| 3.1.1 分灾系统的无量纲化三线性模型 |
| 3.1.2 确定性分灾设计谱及其参数集 |
| 3.1.3 分灾设计谱示例 |
| 3.2 随机地震动模型 |
| 3.2.1 模型描述及参数 |
| 3.2.2 地震动参数识别与拟合 |
| 3.3 随机分灾设计谱 |
| 3.3.1 随机分灾设计谱的建立 |
| 3.3.2 参数分析 |
| 3.4 随机分灾设计谱设计算例 |
| 3.4.1 设计流程 |
| 3.4.2 设计实例 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于Copula函数的分灾结构随机分析方法 |
| 4.1 统计Copula函数 |
| 4.1.1 Copula与相关性 |
| 4.1.2 正态Copula函数 |
| 4.2 基于Copula函数的结构系统联合概率分布建模 |
| 4.3 基于Copula函数的分灾结构系统随机分析 |
| 4.3.1 单自由度分灾模型 |
| 4.3.2 考虑结构-响应联合分布的单自由度分灾模型的随机分析 |
| 4.3.3 考虑载荷-响应联合分布的单自由度分灾模型的随机分析 |
| 4.3.4 考虑结构-载荷-响应联合分布的单自由度分灾模型的随机分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 分灾结构系统多目标全寿命优化设计 |
| 5.1 基于分灾系统随机分析的结构全寿命总费用 |
| 5.1.1 结构全寿命总费用表述 |
| 5.1.2 基于随机分析与模糊评判的结构损伤损失 |
| 5.2 分灾结构系统的多目标优化建模 |
| 5.2.1 目标与约束 |
| 5.2.2 多目标NSGA-Ⅱ算法 |
| 5.2.3 基于随机分析的分灾系统多目标优化流程 |
| 5.3 分灾尺寸优化算例 |
| 5.3.1 优化设计尺寸变量 |
| 5.3.2 结构损伤损失的建模 |
| 5.3.3 分灾结构响应的随机建模 |
| 5.3.4 优化目标 |
| 5.3.5 优化结果分析 |
| 5.4 同时考虑排布与尺寸的分灾优化 |
| 5.4.1 设计变量 |
| 5.4.2 结构边缘分布 |
| 5.4.3 优化结果对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）简化地震激励下相邻结构基于量纲分析的碰撞反应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 本文的研究目的与内容 |
| 第2章 相邻结构碰撞反应基础理论及量纲分析方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相邻建筑结构间发生碰撞的原因和类型 |
| 2.3 碰撞分析模型 |
| 2.4 量纲分析方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于量纲分析的弹性单自由度结构单边碰撞反应研究 |
| 3.1 计算模型与无量纲运动方程 |
| 3.2 单自由度摆碰撞反应数值解求解 |
| 3.3 参数影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于量纲分析的相邻非弹性单自由度结构碰撞反应研究 |
| 4.1 计算模型与无量纲运动方程 |
| 4.2 两个非弹性单自由度结构碰撞反应数值解 |
| 4.3 两个非弹性单自由度结构参数分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于量纲分析的非弹性多自由度结构碰撞反应及试验研究 |
| 5.1 计算模型与无量纲运动方程 |
| 5.2 两个非弹性单自由度结构碰撞反应数值解 |
| 5.3 相邻多层结构的振动台碰撞试验 |
| 5.4 两个非弹性多自由度结构参数分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间(拟)发表的论文 |
| 致谢 |
（6）钢框架结构基于常屈服位移的抗震设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 非线性地震反应分析方法 |
| 1.2.1 非线性静力分析方法 |
| 1.2.2 非线性动力分析方法 |
| 1.3 强度折减系数研究现状 |
| 1.3.1 延性折减系数研究现状 |
| 1.3.2 超强折减系数研究现状 |
| 1.4 R_y-μ-T关系研究现状 |
| 1.4.1 单自由度体系R_y-μ-T关系研究现状 |
| 1.4.2 多自由度体系R_y-μ-T关系研究现状 |
| 1.5 单自由度体系R_y-μ-T关系研究中存在的问题 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第二章 常屈服位移抗震设计方法 |
| 2.1 传统常周期抗震设计方法 |
| 2.2 常周期抗震设计方法存在的问题 |
| 2.2.1 结构设计问题 |
| 2.2.2 位移延性预估问题 |
| 2.3 结构屈服位移的稳定性 |
| 2.3.1 悬臂梁屈服位移的稳定性 |
| 2.3.2 抗弯钢框架屈服位移的稳定性 |
| 2.4 常屈服位移抗震设计方法 |
| 2.4.1 强度折减系数R*与R_y的比较 |
| 2.4.2 常屈服位移抗震设计方法计算流程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 单自由度结构基于常屈服位移的动力反应分析 |
| 3.1 SDOF结构运动方程的建立 |
| 3.2 SDOF结构在对称Ricker脉冲作用下的地震响应分析 |
| 3.3 两种不同方法设计的结构在对称Ricker脉冲作用下的响应对比 |
| 3.3.1 两种不同结构在R_y取4时的位移响应对比 |
| 3.3.2 两种不同结构在R_y取其它值时的位移响应对比 |
| 3.4 SDOF结构在非脉冲状地震动作用下的位移响应计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 SDOF结构位移延性谱的研究 |
| 4.1 地震波的选取 |
| 4.2 非线性动力时程分析 |
| 4.3 位移延性的影响因素 |
| 4.3.1 强度折减系数对位移延性的影响 |
| 4.3.2 场地类别对位移延性的影响 |
| 4.3.3 屈服后刚度系数对位移延性的影响 |
| 4.4 R*-μ-u_(y,s)关系的提出 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 钢框架结构基于常屈服位移的抗震设计 |
| 5.1 多自由度体系到等效单自由度体系的转换 |
| 5.1.1 等效单自由度体系基本假定 |
| 5.1.2 等效单自由度体系位移计算 |
| 5.1.3 等效单自由度体系的基底剪力 |
| 5.1.4 确定侧向力分布模式 |
| 5.2 设计步骤 |
| 5.3 设计实例 |
| 5.4 结构评估 |
| 5.4.1 Pushover分析 |
| 5.4.2 非线性动力分析 |
| 5.5 结果分析 |
| 5.5.1 结构顶点峰值位移控制 |
| 5.5.2 最大层间侧移比控制 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ |
| 附录Ⅱ |
| 攻读学位期间取得研究成果 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 攻读硕士期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（7）脉冲型地震下隔震结构的等强度位移需求谱研究（论文提纲范文）
| 1 运动方程的建立 |
| 2 等强度位移需求谱的基本方程 |
| 3 等强度位移需求谱的建立 |
| 4 等强度位移需求谱的数学表达式 |
| 5 结论 |
（8）基于能量的钢框架结构的抗震性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 地震作用计算方法与抗震设计方法 |
| 1.2.1 地震作用设计方法 |
| 1.2.2 基于性能的抗震设计方法 |
| 1.2.2.1 基于性能的抗震设计方法的提出 |
| 1.2.2.2 基于位移的抗震设计方法 |
| 1.1.2.3 基于能量的抗震设计方法 |
| 1.3 我国规范基于性能设计的基本概念 |
| 1.3.1 性能水准 |
| 1.3.2 设防水准 |
| 1.3.3 性能目标 |
| 1.4 基于能量的抗震设计方法的发展状况 |
| 1.4.1 国内外学者提出的基于能量的抗震设计方法 |
| 1.4.1.1 多自由度体系的能量设计方法 |
| 1.4.1.2 结构整体的能量计算方法 |
| 1.4.1.3 针对高层建筑混合结构的能量设计方法 |
| 1.4.1.4 以构件为对象的基于能量的抗震设计方法 |
| 1.4.2 构件变形和构件能量变化的评估模型研究现状 |
| 1.4.2.1 Park-Ang模型 |
| 1.4.2.2 Kunnath模型 |
| 1.4.2.3 Kumar模型 |
| 1.4.2.4 Kratzig模型 |
| 1.5 基于能量的抗震设计方法的内容 |
| 1.5.1 结构地震能量需求 |
| 1.5.2 结构累积塑性变形能和弹性变形能 |
| 1.5.3 能量平衡方程 |
| 1.5.3.1 单自由度体系能量反应的定义 |
| 1.5.3.2 多自由度体系层模型能量反应的定义 |
| 1.6 本文分析目标和分析过程 |
| 1.6.1 分析目标 |
| 1.6.2 分析内容 |
| 第二章 动力弹塑性分析方法及模型验证 |
| 2.1 非线性动力分析 |
| 2.2 基于性能的分析软件SAP2000和Perform-3D |
| 2.3 材料本构模型和构件分析模型选取 |
| 2.3.1 梁构件模型 |
| 2.3.2 柱构件模型 |
| 2.4 建模有效性验证 |
| 2.4.1 计算模型 |
| 2.4.2 地震记录选取 |
| 2.4.3 柱和梁塑性铰的设置 |
| 2.4.4 能量计算公式 |
| 2.4.5 计算结果验证 |
| 2.4.6 模型层间位移比较 |
| 2.5 地震输入能与累积塑性变形能的计算 |
| 2.6 Benchmark钢框架模型的工程意义 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 Benchmark中层钢框架基于能量的性能水准量化指标 |
| 3.1 基于能量的性能水准量化指标的确定方法 |
| 3.2 Benchmark中层钢框架模型分析 |
| 3.2.1 Benchmark中层钢框架模型 |
| 3.2.2 Benchmark中层结构的塑性铰设置 |
| 3.2.3 地震记录选取 |
| 3.2.4 弹性阶段模型校验 |
| 3.2.5 弹塑性阶段模型校验 |
| 3.3 Benchmark中层钢框架结构基于能量的性能水准量化指标 |
| 3.3.1 Benchmark中层钢框架结构层间位移分析 |
| 3.3.2 Benchmark中层钢框架结构楼层能量分析 |
| 3.3.3 Benchmark中层钢框架结构基于能量的性能水准量化指标的确定 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Benchmark多层钢框架基于能量的性能水准量化指标 |
| 4.1 性能水准量化指标的研究 |
| 4.2 Benchmark多层钢框架模型分析 |
| 4.2.1 Benchmark多层钢框架模型 |
| 4.2.2 Benchmark多层结构的塑性铰设置 |
| 4.2.3 地震记录选取 |
| 4.2.4 弹性阶段模型校验 |
| 4.2.5 弹塑性阶段模型校验 |
| 4.3 Benchmark多层钢框架结构基于能量的性能水准量化指标 |
| 4.3.1 Benchmark多层钢框架结构层间位移分析 |
| 4.3.2 Benchmark多层钢框架结构楼层能量分析 |
| 4.3.3 Benchmark多层钢框架结构基于能量的性能水准量化指标的确定 |
| 4.4 本章小节 |
| 第五章 基于能量的性能水准量化指标对比 |
| 5.1 基于滞回耗能的性能水准量化指标的确定方法 |
| 5.1.1 多自由度体系的运动方程式和能量平衡方程式 |
| 5.1.2 评估多自由度体系输入能和滞回耗能 |
| 5.1.3 多自由度体系滞回耗能分布规律 |
| 5.1.4 三层钢框架滞回耗能分布公式 |
| 5.1.5 基于滞回耗能的性能水准量化指标公式 |
| 5.2 Benchmark多层钢框架结构各性能水准的位移分析 |
| 5.3 Benchmark多层钢框架结构各性能水准的能量分析 |
| 5.4 多层钢结构基于能量的性能水准量化指标 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于能量的性能评估方法的应用 |
| 6.1 分析目的 |
| 6.2 工程概况 |
| 6.3 性能目标和性能水准 |
| 6.4 结构模型 |
| 6.4.1 荷载、重力荷载代表值和质量 |
| 6.4.2 框架塑性铰的设置 |
| 6.4.3 钢框架模型的建立 |
| 6.5 地震记录选取 |
| 6.6 钢框架结构基于能量的性能分析 |
| 6.6.1 罕遇地震下的性能验算 |
| 6.6.2 设防地震下的性能验算 |
| 6.6.3 多遇地震下的性能验算 |
| 6.7 钢框架结构基于位移和基于承载力的性能分析 |
| 6.8 本章小结 |
| 结论和展望 |
| 1、结论 |
| 2、展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（9）高强钢组合K形偏心支撑钢框架结构直接基于位移的抗震设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 EBF的受力特点 |
| 1.3 高强钢组合偏心支撑钢框架的研究现状 |
| 1.4 偏心支撑结构的抗震设计方法研究 |
| 1.4.1 规范设计方法 |
| 1.4.2 基于性能设计方法 |
| 1.5 直接基于位移的抗震设计方法 |
| 1.5.1 直接基于位移抗震设计方法的研究现状 |
| 1.5.2 直接基于位移抗震设计方法的设计过程 |
| 1.6 本文的研究意义 |
| 1.7 本文的研究内容 |
| 2 偏心支撑结构等效阻尼比的确定 |
| 2.1 等效阻尼比的研究现状 |
| 2.1.1 基本原理 |
| 2.1.2 已有方法理论回顾 |
| 2.2 偏心支撑结构等效阻尼比的确定 |
| 2.2.1 阻尼比影响因素的量纲分析 |
| 2.2.2 结构延性系数及等效阻尼比的计算 |
| 2.2.3 等效阻尼比的回归分析 |
| 2.2.4 回归函数的精确性验证 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 偏心支撑框架结构直接基于位移的抗震设计方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 直接基于位移的抗震设计方法 |
| 3.2.1 性能水平及抗震设防水准 |
| 3.2.2 结构的设计参数及构件内力 |
| 3.2.3 位移谱的建立 |
| 3.2.4 偏心支撑框架结构的屈服位移 |
| 3.3 偏心支撑框架结构的目标位移 |
| 3.4 构件设计 |
| 3.4.1 耗能连梁的设计 |
| 3.4.2 非屈服构件的设计 |
| 3.4.3 支撑的设计 |
| 3.5 P-Δ效应的影响 |
| 3.5.1 P-Δ效应 |
| 3.5.2 P-Δ效应的近似计算方法 |
| 3.5.3 P-Δ效应的适用范围 |
| 3.6 DDBD方法的设计步骤 |
| 3.7 试验概况与有限元验证 |
| 3.7.1 试验试件及加载工况 |
| 3.7.2 试验结果 |
| 3.7.3 有限元的有效性验证 |
| 3.8 算例设计及分析 |
| 3.8.1 设计条件 |
| 3.8.2 算例设计 |
| 3.8.3 Pushover分析 |
| 3.8.4 时程分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 基于DDBD设计的高强钢组合K形偏心支撑钢框架抗震性能研究 |
| 4.1 分析模型 |
| 4.1.1 直接基于位移的抗震设计方法 |
| 4.1.2 算例概况 |
| 4.1.3 算例截面 |
| 4.2 静力推覆分析 |
| 4.2.1 能力曲线 |
| 4.2.2 塑性铰分布 |
| 4.3 时程分析 |
| 4.3.1 地震波的选取 |
| 4.3.2 典型失效模式 |
| 4.3.3 层间侧移 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 公式推导 |
| 附录B 地震波 |
| 攻读硕士学位期间论文发表和参与项目 |
| 发表论文 |
| 参与科研项目 |
（10）脉冲型地震下考虑支座位移需求的减震—隔震混合控制体系抗震性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 近断层地震动相关研究 |
| 1.2.2 近断层地震作用下非弹性位移需求谱研究 |
| 1.2.3 基础隔震结构近断层地震响应研究 |
| 1.2.4 减震-隔震混合控制体系近断层地震响应研究 |
| 1.2.5 基于增量动力分析方法的抗震性能评估研究 |
| 1.2.6 结构地震易损性分析研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 脉冲型地震动选取准则与人工合成 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 脉冲型地震动选取准则 |
| 2.2.1 近断层区域划分 |
| 2.2.2 近断层地震动特征 |
| 2.2.3 脉冲型地震动选取 |
| 2.3 脉冲型地震动人工合成 |
| 2.3.1 地震动合成常用方法 |
| 2.3.2 地震动高频分量合成 |
| 2.3.3 速度脉冲分量合成 |
| 2.3.4 脉冲型地震动合成 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 脉冲型地震下隔震支座位移需求估算研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 隔震结构弹性位移需求谱 |
| 3.2.1 线弹性单自由度体系运动方程 |
| 3.2.2 弹性位移需求谱的特征分析 |
| 3.2.3 标准化弹性位移需求谱的拟合表达式 |
| 3.3 隔震结构非弹性位移需求谱 |
| 3.3.1 非弹性单自由度体系运动方程 |
| 3.3.2 非弹性位移需求谱的基本方程 |
| 3.3.3 等强度位移需求谱的特征分析 |
| 3.3.4 等强度位移比谱的特征分析 |
| 3.3.5 等强度位移比谱的拟合表达式 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 减震-隔震混合控制体系非线性动力响应和能量耗散机理分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算模型及其运动方程 |
| 4.2.1 钢筋混凝土框架结构基本参数 |
| 4.2.2 基础隔震结构运动方程 |
| 4.2.3 基础隔震结构基本参数 |
| 4.2.4 TMD-基础隔震混合控制体系运动方程 |
| 4.2.5 粘滞阻尼器-基础隔震混合控制体系运动方程 |
| 4.3 非线性动力响应分析 |
| 4.3.1 自振特性分析 |
| 4.3.2 非线性动力时程分析 |
| 4.4 参数影响分析 |
| 4.4.1 速度脉冲周期对结构地震响应的影响 |
| 4.4.2 隔震支座参数对结构地震响应的影响 |
| 4.4.3 TMD参数对结构地震响应的影响 |
| 4.4.4 粘滞阻尼器参数对结构地震响应的影响 |
| 4.5 能量耗散机理分析 |
| 4.5.1 能量响应求解方程 |
| 4.5.2 能量响应分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 减震-隔震混合控制体系抗震性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 结构增量动力分析 |
| 5.2.1 增量动力分析方法简介 |
| 5.2.2 隔震结构性能水平的划分 |
| 5.2.3 有限元分析模型的建立 |
| 5.2.4 单条地震记录增量动力分析 |
| 5.2.5 多条地震记录增量动力分析 |
| 5.2.6 增量动力分析曲线的统计分析 |
| 5.3 结构地震易损性分析 |
| 5.3.1 地震易损性分析方法简介 |
| 5.3.2 结构地震易损性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 隔震支座位移需求的动力试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验研究目的和研究内容 |
| 6.2.1 试验研究目的 |
| 6.2.2 试验研究内容 |
| 6.3 试验设备简介 |
| 6.3.1 振动台简介 |
| 6.3.2 传感器简介 |
| 6.4 结构试验设计 |
| 6.4.1 试验模型设计 |
| 6.4.2 试验荷载设计 |
| 6.4.3 试验测点布置 |
| 6.5 试验结果分析 |
| 6.5.1 隔震结构自振特性分析 |
| 6.5.2 隔震支座“滤波”特性研究 |
| 6.5.3 地震动强度对隔震层位移的影响 |
| 6.5.4 脉冲型地震对隔震层位移的影响 |
| 6.5.5 粘滞阻尼器对隔震支座位移的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 附录B 攻读学位期间参与的科研项目 |
| 附录C 论文相关MATLAB程序 |
四、近震作用下单自由度结构的非弹性响应分析研究（论文参考文献）
- [1]近断层地震下基于粘滞阻尼器的结构地震响应分析[D]. 祁文辉. 燕山大学, 2021(01)
- [2]加速度和位移双谱匹配地震动选取及合成方法研究[D]. 陈亚彬. 哈尔滨工业大学, 2021
- [3]带可更换耗能连接的装配式混凝土框架抗震性能与设计方法研究[D]. 李春雨. 东南大学, 2020(02)
- [4]结构分灾系统的随机地震响应分析及优化设计[D]. 王梦晨. 大连理工大学, 2019(06)
- [5]简化地震激励下相邻结构基于量纲分析的碰撞反应研究[D]. 王涛. 武汉工程大学, 2019(03)
- [6]钢框架结构基于常屈服位移的抗震设计方法研究[D]. 李田. 长安大学, 2019(01)
- [7]脉冲型地震下隔震结构的等强度位移需求谱研究[J]. 王亚楠,杜永峰,胡高兴. 振动与冲击, 2018(01)
- [8]基于能量的钢框架结构的抗震性能研究[D]. 薛振声. 华南理工大学, 2019(01)
- [9]高强钢组合K形偏心支撑钢框架结构直接基于位移的抗震设计方法研究[D]. 郑晓伟. 西安建筑科技大学, 2016(05)
- [10]脉冲型地震下考虑支座位移需求的减震—隔震混合控制体系抗震性能研究[D]. 王亚楠. 兰州理工大学, 2014(09)