静力弹塑性分析法在侧向荷载分布方式下的评估研究

静力弹塑性分析法在侧向荷载分布方式下的评估讨论Armagan KORKMAZ1, Ali SARI21访问学者,土木工程学院, 得克萨斯大学, 奥斯汀, TX 78712, PH: 512-232-9216; armagan@mail.utexas.edu2博士, 土木工程学院, 得克萨斯大学, 奥斯汀, TX 78712, PH: 512-232-9216; ali_sari@mail.utexas.edu摘要：这项讨论的目的是通过弹塑性分析法和非线性时程分析法来评估框架结构的性能或多种荷载形式及自然周期的多样性。弹塑性分析法的荷载分布状态有三角形、IBC（k=2），和矩形。在这个讨论中四种典型的钢筋混凝土框架结构被采纳，它们分别有四种不同的自然周期。非线性时程分析法是计算地震的最好方法，但美国的FEMA-273容量震谱法和ATC-40位移系数法推举使用静力弹塑性分析法。这篇论文将比较分别利用静力弹塑性分析法与非线性时程分析法分析所得到的结果。为了评估弹塑性分析法在三种不同荷载形式和四种自然周期下的结果，非线性时程分析法也被执行来对比。在不同地震下分布在全球的50个站点纪录了地面运动情况被用来做分析，通过比较静力弹塑性分析法和非线性时程分析法的结果来选择这种典型框架结构在特别自然周期下最佳的荷载分布方式。关键词：静力弹塑性分析、非线性时程分析、荷载形式、抗弯矩框架前言一般的抗震设计中仅仅只有安全和碰撞是在地震设计法律规范中明确要求避开的，抗震设计一般基于结构在地震中的性能表现。这样在低的地震水平下就要求考虑结构的非弹性行为。FEMA-273和ATC-40采纳静力弹塑性分析法而不是非线性时程分析，因为前者在抗震计算中能得到更精确度结果。在抗震计算的目的是：（a）、在常常发生的小震情况下避开非结构破坏；（b）、在间或发生的中震情况下避开结构破坏和最小限度的非结构破坏；（c）、在罕遇大震下不倒塌或产生严重破坏。结构设计要明确的在这三种情况下进行。这项讨论的目的是通过弹塑性分析法和非线性时程分析法来评估框架结构的性能或多种荷载形式及自然周期的多样性。3、5、8和15层的四种框架结构被用来分析，分析中荷载分布状态选择三角形IBC（k=1），IBC（k=2）和矩形。其中k是与结构周期相关的系数，用来定义荷载竖向因素。这四种结构用非线性程序DRAIN-2D (Prakash, V., Powell, G., Campbell, S., 1993)来分析，并把其结果与记录的相应数据比较。静力弹塑性分析法和非线性时程分析法都被执行，这两种非线性分析方法的联系将被讨论。在各种不同的地震运动下建筑物的性能将被检...