結(jié)構(gòu)三維彈塑性分析方法及其在建筑物震害研究中的應(yīng)用
李康寧1 洪 亮2 葉獻國3
- 摘 要
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李康寧1 洪 亮2 葉獻國3（1 理化學(xué)研究所地震防災(zāi)先端研究中心，日本兵庫縣三木市，6730433，Email: Kangning@miki.riken.go.jp； 2 CANNY Consultants PteLtd, 新加坡； 3 合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院 合肥市 230001）
[提要] 介紹了作者研究開發(fā)的結(jié)構(gòu)三維彈塑性分析方法及其在建筑物震害研究中的應(yīng)用。采用桿系模型，包括梁、柱、墻單元、拉壓桿單元、彈簧單元和阻尼單元，可建立各種結(jié)構(gòu)計算模型（質(zhì)點系模型、平面或空間框架模型）。對柱和墻單元等壓彎桿件，采用了“多彈簧模型”和“纖維模型”來考慮變動軸力和雙向彎曲荷載之間的耦合作用，能夠表達(dá)壓彎桿件在多軸荷載作用下的力學(xué)特性，從而比較真實地模擬結(jié)構(gòu)彈塑性地震反應(yīng)。為了表達(dá)各種荷載作用下桿件或彈簧的力和變形關(guān)系，作者開發(fā)和引進了多種材料恢復(fù)力模型，這些恢復(fù)力模型模擬了材料的非線性。在結(jié)構(gòu)分析過程中也采用近似方法考慮了幾何非線性。采用以上計算模型，作者開發(fā)了結(jié)構(gòu)三維彈塑性分析計算機程序，用于分析遭受地震作用的建筑物，其結(jié)果與實際的地震破壞吻合較好，能夠說明結(jié)構(gòu)的破壞機制。
[關(guān)鍵詞] 非線性 時程分析 地震反應(yīng) 桿系模型 恢復(fù)力模型 多彈簧模型
The paper introduces nonlinear analysis models and methods and their application in simulating the earthquake response and damage of building structures. For nonlinear analysis of huge building structures based on the force-displacement relation of individual structural members, simplified but reliable analysis models are required. Therefore, the multi-spring model, fiber model and one component spring model are now further developed and used in the structural nonlinear analysis. The multispring model and fiber model can represent the interactions among axial load and bi-directional bending moments, hence are used for modeling the column and shear wall in building structures for three-dimensional analysis. Using these models, the authors developed a computer program and applied it in the response analysis of an earthquake-damaged RC apartment building. The analysis results explain well the building responses and damage.
Keywords: 3D nonlinear; time-history analysis; earthquake response; frame model; hysteresis model; MSmodel
