本文選題：pushover分析方法　切入點(diǎn)：非線性時程分析　出處：《大連理工大學(xué)》2013年博士論文

【摘要】：土木工程中應(yīng)用的材料都有一定的率敏感性,對結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震分析時有必要考慮材料的應(yīng)變率效應(yīng)。然而,目前缺乏在抗震分析中考慮材料應(yīng)變率效應(yīng)的方法。本文采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對連續(xù)性倒塌分析方法、應(yīng)變率對鋼筋混凝土(RC)框架結(jié)構(gòu)和輸電塔-線體系非線性響應(yīng)的影響、pushover分析中考慮應(yīng)變率效應(yīng)的方法、非線性時程分析中考慮應(yīng)變率效應(yīng)的方法、應(yīng)變率對RC框架結(jié)構(gòu)和輸電塔-線體系連續(xù)性倒塌的影響這些方面進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容如下： (1)提出了在連續(xù)性倒塌分析中單元喪失承載能力后仍考慮其質(zhì)量的方法�；凇痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2010),分別采用提出的方法和“生死單元”方法,編制了大型有限元軟件ABAQUS的子程序。通過對RC柱的靜態(tài)和動態(tài)加載試驗進(jìn)行數(shù)值模擬,對開發(fā)的子程序進(jìn)行了驗證。 (2)通過對某四層RC框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行增量動力時程分析,研究了材料的應(yīng)變率效應(yīng)對結(jié)構(gòu)最大頂點(diǎn)位移、最大基底剪力、最大層間位移和能力曲線的影響。通過對某輸電塔-線體系進(jìn)行增量動力時程分析,研究了材料的應(yīng)變率效應(yīng)對輸電塔和導(dǎo)(地)線響應(yīng)的影響。 (3)基于結(jié)構(gòu)動力學(xué)基本原理,提出了在pushover分析中考慮應(yīng)變率效應(yīng)的方法。將pushover分析過程看作一個1/4循環(huán),1/4循環(huán)的時間取結(jié)構(gòu)等效線性單自由度體系周期的1/4,提出了兩種考慮應(yīng)變率效應(yīng)的方法。通過對兩個模型進(jìn)行pushover分析和增量動力時程分析,驗證了提出方法的有效性。 (4)提出了一種在結(jié)構(gòu)非線性時程分析中考慮應(yīng)變率效應(yīng)的簡化、實用方法。采用該方法時,需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行兩次非線性時程分析。通過第一次的分析可以估算結(jié)構(gòu)不同位置的應(yīng)變率水平,然后對計算模型修改,最后對其進(jìn)行第二次分析。通過對三個簡易結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬,驗證了提出方法的可靠性。 (5)采用開發(fā)的子程序,對某RC框架結(jié)構(gòu)和輸電塔-線體系進(jìn)行了連續(xù)性倒塌分析,研究了材料的應(yīng)變率效應(yīng)對結(jié)構(gòu)抗倒塌能力和連續(xù)性倒塌過程的影響。
[Abstract]:The application in the civil engineering materials have a certain rate sensitivity, the seismic analysis of the structure when it is necessary to consider the effect of strain rate. However, the current lack of a method considering the strain rate effect of the material in seismic analysis. This paper uses the combined method of theoretical analysis and numerical simulation, the collapse analysis methods for continuous strain. The rate of reinforced concrete (RC) frame structure and the influence of transmission tower line system's nonlinear response method, considering strain rate effect in Pushover analysis method considering strain rate effect in nonlinear time history analysis, the influence of RC frame structure and transmission tower line system of progressive collapse were studied by strain rate the main research contents are as follows:
(1) proposed in the progressive collapse analysis methods on the quality of the unit loss is still considering bearing capacity. The concrete structure design code based on < > (GB50010-2010), using the proposed method and death element method respectively, the finite element software ABAQUS sub program. Through the numerical simulation of static and dynamic loading test on the RC column, on the development of the subroutine is verified.
(2) the incremental dynamic of a four layer RC framework structure time history analysis, to study the effects of strain rate on the structure of maximum displacement, maximum base shear, impact the maximum drift and ability curve. Through the increment of a power transmission tower line system time history analysis of materials the effect of strain rate on the transmission tower and guide (to) the influence line of response.
(3) the basic principle of structural dynamics based on the proposed method considering strain rate effect in Pushover analysis. The pushover analysis process as a 1/4 cycle, 1/4 cycle time structure of equivalent linear single degree of freedom system cycle 1/4, puts forward two methods of strain rate effect considered. Through pushover analysis for the two model and incremental dynamic time history analysis, verified the effectiveness of the proposed method.
(4) presents an analysis on the structure of nonlinear time history is considered in the simplification, the strain rate effect and practical method. Using this method, the need for two nonlinear time history analysis of the structure. Through the analysis of the first time we can estimate the strain rate level structure in different positions, and then modify the calculation model, at last time second analysis on it. Through the numerical simulation of the three simple structure, verified the reliability of the proposed method.
(5) the development of a subroutine, RC frame structure and transmission tower line system for the analysis of the collapse of continuity, to study the effect of strain rate on the structural collapse resistance and progressive collapse process.

【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU352.11

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1689918