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建筑結構彈塑性分析技術規程PAGEPAGE3目錄總 則 1術語和符號 2術語 2符號 4基本規定 6一般規定 6適用范圍 6分析方法 8分析模型 10地震作用 13結果應用 14抗震性能化設計 15抗倒塌設計 16混凝土結構非線性分析 18分析方法 18分析模型 18復雜結構 19鋼結構非線性分析 21分析方法 21分析模型 22空間網格結構 22鋼結構抗火分析 23消能減震結構非線性分析 24分析方法 24分析模型 24結果應用 25隔震結構非線性分析 27分析方法 27分析模型 27結果應用 27附錄A混凝土本構關系模型 29混凝土單軸應力-應變關系 29箍筋約束混凝土應力-應變關系 31鋼管約束混凝土應力-應變關系 32混凝土塑性損傷本構關系模型 34附錄B鋼筋、鋼材本構關系模型 38鋼筋與鋼材應力-應變關系 38鋼板塑性本構關系模型 39附錄C鋼筋混凝土構件損傷破壞評價 41基本規定 41基于應力-應變關系的損傷破壞評價 41基于力-變形關系的損傷破壞評價 42附錄D消能器非線性分析模型 45位移型消能器非線性分析模型 45速度型消能器非線性分析模型 48附錄E隔震裝置非線性分析模型 50橡膠隔震支座非線性分析模型 50摩擦擺隔震支座非線性分析模型 51ContentsChapter1General 1Chapter2andSymbols 22Symbols 4Chapter3BasicRequirementsofNonlinearAnalysis 6General 6ApplicableScope 6AnalysisMethod 8AnalysisModel 10EarthquakeAction 13ResultApplication 14SeismicPerformanceBasedDesign 15CollapseDesign 16Chapter4ConcreteStructureNonlinearAnalysis 18AnalysisMethod 18AnalysisModel 18ComplexStructure 19Chapter5SteelStructureNonlinearAnalysis 21AnalysisMethod 21AnalysisModel 22SpaceGridStructure 22SteelStructureFireResistantDesign 23Chapter6Energy-DissipatedStructuresNonlinearAnalysis 24AnalysisMethod 24AnalysisModel 24ResultApplication 25Chapter7SeismicallyIsolatedStructuresNonlinearAnalysis 27AnalysisMethod 27AnalysisModel 27ResultApplication 27AppendixAConcreteConstitutiveModel 29ConcreteUniaxialStress-StrainRelations 29StirrupConfinedConcreteStress-StrainRelations 31ConcreteFilledStress-StrainRelations 32ConcretePlasticDamageConstitutiveRelationsModel 34AppendixBReinforcementandSteelConstitutiveModel 38ReinforcementandSteelStress-StrainRelations 38SteelPlatePlasticConstitutiveRelationsModel 39AppendixCReinforcedConcreteMemberDamageFailureCriteria 41General 41DamageCriteriaBasedonStress-StrainRelations 41DamageCriteriaBasedonForce-DisplacementRelations 42AppendixDEnergy-DissipatedDeviceNonlinearAnalysisModel 45Displacement-typeEnergy-DissipatedDeviceNonlinearAnalysisModel 45Velocity-typeEngergy-DissipatedDeviceNonlinearAnalysisModel 48AppendixESeismicallyIsolatorNonlinearAnalysisModel 50RubberIsolatorNonlinearAnalysisModel 50FritionPendulumIsolatorNonlinearAnalysisModel 51ExplanationofWordinginThisCode 53ListofQuotedStandards 54ExplanationofProvisions 55PAGEPAGE551 總 則確保質量,制定本規程。本規程適用于民用建筑與工業建筑的非線性分析。準規范的規定。術語和符號術語structuralanalysis確定結構上作用響應的過程或方法。linear-elasticanalysis基于線性應力-應變或線性彎矩-曲率關系,采用彈性理論分析方法對結構初始構型進行的結構分析。nonlinearanalysis基于材料非線性本構關系模型或(和)結構當前構型進行的結構分析。nonlinearstaticanalysis采用靜力作用加載方式的非線性分析。nonlineardynamicanalysis采用動力作用加載方式的非線性分析。nonlinearincrementaldynamicanalysis采用動力作用加載方式,通過逐步增大動力作用峰值,得到結構全過程響應的非線性分析。elastoplasticanalysis基于材料非線性本構關系模型進行的結構分析。geometricallynonlinearanalysis基于結構當前構型進行的結構分析。directanalysismethodofdesign直接考慮初始幾何缺陷、殘余應力、幾何非線性、材料非線性、節點連接剛度等因素,依據整個結構體系非線性分析結果的設計方法。implicitintegralmethod基于增量步平衡迭代的動力學方程求解方法。explicitintegralmethod基于差分格式的動力學方程求解方法。constitutiverelationmodel材料應力與應變之間的關系,廣義上是指力與變形之間的關系。plastichingemodel假定一維構件中部保持彈性,塑性發展集中在端部塑性鉸區域,塑性鉸參數按照彎矩-曲率、彎矩-轉角或其他廣義力-變形關系確定單元剛度的模型。塑性區非線性彈簧模型 plasticzonenonlinearspringmodel假定一維構件中部保持彈性,塑性發展集中在端部區域,并以多個適用混凝土、鋼筋或型鋼等材料本構關系模型的非線性彈簧確定單元剛度的模型。fibersectionmodel將一維構件沿截面和軸向細分為多個纖維,并適用混凝土、鋼筋或型鋼等材料非線性本構關系模型確定單元剛度的模型。符號iθ?——二階效應系數;ir——應力;——應變;t-ft,r——混凝土單軸抗拉強度代表值;t,rdt——混凝土單軸受拉損傷演化參數;cfc,r——混凝土單軸抗壓強度代表值;c,rdc——混凝土單軸受壓損傷演化參數;z——受壓混凝土卸載至零應力點時的殘余應變;Er——混凝土受壓卸載及再加載階段的變形模量;——混凝土從受壓骨架線開始卸載時的應力;——混凝土從受壓骨架線開始卸載時的應變;ca——附加應變;fcc——約束混凝土單軸抗壓強度代表值;cc——與約束混凝土單軸抗壓強度fcc對應的峰值壓應變;Va——鋼材對混凝土產生約束應力增量;p——混凝土塑性應變增量;Ds——鋼材約束剛度矩陣;y——鋼材屈服應變;fy——鋼材屈服應力;Es——鋼材彈性模量;k——鋼硬化段彈性模量折減系數;——剪跨比;m——彎剪比;n——軸壓力系數;Fdy——消能器或隔震支座屈服(起滑)荷載;Kd——消能器或隔震支座彈性剛度;udmax——沿消能方向消能器或隔震支座最大可能的位移;udy——沿消能方向消能器或隔震支座屈服(起滑)位移;Wc——消能器或隔震支座在udmax位移上循環一周耗散的能量;Fdmax——消能器或隔震支座最大荷載;Keff——消能器或隔震支座有效剛度;CD——消能器的阻尼系數。基本規定一般規定析。建筑結構的非線性分析,應符合下列規定:對鋼筋混凝土結構應正確預設配筋;規范的規定;響。通過建筑結構的非線性分析,宜達到下列目標:在地震等外力作用下,驗證結構傳力途徑及屈服機制的合理性;驗證結構具備必要的承載能力,良好的變形能力及耗能能力;能力或抗震能力;為合理的結構二道(多道)防線設計提供量化依據;量化依據。適用范圍體結構、鋼-混凝土混合結構、消能減震結構、隔震結構、大跨度結構以及裝配傷破壞過程模擬、穩定性分析及抗倒塌分析。下列結構應進行罕遇地震或極罕遇地震作用下的非線性分析:897~90.5結構;150m9采用消能減震和隔震設計的結構;3.2.2-13.2.2-2構;采用抗震性能化設計方法的結構。3.2.2-1豎向不規則的主要類型不規則類型定義和參考指標側向剛度不規則70%80%25%。豎向抗側力構件不連續豎向抗側力構件(柱、抗震墻、抗震支撐)的內力由水平轉換構件(梁、桁架等)向下傳遞。樓層承載力突變抗側力結構的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%。3.2.2-2平面不規則的主要類型不規則類型定義和參考指標扭轉不規則(或層間位移)的最大值與平均值的比值大于1.2。凹凸不規則平面凹進的尺寸,大于相應投影方向總尺寸的30%。樓板局部不連續樓板的尺寸和平面剛度急劇變化,例如有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的30%,或較大的樓層錯層。下列結構宜進行罕遇地震或極罕遇地震作用下的非線性分析:3.2.2-13.2.2-23.2.37板柱-抗震墻結構和底部框架砌體房屋;不規則的地下建筑結構及地下空間綜合體;0.5存在需驗證抗震性能關鍵構件的結構。表3.2.3宜進行罕遇地震作用下非線性分析的房屋高度范圍烈度、場地類別房屋高度范圍(m)8度Ⅰ、Ⅱ類場地和7度>1008度Ⅲ、Ⅳ類場地>809度>60分析方法非線性動力分析方法(包含非線性增量動力分析方法)3.3.2(含非線性增量動力分析方法);300m120m應采用兩個獨立的非線性分析軟件進行計算與校核。同時滿足下列條件的建筑結構,可采用非線性靜力分析方法:150m;結構構件在平面內的布置基本對稱、均勻;3.2.2-1建筑結構的非線性靜力分析,應符合下列規定:可在結構的各主軸方向分別施加單向水平力進行非線性靜力分析;水平力可作用在各層樓板的質心位置,可不考慮偶然偏心的影響;結構的每個主軸方向可采用不少于兩種水平力沿高度分布模式;系數曲線得到,或由建筑場地的地震安全性評價提出的地震作用反應譜得到。建筑結構的非線性靜力分析,可按下列步驟進行:建立結構非線性分析模型;性發展過程;采用能力譜、目標位移等方法確定在預期地震等外界作用下結構的整體響應;判定建筑結構在預期地震等外界作用下的損傷破壞情況及安全性。建筑結構的非線性動力分析,應符合下列規定:性,即非線性迭代的內外力應達到平衡;方法的穩定步長;3不應進行簡化處理;0.02;0.02,當填充墻及內隔墻較多且不在非線0.05;因素確定。建筑結構的非線性增量動力分析,應符合下列規定:應符合非線性動力分析的相關規定;布,并進一步判斷結構的倒塌風險。滿足以下條件時,應以施工全過程完成后的狀態為初始狀態:300m1/1000060m100m空間結構;30m張弦結構等存在預應力的張拉索結構;施工中存在構件延遲安裝的結構;材料特性及施工過程對結構內力有顯著影響的結構。線性影響:高層結構在地震作用下,結構基底重力附加彎矩大于初始傾覆彎矩的10%或考慮重力二階效應頂點側向位移增幅大于10%;1/50的雙層空間網格結構;24m12m5m的懸挑結構;存在預應力拉索、拉桿等;10%的其他結構。300m的超長結構、空間結構按多點地震輸入計算時,應考慮地震行波效應和局部場地效應。多高層和大跨度木結構建筑的非線性分析,應符合下列規定:要求采用適宜的分析模型,宜采用精細化模型進行非線性分析;宜根據試驗確定;非線性分析模型應體現木結構的非剛性連接。分析模型建筑結構非線性分析的材料本構關系模型,應符合下列規定:應與實際受力情況相符;證;本構關系模型,混凝土材料的本構關系模型應包含下降段;A.1A.2B.1考慮鋼筋與混凝土間的粘結-滑移本構關系模型;A.3鋼筋混凝土構件中的鋼筋,宜考慮混凝土破壞后受壓屈曲效應的影響。建筑結構非線性分析的計算模型,應符合下列規定:宜采用可以準確反映結構力學特性的非線性分析模型;梁、柱和支撐等桿系構件,可采用纖維截面模型、塑性區非線性彈簧模大方式考慮樓板作用;335分析模型應能體現實際配筋對連梁受力的情況;3擬;分析時,宜采用三維實體單元;單元連接的變形協調。2且構造符合現行國家標準規范的規定的整體模型。建筑結構非線性分析的整體模型,當樓梯間構件對結構剛度貢獻不可忽可能的損傷破壞模式及與主體結構的連接關系。建筑附屬機械、電氣設備的質量與所產生的荷載;非結構構件的質量與所產生的荷載,包括附著于樓面和屋面結構上的非非結構構件的剛度、質量和阻尼作用,并應適當減小結構阻尼比。研究確定。地震作用建筑結構非線性分析的地震作用方向,應符合下列規定:地震作用;899作用;存在轉換結構或斜柱(斜撐)時,應計算三向地震作用;應至少在建筑結構的兩個主軸方向,分別計算水平地震作用;15震作用。動時程時,計算結果可取平均值;2/33.5.2-1采用;表3.5.2-1地震動時程的加速度峰值(cm/s2)設防烈度6度7度8度9度多遇地震1835(55)70(110)140設防地震50100(150)200(300)400罕遇地震125220(310)400(510)620極罕遇地震160320(460)600(840)1080注:括號內數值分別用于設計基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區。產生較為顯著的內力和位移響應,體現結構與構件的可能損傷與破壞狀態;10%;進行設防地震、罕遇地震或極罕遇地震作用下的非線性動力分析,應首65%13580%120線應與振型分解反應譜法所采用的地震影響系數曲線在統計意義上相符;地震動時程的有效持續時間不宜小于建筑結構基本自振周期的5倍和15s,且輸入能量應在地震作用結束時逐漸趨近于零,地震動時程的時間間距不0.02s;3.5.2-20.05s0.10s;表3.5.2-2特征周期值(s)設計地震分組場地類別Ⅰ0Ⅰ1ⅡⅢⅣ第一組50.450.65第二組0.250.300.400.550.75第三組0.300.350.450.650.9010km以內的結構,非線性動力分析時應計入近場影1.5;若輸入為脈沖型地震動時程,可不放大地震作用的加速度峰值。結果應用建筑結構的非線性分析結果,可應用于下列情況:確定等效彈性分析與設計時所用的參數;建筑結構抗震與抗火等性能化設計;建筑結構在罕遇地震或極罕遇地震作用下的變形驗算;基于非線性分析結果的直接分析設計;定驗算和抗倒塌全過程分析。建筑結構的非線性分析結果,可用于確定下列等效彈性設計參數:混凝土剪力墻的連梁剛度折減系數;框架-剪力墻結構、框架-核心筒結構的框架二道防線調整系數;抗震性能化設計時,普通構件與耗能構件的剛度折減系數;消能減震結構的消能器等效剛度和整體結構等效附加阻尼比;隔震結構的隔震裝置等效剛度、等效阻尼及水平向減震系數。地震作用下建筑結構的非線性分析結果,可應用于下列方面:處于彈性受力狀態;構設計預期;設計預期;進行消能減震及隔震結構設計。塌設計方法保證結構安全。設計。抗震性能化設計C建筑結構抗震性能化設計的非線性分析,應符合下列規定:非線性分析模型與結構設計所采用的等效線性化模型的動力特性、多遇地震作用下的線彈性分析結果應基本一致;構件、普通構件宜直接考慮非線性屬性,也可設置為等效彈性;水準地震作用下的非線性分析得到;能破壞的構件及構件的破壞程度和破壞次序。果的直接分析設計方法,也可采用等效線性化方法得到構件內力。抗倒塌設計定建筑結構的安全冗余程度。建筑結構抗倒塌設計的非線性分析,應符合下列規定:可采用等效線性分析方法、非線性靜力分析方法、非線性動力分析方法(包含非線性增量動力分析方法);力重分布的動力效應;力分析的倒塌易損性分析方法;規定;其動力效應的影響。建筑結構在地震作用下的抗倒塌設計,尚應符合下列規定:應進行罕遇地震作用下的非線性分析;作用下的非線性分析,結構應處于可正常使用狀態;結構構件應有合理的屈服次序并具備多個傳力途徑。施工階段抗倒塌設計的非線性分析,尚應符合下列規定:支架的最大荷載響應;鋼結構應考慮非完整結構的最不利狀態進行驗算;應考慮施工過程中的安裝誤差、材料非線性和幾何非線性影響。混凝土結構非線性分析分析方法體結構非線性分析時,宜采用兩個不同的軟件進行對比復核。異明顯時,宜采用非線性分析得到剪力墻連梁剛度折減系數。框架-剪力墻結構、框架-核心筒結構的抗震設計,按現行國家標準規范2.0震作用下框架二道防線總剪力調整系數。分析模型混凝土結構的非線性分析模型,應符合下列規定:1m;管約束作用的影響;材料的力學性能指標及彈塑性本構關系模型。偏心的影響;無現澆面層的裝配式樓板不應考慮樓板面外剛度影響。樓面梁與豎向構件的偏心及上、下層豎向構件的偏心,宜按實際情況在剪力墻的非線性分析模型,應能充分反映受拉、受壓、受彎、受剪及上A.4采用;應能體現分布鋼筋與混凝土的協同受力。宜真實考慮邊緣構件長度及配筋,并應與剪力墻的其他部位變形協調。復雜結構當采用簡化處理時,宜補充局部精細化非線性分析。性分析。連體結構的非線性分析,連體部分應采用彈塑性樓板,并應準確模擬連移量應能滿足兩個方向在罕遇地震作用下的位移要求。991.5m82m模型。土的共同作用。型鋼混凝土結構的非線性分析,應采用可考慮型鋼與混凝土相互作用的慮復雜截面各組成部分的共同作用。鋼板剪力墻結構的非線性分析,應采用可考慮鋼板的實際受力情況及鋼B.2作用。250的結構附加內力,宜考慮混凝土收縮、徐變、沉降及施工調整等因素的影響。鋼結構非線性分析分析方法分析,可采用非線性靜力分析方法或非線性動力分析方法。方法。剛度折減時,可通過整體結構的非線性分析確定相關構件的等效彈性剛度。高層鋼結構的非線性分析,應考慮幾何非線性影響。i,max鋼結構內力分析的計算方法可根據最大二階效應系數確定當≤i,maxi,max0.1i,max

≤0.25時,宜采用考慮幾何非線性i,max影響的彈性分析或采用基于非線性分析結果的直接分析設計方法;當>i,max時,應采用基于非線性分析結果的直接分析設計方法:規則框架結構的二階效應系數可按下式計算:θ?Ni

(5.1.5-1)iki式中:Ni——所計算i樓層各柱軸向壓力設計值之和;H——產生層間側移u的計算樓層及以上各層的水平力標準值之和;

hi——所計算i樓層的層高;ui——Hki作用下按一階彈性分析求得的計算樓層的層間側移i=1、2、3、 、N,其中N為樓層數。其他結構的二階效應系數可按下式計算:iθ?i

1r

(5.1.5-2)式中:cr——整體結構最低階彈性臨界荷載與荷載設計值的比值。陷和殘余應力的影響。分析模型鋼結構的非線性分析模型,應符合下列規定:梁、柱和支撐等鋼結構構件,應根據實際情況和分析精度要求采用適宜3;應考慮延性墻板的剪切變形或剪切破壞;應考慮消能梁段的剪切變形或剪切破壞;宜考慮梁柱節點域的剪切變形或剪切破壞。模型應按桿件特性確定;桿件的恢復力模型可由試驗研究確定。空間網格結構慮上、下部結構之間的連接構造。安裝階段和使用階段不同的支承條件分別進行非線性分析。計算;單層網殼應采用空間桿系非線性單元進行計算。定系數應大于2.0。網架結構地震作用下的非線性分析,應符合下列規定:8向地震作用,對于其他網架結構應考慮豎向和水平地震作用;9度的地區,網架結構應考慮豎向和水平地震作用。網殼結構地震作用下的非線性分析,應符合下列規定:71/5時,應考慮水平地震作用;當矢跨比小于1/5時,應考慮豎向和水平地震作用;89震作用。0.03。鋼結構抗火分析跨度大于80m100m抗火性能,保證鋼結構的抗火安全。應視為鋼結構構件達到抗火承載能力極限狀態:軸心受力構件截面屈服;受彎構件產生足夠的塑性鉸而形成可變機構;構件整體喪失穩定;構件發生不能繼續承載的變形。應視為鋼結構整體達到抗火承載能力極限狀態:結構塑性發展形成可變機構;結構整體喪失穩定。度和彈性模量的影響。消能減震結構非線性分析分析方法消能減震結構的非線性分析,應符合下列規定:按彈性、等效彈性或直接考慮非線性屬性;結果進行直接分析設計;過非線性分析確定;模型結果保持一致。消能減震結構等效線性化分析模型的阻尼比確定,應符合下列規定:消能減震結構的總阻尼比應為主體結構阻尼比與消能器附加阻尼比之和;或適當減小;消能器附加阻尼比宜通過非線性動力分析確定;25%25%。分析模型軟鋼消能器和屈曲約束支撐可采用雙線性模型、三線性模型或文模型;摩擦消能器、鉛消能器可采用理想彈塑性模型;黏滯消能器可采用麥克斯韋模型;黏彈性消能器可采用開爾文模型;其他類型消能器模型可根據組成消能器的元件串聯或并聯形式確定;消能器的非線性分析模型及參數宜經試驗驗證。屈曲約束支撐的非線性分析,應符合下列規定:屈曲約束支撐宜設置為軸心受力構件;耗能型屈曲約束支撐在多遇地震作用下應保持彈性,在設防地震、罕遇主要耗能構件;彈性,與結構的連接節點板不應發生強度破壞或屈曲破壞;耗能型屈曲約束支撐在設防地震、罕遇地震或極罕遇地震作用下的計算件設計。D采用。結果應用10能器和屈曲約束支撐不應進入屈服狀態;的最大值;120%。消能器連接構件的非線性分析結果,應符合下列規定:進行消能器連接的梁、柱、支撐、剪力墻和支墩設計,應考慮消能器附驗證在消能器極限位移或極限速度對應的阻尼力作用下,與消能器連接的梁、柱、支撐、剪力墻、支墩應處于彈性工作狀態,不發生屈服或失穩。隔震結構非線性分析分析方法隔震結構的非線性分析,應符合下列規定:及隔震裝置的承載力和變形驗算;460m動力分析方法進行驗算。最大值及同時出現的其它內力分量。屬性,通過非線性動力分析得到隔震結構的水平向減震系數。分析模型移關系特征。隔震層頂部梁和樓板應作為其上部結構的一部分進行非線性分析。隔震裝置的非線性分析模型及參數宜經試驗驗證。E結果應用隔震層以下結構和基礎的非線性分析結果,應符合下列規定:作用下隔震裝置底部的豎向力、水平力和力矩承載力驗算;隔震層以下的結構(包括地下室和隔震塔樓下的底盤)中直接支承隔震層隔震結構基于非線性分析結果的抗傾覆驗算,應符合下列規定:應進行隔震結構整體抗傾覆驗算和隔震裝置拉壓承載能力驗算;1MPa,并應符合現行國家標準規范對最大拉、壓應力的規定;橡膠隔震支座在罕遇地震作用下的水平位移,不應超過支座有效直徑的0.55倍和支座內部橡膠總厚度3.0倍二者的較小值。水平位移應滿足現行國家標準規范對隔震縫和滑動蓋板寬度的規定。基本無損傷狀態。滿足罕遇地震或極罕遇地震作用下的變形限值的要求。20MPa。附錄A混凝土本構關系模型混凝土單軸應力-應變關系A.1.1 混凝土單軸受拉的應力-應變關系,可按下列公式確定:(1dt)Ec

(A.1.1-1)t10.2x5) x1ttd t1

x

(A.1.1-2)t (x1)1.7xtxt

t,rft,rt,r

(A.1.1-3)(A.1.1-4)t——混凝土單軸受拉應力-A11取用;ft,r——混凝土單軸抗拉強度代表值;r與單軸抗拉強度代表值ft,r相應的混凝土峰值拉應變,按表取用;t——混凝土單軸受拉損傷演化參數。表A.1.1 混凝土單軸受拉應力-應變關系的參數取值ft,r(N/mm2)1.01.52.02.53.03.54.0t,r(0-)658195107118128137t0.310.701.251.952.813.825.00混凝土單軸受壓的應力-應變關系,可按下列公式確定:(1dc)Ec

(A.1.2-1)1ddc

cn xn1xn

(A.1.2-2)1c

x1c (x)2xc fc,r

(A.1.2-3)c Ecc,rn c,rc,rfc,r

(A.1.2-4)xc,r

(A.1.2-5)c——混凝土單軸受壓應力-A12取用;fc,r——混凝土單軸抗壓強度代表值;c,r——與單軸抗壓強度代表值fc,r相應的混凝土峰值壓應變,按表取用;dc——混凝土單軸受壓損傷演化參數。表A.1.2 混凝土單軸受壓應力-應變關系的參數取值fc,r(N/mm2)20253035404550556065707580c,r(-6)1470156016401720179018501920198020302080213021902240c0.741.061.361.651.942.212.482.743.003.253.503.753.99u/c,r3.02.01.71.6定:rz)

(A.1.3-1)rE r

(A.1.3-2)unznan

(A.1.3-3)z

Ecc,ncamax

c,r

,0.n

(A.1.3-4) c,r un c,r 式中:

z——受壓混凝土卸載至零應力點時的殘余應變;Er——混凝土卸載及再加載的變形模量;n、n——分別為混凝土從受壓骨架線開始卸載時的應力和應變;a——附加應變;c,r——混凝土受壓峰值應力代表值對應的應變。箍筋約束混凝土應力-應變關系A.2.1 -下列公式確定:ax(32a)x2(a2)x3 x1yx

(A.2.1-1) 10.802T(x)2x

x1vxc

(A.2.1-2)yfcc

(A.2.1-3)vdfh/fc

(A.2.1-4)式中:fcc——約束混凝土單軸抗壓強度;cc——fcc對應的峰值壓應變;a——上升段參數,a2.40.01fcu;T——下降段參數,T0.132fcu0.7850.905;——配箍特征值;d——體積配箍率,按箍筋的里皮計算;fyh——箍筋的屈服強度;fc——混凝土軸心抗壓強度。(1.0,1.0),0.5/cc,0.5),(0.2/c,0.2)即可,在(0.2/c,0.2)0.5/c與0.2/c可以采用下式計算:

/ 2.3473

(A.2.1-5)0.5 v/ 4.9176

(A.2.1-6)0.2 v式中:0.5——50%對應的應變;——20%對應的應變。鋼管約束混凝土應力-應變關系A.3.1 力-應變曲線可按下列公式確定:y2xx21qx01y

(x1.12)

(A.3.1-1)(A.3.1-2) x 1.12)(x1)2xx0y0

yk

240.45

(A.3.1-5)1 00

fcc

(A.3.1-6) f

fc

0.20c00c1

(A.3.1-7) 24 c130012.5fc

(A.3.1-8)0.745q2

(A.3.1-9)c(2.36105[02505)7]f23.51104c

(A.3.1-10)式中:fc——混凝土圓柱體軸心抗壓強度。應力和應變的單位分別是MPa和微應變。式(A.3.1-1)和式(A.3.1-2)的適用范圍是:=0.2~5,=0.03~0.2。

fy=200~700MPa

fcu=30~120MPa,截面含鋼率A.3.2 受壓應力-應變曲線可按下列公式確定:y2xx2

(x

(A.3.2-1)yx(x1)xx0y0

(x

(A.3.2-2)(A.3.2-3)(A.3.2-4)yk

(A.3.2-5) 240.451 f0c0c

(A.3.2-6) f

0.20c00c1

(A.3.2-7) 24 c130012.5fc

(A.3.2-8)1.61.5/x

(A.3.2-9)1.351(2)2

(f)0.1 c 1.351 c c(f)0.1c

(3.0)(3.0)

(A.3.2-10)式中:fc——混凝土圓柱體軸心抗壓強度。應力和應變的單位分別是MPa和微應變。式(A.3.2-1)和式(A.3.2-2)的適用范圍是:=0.2~5,

fy=200~700MPa

fcu=30~120MPa,截面含鋼率=0.03~0.2,截面高寬比D/B=1~2。混凝土塑性損傷本構關系模型在往復荷載作用下,混凝土材料可采用塑性損傷本構關系模型,該模型應力-應變關系:σ1dσ (A.4.1-1)0σDel:εεpl0

(A.4.1-2)d1stdcdtst1tr?c1c1r?

(A.4.1-3)(A.4.1-4)(A.4.1-5)r?3i

x?i,0

33i1

?i

(A.4.1-6)式中:σ ——有效應力;εpl

——塑性應變;0Del——單元應力-應變的彈性張量;0d——損傷因子變量;dt——混凝土受拉塑性損傷因子,與等效塑性拉應變相關;dc——混凝土受壓塑性損傷因子,與等效塑性壓應變相關;t——表示混凝土應力應變曲線從受壓區過度到受拉區彈性模量0~10;c——表示混凝土應力應變曲線從受拉區過度到受壓區彈性模量恢復程度,介于0~1之間,一般取1;?—有效主應力,記為? ? ?T(從大到小)。1 2 3對于單軸拉壓情況:r?1

if110

(A.4.1-7)0 0

110A.4.1-1所示:A.4.1-1塑性損傷因子定義及拉壓剛度恢復示意圖強化變量:以等效塑性應變pl為強化變量,等效塑性應變pl

plT由下式確定:pl??,plpl

t c(A.4.1-8) r?0 0 ??,pl

(A.4.1-9)0 0 1r?式中:l—塑性主應變率,pl=? T(從大到小)。1 2 3plpl;對于單軸受壓情況,plpl。t 11 c 11屈服準則:Fσ,pl=1qp(pl)x?,0x?,0pl)0

(A.4.1-10)1

1 1 ccp1σ:I (A.4.1-11)3q 3S:S (A.4.1-12)2S=pIσ (A.4.1-13)0001001()pl)c ct l)t Kc)2Kc1 式中:p——有效靜水壓力,平面應力下p1; 3 x yq——Mises

(A.4.1-15)(A.4.1-16)22222x y xy xyS——有效偏應力張量;I——單位矩陣;001.10~1.16之間;pl)pl)與pl的關系可由混凝土單軸受壓應c c力-應變關系換算而得;

c c cpl)——pl)與pl的關系可由混凝土單軸受拉應力t t-應變關系換算而得;

t t tKc——控制屈服面在偏平面上的投影形狀的參數,介于0.5~1.0之間,對于正常配筋的混凝土,建議Kc=0.67。對于單軸拉壓情況,屈服面可退化為 pl)0 if0Fσ,pl11 t t 11

(A.4.1-17)pl)0 if0 11 c c 11雙軸受壓雙軸受拉單軸受壓單軸受拉雙軸受壓雙軸受拉單軸受壓單軸受拉圖A.4.1-2平面應力下混凝土材料的屈服面流動法則:采用非關聯流動法則:

pl=Gσ

(A.4.1-18)σ塑性勢函數G采用Drucker-Prager雙曲函數:tant0q2tant0q22式中:——混凝土塑性勢函數的偏心距;——p-q平面內的膨脹角;0——單軸受拉強度。附錄B鋼筋、鋼材本構關系模型鋼筋與鋼材應力-應變關系鋼筋與鋼材應力-應變關系可按下列公式確定:sfs

Esy,r s y y s ky,r s y y s

sy

(B.1.1-1)0 su0——鋼筋(鋼材)應力;s——鋼筋(鋼材)應變;Es——鋼筋(鋼材)彈性模量;fy,r——鋼筋(鋼材)屈服強度代表值;y——與fy,r對應的鋼筋(鋼材)屈服應變;u——鋼筋(鋼材)峰值應變;k——鋼筋(鋼材)硬化段斜率。-可采用簡化的雙折線形式表達。sEssas aEsbabba .1.2-1)pskbasbab式中:a——再加載路徑起點對應的應變;

(B.1.2-2)b、b——分別為再加載路徑終點對應的應力和應變,如再加載方向鋼筋(鋼材)未曾屈服過,則b、b取鋼筋(鋼材)初始屈服點的應力-應(鋼材(鋼材最大應變。鋼板塑性本構關系模型剪力墻內嵌鋼板時,鋼板可采用經典金屬塑性二維本構關系模型。鋼板塑性二維本構關系模型,宜符合下列規定:Mises屈服準則;Bauschinger效應;加卸載無剛度退化。1:σD:εεpl

(B.2.3-1)式中:εpl ——塑性應變;D ——單元應力-2屈服準則:鋼材的屈服面滿足Mises屈服函數:F=fσα003Sαdev3Sαdev:S2

(B.2.3-2)(B.2.3-3)S=pIσ (B.2.3-4)p1σ:I 3αdevα1α:II 3式中——屈服應力;α ——反應力;αdev——反應力α的偏張量;S ——偏應力張量;I ——單位矩陣。2232x y xy xyα0即為初始屈服面fσ2232x y xy xy3流動法則:可采用關聯的勢函數流動法則:plplFσl:l:l3

(B.2.3-7)(B.2.3-8)式中:F——勢函數,采用與屈服函數相同的函數;εpl——塑性應變率;pl——等效塑性應變率,通過等效塑性功pl=σ:pl導出。4硬化規則:可采用Ziegler運動硬化法則,式中屈服面移動方向按下式確定:αC

1σαpl0

(B.2.3-9)式中:C——運動硬化模量;0——屈服應力,決定了屈服面的大小。Ziegler運動硬化法則示意如B.2.3所示:C1σαpl2 Mises初始屈服面1圖B.2.3平面應力下鋼材屈服面硬化附錄C鋼筋混凝土構件損傷破壞評價基本規定6C.1.1所示:表C.1.1損壞等級與損壞程度損壞等級損壞程度1級無損壞2級輕微損壞3級輕度損壞4級中度損壞5級重度損壞6級嚴重損壞鋼筋混凝土構件基于應力-應變本構關系模型的損傷破壞評價可參考附C.2,基于力-C.3。基于應力-應變關系的損傷破壞評價C.2.1 鋼筋混凝土構件的損壞等級可根據混凝土主壓應變或鋼筋(鋼材)C.2.1確定。C.2.1混凝土構件損壞等級評價標準損壞等級損壞程度評價標準混凝土主壓應變鋼筋(鋼材)塑性應變1級無損壞[0,0.8c,r)02級輕微損壞[0.8c,r,c,r)(0,y)3級輕度損壞[c,r,1.5c,r)[y,3y)4級中度損壞[1.5c,r, λc,r)[3y,6y)5級重度損壞[λc,r,u)[6y,12y)6級嚴重損壞[u,)[12y,∞)注:c,r為混凝土峰值壓應變,u60λ取2.06580λ取1.580以上應專門研究;50%20%時,損壞等級降低一級。基于力-變形關系的損傷破壞評價C.3.2-1~C.3.2-3所示:表C.3.2-1鋼筋混凝土梁損傷破壞形態劃分損壞形態剪跨比彎剪比彎曲損壞h≥2.0n≤.0彎剪損壞1.0≤h<2.0n≤.5hh≥2.0.0<n≤.5h剪切損壞其他表C.3.2-2 鋼筋混凝土柱損傷破壞形態劃分損壞形態剪跨比彎剪比彎曲損壞h≥2.0n≤.6彎剪損壞h≥2.0.6<n≤.01.4≤h<2n≤.0剪切損壞其他表C.3.2-3 鋼筋混凝土剪力墻損傷破壞形態劃分損壞形態剪跨比彎剪比彎曲損壞h≥1.5n≤.0彎剪損壞1.2≤h<1.5n≤.3h?3h≥1.5.0<n≤.0剪切損壞其他表中:MVh0

(C.3.2-1)為剪跨比;M為構件截面彎矩;V為構件截面剪力;h0為構件截面有效高度。mMnVnl

(C.3.2-2)m為彎剪比;Mn、Vn分別為偏心受力構件抗彎、抗剪承載力,計算中鋼筋和混凝土取材料強度平均值;l為零彎矩位置到計算截面的距離。鋼筋混凝土梁、柱和剪力墻損壞等級與位移轉角對應關系如表C.3.3-1~C.3.3-3所示:C.3.3-1鋼筋混凝土梁損壞等級與位移轉角對應關系構件參數損壞等級與位移轉角1級2級3級4級5級6級彎曲損壞nqv≤0.2≥0.0120.0040.0160.0240.0310.0390.044≥0.8≥0.0120.0040.0180.0290.0390.0490.054≤0.2≤0.0010.0040.0100.0110.0130.0140.017≥0.8≤0.0010.0040.0120.0160.0200.0240.029彎剪損壞nqsv≤0.5≥0.0080.0040.0090.0140.0190.0240.026≥2.5≥0.0080.0040.0070.0090.0120.0140.016≤0.5≤0.00050.0040.0070.0090.0120.0140.016≥2.5≤0.00050.0040.0050.0070.0080.0090.012C.3.3-2鋼筋混凝土柱損壞等級與位移轉角對應關系構件參數損壞等級與位移轉角1級2級3級4級5級6級彎曲損壞nqv≤0.1≥0.0210.0040.0180.0270.0370.0460.056=0.6≥0.0210.0040.0130.0180.0220.0270.030≤0.1≤0.0010.0040.0150.0220.0290.0360.042=0.6≤0.0010.0040.0090.0110.0120.0130.014彎剪損壞nn≤0.1≤0.60.0030.0130.0200.0260.0330.040=0.6≤0.60.0030.0090.0110.0140.0160.018≤0.1≥1.00.0030.0110.0160.0210.0260.028=0.6≥1.00.0030.0080.0090.0110.0120.014構件參數損壞等級與位移轉角1級2級3級4級5級6級彎曲損壞nqv≤0.1≥0.025構件參數損壞等級與位移轉角1級2級3級4級5級6級彎曲損壞nqv≤0.1≥0.0250.0030.0110.0160.0220.0250.028=0.4≥0.0250.0030.0100.0130.0170.0200.022≤0.1≤0.0040.0030.0080.0100.0110.0130.015=0.4≤0.0040.0030.0070.0080.0090.0100.011彎剪損壞nn≤0.1≤0.50.0030.0100.0130.0170.0200.021=0.3≤0.50.0030.0080.0110.0130.0150.016≤0.1=2.00.0030.0080.0100.0110.0130.015=0.3=2.00.0030.0070.0080.0100.0110.013注:彎曲損壞軸壓力系數1>n>0.4時,位移轉角為表中n=0.4的數值放大1.7(1?n)倍;彎剪損壞軸壓力系數1>n>0.3時,位移轉角為表中n=0.3的數值放大1.4(1?n)倍。表中:

n Nfck

(C.3.3)n為軸壓力系數;N為豎向荷載與地震共同作用下的軸壓力;fck為混凝土軸心抗壓強度標準值;Ac為柱或剪力墻的全截面面積。附錄D消能器非線性分析模型位移型消能器非線性分析模型1FdKdudFdFdysgn(ud)

(ud(

udy) (D.1.1-1)udy) (D.1.1-2)消能器的彈性剛度:

KdFdy/udy

(D.1.1-3)

Wc4Fdy(udmaxudy)

(udmaxudy) (D.1.1-4)式中:Fd——消能器輸出力;ud——消能器兩端的相對位移;Kd——消能器彈性剛度;Fdy——消能器屈服(起滑)荷載;——沿消能方向消能器屈服(起滑)位移;udmax——沿消能方向消能器最大可能的位移;Wc——消能器在udmax4D.1.1所示:圖D.1.1理想彈塑性模型示意圖1消能器阻尼力計算公式:FdKdudFdFdyKd(ududy)

((ud

udy) (D.1.2-1)udy) (D.1.2-2)消能器的彈性剛度:

KdFdy/udy

(D.1.2-3)

Keff

Fdmaxudmax

d

udy

) (D.1.2-4)消能器一周耗能:Wc4(FdyudmaxFdmaxudy)

(udmaxudy)(D.1.2-5)式中:Fd——消能器輸出力;ud——消能器兩端的相對位移;Kd——消能器彈性剛度;Fdy——消能器屈服(起滑)荷載;udy——沿消能方向消能器屈服(起滑)位移;Fdmax——消能器最大荷載;udmax——沿消能方向消能器最大可能的位移;Keff——消能器有效剛度;Wc——消能器在udmax位移上循環一周耗散的能量;——屈服后剛度比。D.1.2所示:圖D.1.2雙線性模型示意圖Wen1WenF(u,z)Kdud1)Kdzd d zzn1znd d 式中:——屈服后剛度比;、A、n——分別為滯回關系形狀控制參數。

(D.1.3-1)(D.1.3-2)2Wen量可采用積分進行計算。速度型消能器非線性分析模型MaxwellKelvin爾文模型),應具備如下基本特征:MaxwellKelvinMaxwellKelvinD.2.1所示:Maxwell模型 b)Kelvin模圖D.2.1Maxwell模型與Kelvin模型速度相關型消能器黏滯模型或黏彈性模型,按下列公式確定:消能器阻尼力計算公式:FC

)m

(D.2.2-1)d d式中:Fd——黏滯消能器的阻尼力;Cd——消能器阻尼系數,與液壓缸直徑、活塞直徑、導桿直徑和流體粘度等參數有關;m——0.2到1之間。黏滯消能器耗能計算公式如下:W2 (D.2.2-2)c d1 dmax黏彈性消能器耗能計算公式如下:WGu2

(D.2.2-3)c dmaxdCGAd

(D.2.2-4)1hKeff

(G2G2)h

(D.2.2-5)式中:1試驗加載圓頻率;Cd——消能器阻尼系數;G——黏彈性材料剪切模量;G——黏彈性材料儲存模量;A——黏彈性材料層橫截面面積;h——黏彈性材料層厚度。D.2.2所示:黏滯消能器 b)黏彈性消能圖D.2.2黏滯消能器和黏彈性消能器滯回曲線示意圖附錄E隔震裝置非線性分析模型橡膠隔震支座非線性分析模型E.1.1所示:Fk1△uk2圖E.1.1橡膠隔震支座豎向本構關系模型示意圖k2確定。E.1.2所示:FKp

KcKeffdmax△u△udmax圖E.1.2鉛芯橡膠隔震支座水平向本構關系模型示意圖相關參數計算公式如下:鉛芯橡膠隔震支座的初始剛度:KdFdy/udy

(E.1.2-1)鉛芯橡膠隔震支座的等效剛度:Keff

max/ud

(當udmaxudy時) (E.1.2-2)鉛芯橡膠隔震支座往復一次耗散的能量:Wc4(FdyudmaxFdmaxudy)

(當udmaxudy時) (E.1.2-3)——鉛芯橡膠隔震支座屈服荷載;max——鉛芯橡膠隔震支座最大荷載;Kd——鉛芯橡膠隔震支座初始剛度;Keff——鉛芯橡膠隔震支座等效剛度;udmax——水平向鉛芯橡膠隔震支座最大位移;udy——水平向鉛芯橡膠隔震支座屈服(起滑)位移;Wc——鉛芯橡膠隔震支座往復一次耗散的能量。摩擦擺隔震支座非線性分析模型摩擦擺隔震支座豎向剛度受壓可設定為彈性,受拉可設定剛度為零。E.2.2所示:FKcμPKpKeff△u圖E.2.2摩擦擺隔震支座水平向本構關系模型示意圖相關參數計算公式如下:摩擦擺隔震支座的初始剛度:KpP/dy

(E.2.2-1)摩擦擺隔震支座的屈服后剛度:KcP/R

(E.2.2-2)摩擦擺隔震支座的等效剛度:Keff

Rudmax

(E.2.2-3)摩擦擺隔震支座的恢復力:FPuP(gn

(E.2.2-4) R 摩擦擺隔震支座往復一次耗散的能量:cPudx

(E.2.2-5)

TRg

(E.2.2-6)式中:Kp——摩擦擺隔震支座的初始剛度;——摩擦擺隔震支座的動摩擦系數;P——摩擦擺隔震支座承受的豎向荷載;dy——摩擦擺隔震支座的屈服位移;Kc——摩擦擺隔震支座的屈服后剛度;R——摩擦擺隔震支座的等效曲率半徑;Keff——摩擦擺隔震支座的等效剛度;udmax——摩擦擺隔震支座的水平向最大位移;u——摩擦擺隔震支座的水平向位移;F——摩擦擺隔震支座的水平向恢復力;Wc——摩擦擺隔震支座往復一次耗散的能量;T——摩擦擺隔震支座的隔震周期。本規程用詞說明為便于在執行本規程條文時區別對待,對于要求嚴格程度不同的用詞說明如下:表示很嚴格,非這樣做不可的:正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴禁”;表示嚴格,在正常情況下均應這樣做的:正面詞采用“應”,反面詞采用“不應”或“不得”;正面詞采用“宜”,反面詞采用“不宜”;表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的,采用“可”。條文中指明應按其它標準執行的寫法為:“應符合……的規定”或“應按……執行”。引用標準名錄《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)《鋼結構設計標準》(GB50017-2017)《建筑結構可靠性設計統一標準》(GB50068-2018)《多高層木結構建筑技術標準》(GB/T51226-2017)《裝配式混凝土建筑設計標準》(GB/T51231-2016)《裝配式鋼結構建筑設計標準》(GB/T51232-2016)《裝配式混凝土結構技術規程》(JGJ1-2014)《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3-2010)《空間網格結構技術規程》(JGJ7-2010)《高層民用建筑鋼結構技術規程》(JGJ99-2015)《建筑消能減震技術規程》(JGJ297-2013)《疊層橡膠支座隔震技術規程》(CECS126:2001)《建筑工程抗震性態設計通則》(CECS160:2004)《建筑鋼結構抗火技術規范》(CECS200:2006)《建筑結構抗倒塌設計規范》(CECS392:2014)建筑結構彈塑性分析技術規程條文說明目錄1 總 則 58基本規定 59一般規定 59適用范圍 60分析方法 60分析模型 64地震作用 68結果應用 70抗震性能化設計 72抗倒塌設計 73混凝土結構非線性分析 75分析方法 75分析模型 76復雜混凝土結構 77鋼結構非線性分析 79分析方法 79分析模型 80空間網格結構 80鋼結構抗火分析 81消能減震結構非線性分析 83分析方法 83分析模型 84結果應用 85隔震結構非線性分析 87分析方法 87分析模型 87結果應用 88ContentsChapter1General1 58Chapter3BasicRequirementsofNonlinearAnalysis 59General 59ApplicableScope 60AnalysisMethod 60AnalysisModel 64EarthquakeAction 68ResultApplication 70SeismicPerformanceBasedDesign 72CollapseDesign 73Chapter4ConcreteStructureNonlinearAnalysis 75AnalysisMethod 75AnalysisModel 76ComplexStructure 77Chapter5SteelStructureNonlinearAnalysis 79AnalysisMethod 79AnalysisModel 80SpaceGridStructure 80SteelStructureFireResistantDesign 81Chapter6Energy-DissipatedStructuresNonlinearAnalysis 83AnalysisMethod 83AnalysisModel 84ResultApplication 85Chapter7SeismicallyIsolatedStructuresNonlinearAnalysis 87AnalysisMethod 87AnalysisModel 87ResultApplication 881 總 則1.0.1的非線性發展也是比較強烈的。目的。基本規定一般規定的分析結果將存在不可忽略的偏差,應采用非線性方法進行結構分析與設計。應力-應變關系、彎矩-曲率關系、內力-變形關系等。定的材料指標與本構關系模型。P-Δ效應等簡化分析方法考慮幾何為準確的方法考慮幾何非線性影響。可以較好地達到明確結構在地震等外力作用下傳力途徑是否合理的目的。多道防線對于結構在強烈地震等外力作用下的安全是比較重要的。所謂多道防線的概念,通常指的是:整個結構體系由若干個延性較好的分體系組成,并由延性較好的結構構雙肢或多肢抗震墻體系由若干個單肢墻分系統組成;框架-支撐框架體系由框架和支撐框架兩個系統組成;框架-筒體體系由框架和筒體兩個系統組成。結構體系具有最大可能數量的內部、外部贅余度,有意識地建立起一系薄弱層(部位)的概念,也是結構抗倒塌設計中的重要概念,包括:(位)的基礎。要使樓層(部位)的實際承載力在總體上保持相對均勻,一旦樓層(位能力不能有效發揮,不利于保證整體結構的安全。要防止在局部上加強而忽視整個結構各部位剛度、強度的協調。(部位使之具備足夠的耗散能量的能力又不發生危及整體結構安全的情況是提高結構總體性能的有效手段。適用范圍3.2.2、3.2.3形,會引起結構嚴重破壞甚至倒塌。保證“大震不倒”的設防目標要求。分析設計。分析方法3.3.1(推覆分析(彈塑性時程分析增量動力分析方法(IDA分析)。非線性靜力分析一般沿結構高度施加按一定形式分布的模擬地震作用等效能力譜和需求譜相交得到性能點,其計算結果需要工程經驗判斷。非線性動力分析方法的優點是可以仿真模擬結構在地震作用等外力作用下算工作量相對較大,需要考慮不同地震動下計算結果的離散性。果,并進一步進行結構的抗倒塌能力評估。3.3.3、3.3.4定水平地震力方式等。非線性推覆分析得到建筑結構基底剪力-頂點位移關系后,一般采用能力譜國家標準規范所規定的反應譜變換得到。建筑結構非線性動力微分方程的求解,目前一般采用隱式積分方法或顯式造成計算時間耗費顯著增加或影響計算結果的準確性。顯式積分方法一般采用差分格式求解,為滿足算法穩定性前提,建筑結1m10-5~10-4左構阻尼和非線性本構關系模型兩方面重復考慮結構構件的能量耗散。采用顯式積分方法時,若使用完整的瑞利阻尼形式,則計算工作量會進建筑結構進行非線性動力分析時,結構阻尼比的確定應考慮如下一些影響因素:建筑結構無論在風荷載、多遇地震、設防地震、罕遇地震或極罕遇地震在風荷載、多遇地震及設防地震(采用線彈性分析方法)下,通常假定(采用非線性分析方法大量的混凝土結構振動臺試驗結果表明,當主體結構的外界作用較小且0.01~0.030.05結構阻尼比。性動力分析的結構阻尼比。考慮能量耗散,以避免低估結構響應造成的結構設計偏于不安全情況出現。動力分析的相關規定。基于概率與數理統計方法評估建筑結構的倒塌易損性和倒塌風險是建筑結作。全不同于按一次整體成型的內力狀態。程相對應的逐步增加結構樓層剛度的模型,并對應施加重力荷載。關鍵構件進行單構件施工過程模擬。構以及存在幾何變形影響明顯的結構,應考慮幾何非線性影響。采用附加彎矩二階效應等簡化方法。地震輸入計算并考慮行波效應和局部場地效應可更加真實地體現地震作用對空間結構的影響。7應差異不明顯;78、9度區,多點地震輸入得到的結構響應差異比較明顯,應考慮行波效應和局部場地效應對輸入地震動時程進行修正。由于地震作用是一種隨機過程,多點地震輸入時應考慮最不利的組合情況。數。分析模型材料本構關系模型對建筑結構非線性分析結果的影響是顯著的,建筑結構(如框架結構梁、柱的節點區域等),在進行非線性分析時建議考慮鋼筋與混凝土的粘結-滑移本構關系模型。(GB50010-2010)規定建議鋼筋混凝土結構非線性分析時應考慮鋼筋在混凝土破壞后受壓屈曲效應的影響,以更準確模擬鋼筋混凝土構件及結構的全過程破壞情況。網格,并進行整體結構三維模型分析已經可以達到工程實用階段。-(轉角(較大洞口及洞口錯位等情況筋與混凝土之間的粘結和共同受力對剪力墻構件抗剪能力的影響。31/2~1/453~5可根據實際經驗酌情選用非線性分析單元。調。此時回填土剛度參數的選取對整體計算結果尤其是對地下室構件內力存在顯著的影響。安全情況出現。全性,并有效降低地下室在其他偶然作用下的破壞概率。多塔、連體結構的塔樓、裙房及連體部分在地震作用下的相互影響較為強精細化模型以充分體現其復雜受力狀態并發現可能損傷破壞部位。整體結構的初始阻尼比來考慮對非線性分析結果的影響。為可根據試驗研究確定。地震作用建筑結構非線性分析的地震輸入方向主要考慮以下因素:三向地震輸入,至少應考慮兩個水平方向的地震分量共同作用。根據震害經驗,9918m1.5m24m2m懸挑陽臺和走廊等震害嚴重,應考慮豎向地震作用。9某一方向水平地震作用主要由該方向抗側力構件承擔,如該構件帶有翼15°時,應考進行建筑結構非線性分析的地震動時程及相關參數選取主要考慮以下因素:85%以上,510%。計算結果在結構主方向的平80%,每個地震動時程65%。從工程角度考慮,這樣可以保證動力分析結果滿足120%。提供依據。310%以內是比較精細和符合現有工程精度要求的。效峰值和持續時間均要符合規定。分組確定。地震動時程的有效峰值以地震影響系數曲線峰值除以放大系數(約2.25)得到,計算輸入的加速度峰值,必要時可比上述有效峰值適當加大。1(1):0.85(水平2):0.65(輸入地震動時程的有效持續時間,一般從首次達到該地震動時程峰值的1010%為止;不論是實際的強震記錄還是人工模5~105~100.05s據特征周期放大后的反應譜選取地震動時程。結果應用用在建筑結構設計的較多方面:3.6.2考慮結構構件和材料溫度效應的非線性分析,進行建筑結構抗火性能化設計。倒”的抗震設計目標。接分析設計。體穩定和進行抗倒塌能力評估。設計參數計算:架內力調整。件的剛度折減系數,并根據等效剛度模型完成性能化設計。比。非線性分析比較準確地得到。用于上述各水準地震作用下的建筑結構非線性分析。(多遇地震作用)從建筑結構受力狀態角度應基本保持彈性受力狀態;遭遇第二水準烈度(設防地震作用)時,結構進入非線性工作階段,但塑性發展或結構體系的損壞應控制在建筑結構基于多遇地震作用下線彈性分析內力,進行內力調整后的構件設計承載力設計結果與構件的實際承載力并非完全一致。構件可重新設計或采取一定的構造加強措施。取一定的構造加強措施。通過罕遇地震下的非線性分析,可以驗證結構能否做到“大震不倒”,即關倒”要求的結構應重新進行設計。消能減震結構和隔震結構具有天然的非線性屬性,可依據非線性分析結果進行主體結構與消能器或隔震裝置的直接分析設計。具備足夠的技術基礎。免基于線彈性假定得到的構件內力通過內力調整所帶來的計算內力與實際構件假定不一致,將較大程度上推動建筑結構基本理論和設計方法的技術進步。抗震性能化設計不同地震水準的性能要求,通過非線性分析滿足相關性能目標要求。、3.7.3的規定或基于可靠的科學研究成果。抗倒塌設計全過程分析和抗倒塌設計,了解結構的安全儲備和冗余水平。標準規范的規定。充分體現結構及構件在破壞全過程中的真實受力狀態。在爆炸沖擊等偶然作用下,應考慮動力效應對材料本構關系模型的影響。保證罕遇地震作用下的抗倒塌能力是現行國家標準規范對建筑結構的基性能化設計目標。建筑結構在地震作用下合理的屈服次序對于保證其抗倒塌能力十分重要,可通過非線性分析驗證結構構件屈服次序是否符合設計預期。力學理論和非線性分析方法進行施工建造

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