[终]外文翻译.docxVIP

静力弹塑性分析法在侧向荷载分布方式评估研究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; 2博士, 土木工程学院, 得克萨斯大学, 奥斯汀, TX 78712, PH: 512-232-9216; 摘要：这项研究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。在这个研究中四种典型的钢筋混凝土框架结构被采用，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位移系数法推荐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照。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殊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规范中明确要求避免的，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采用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）、在经常发生的小震情况下避免非结构破坏；（b）、在偶尔发生的中震情况下避免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。这项研究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研究。在各种不同的地震运动下建筑物的性能将被检查，最后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殊自然周期下最佳的荷载分布方式。1 地表运动数据在这个研究中，50个不同的数据被用于非线性时程分析法中，在表1中给出。所有数据来自四个A、B、C、D四个等级不同地点，它们的横波速度分别是750 m/s,360m/s至750 m/s,180 m/s至360 m/s,? 180 m/s。这些数据选至发生在世界不同地方的毁灭性地震，其中地震的名称、数据源、记录名称、加速度峰值、有效期及过期类型都在表1中给出。地表加速度峰值大约在0.046g至0.395g，其中g为重力加速度。所有地表运动数据取至距离地面最大为20km的近地范围内。2 框架结构的描述有着典型截面和钢筋的3、5、8和15层的钢筋混凝土框架结构见图1，这些钢筋混凝土结构是按Turkish 规范设计。考虑结构所处环境为土质类型Z1、地震1区，设计为等级为1级，其中恒载、活载以及地震荷载在设计中已经被考虑。所有这些钢筋混凝土框架结构都有3跨，长8m，层高3m。柱子假定与地基固结，钢筋的屈服强度为22 kN/cm2 ，混凝土的抗压强度为1.6kN/cm2.3层框架结构的第一周期经计算为0.54 s ，结构中所有的框架梁截面为矩形，宽25 cm、高25cm，框架柱截面尺寸为30cmx30cm。5层框架结构的第一周期经计算为0.72 s ，框架梁截面为矩形，宽25 cm、高50cm，框架柱截面尺寸前三层为40cmx40cm，后两层为30cmx30cm。8层和15层的框架结构的周期分别为0.90 s和1.20s，两者的框架梁截面为矩形，宽25 cm、高55cm。8层结构框架柱截面尺寸前五层为50cmx50cm，后三层为40cmx40cm，而15层结构框架柱截面尺寸前八层为80cmx80cm，后七层为60cmx60cm。3 框架结构的静力弹塑性分析法对于低等级的性能，为了估计其需求，就需要考虑结构的非弹性行为。静力弹塑性分析法可以用来识别地震的危险，并选择性能等级以此来设计性能目标。在静力弹塑性分析法中，以侧向荷载近似代表由层间产生的相关惯性力并使结构在这个侧向荷载作用下产生的位移大于地震设计中预期的位移(Li, Y.R.,1996)。