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文档简介
附录:文献翻译EVALUATIONOFLATERALLOADPATTERNINPUSHOVERANALYSISArmaganKORKMAZ1,AliSARI21VisitorResearcher,DepartmentofCivilEngineering,UniversityofTexasatAustin,Austin,TX78712,PH:512-232-9216;armagan@2Ph.D.Student,DepartmentofCivilEngineering,UniversityofTexasatAustin,Austin,TX78712,PH:512-232-9216;ali_sari@DESCRIPTIONOFTHEFRAMESTRUCTURES3,5,8and15-storyR\Cframestructureswithtypicalcross-sectionsandsteelreinforcementsareshowninFigure1.ThereinforcedconcreteframestructureshavebeendesignedaccordingtotherulesoftheTurkishCode.Thestructureshavebeenconsideredasanimportantclass1withsubsoiltypeofZ1andinseismicregion1.Thedead,liveandseismicloadshavebeentakenaccountduringdesign.Allreinforcedconcreteframestructuresconsistthree-bayframe,spacedat800cm.Thestoryheightis300cm.Thecolumnsareassumedasfixedontheground.Yieldstrengthofthesteelreinforcementsis22kN/cm2andcompressivestrengthofconcreteis1.6kN/cm2.Thefirstnaturalperiodofthe3-storyframestructureiscomputed0.54s.Thecross-sectionofallbeamsinthisframeisrectangular-shapeswith25cmwidthand50cmheight.Thecross-sectionofallcolumnsis30cmx30cm.Thefirstnaturalperiodof5-storyframestructureis0.72sandthecross-sectionofbeamsis25cmwidthand50cmheightsimilarto3-storyframe.Cross-sectionofcolumnsatthefirstthreestoriesis40cmx40cmandatthelasttwostories,itis30cmx30cm.Theeight-storyand15-storyframestructureshavenaturalperiodof0.90sand1.20s.Thecrosssectionofbeamsforbothframestructuresis25cmx55cm.The8-storyframestructurehas50cmx50cmcolumnsforthefirstfivestoriesand40cmx40cmforthelastthreestories.Thecrosssectionofcolumnsforfirsteightstoriesinthe15-storyframestructuresis80cmx80cmandatthelastsevenstories,itis60cmx60cm.NONLINEARSTATICPUSHOVERANALYSISOFFRAMESTRUCTURESForlowperformancelevels,toestimatethedemands,itisrequiredtoconsiderinelasticbehaviorofthestructure.Pushoveranalysisisusedtoidentifytheseismichazards,selectionoftheperformancelevelsanddesignperformanceobjectives.InPushoveranalysis,applyinglateralloadsinpatternsthatrepresentapproximatelytherelativeinertialforcesgeneratedateachfloorlevelandpushingthestructureunderlateralloadstodisplacementsthatarelargerthanthemaximumdisplacementsexpectedindesignearthquakes(Li,Y.R.,1996).Thepushoveranalysisprovidesashearvs.displacementrelationshipandindicatestheinelasticlimitaswellaslateralloadcapacityofthestructure.Thechangesinslopeofthiscurvegiveanindicationofyieldingofvariousstructuralelements.Themainaimofthepushoveranalysisistodeterminememberforcesandglobalandlocaldeformationcapacityofastructure.Theinformationcanbeusedtoassesstheintegrityofthestructure.Afterdesigninganddetailingthereinforcedconcreteframestructures,anonlinearpushoveranalysisiscarriedoutforevaluatingthestructuralseismicresponse.ForthispurposethecomputerprogramDrain2Dhasbeenused.Threesimplifiedloadingpatterns;triangular,(IBC,k=1),(IBC,k=2)andrectangular,wherekisanexponentrelatedtothestructureperiodtodefineverticaldistributionfactor,areusedinthenonlinearstaticpushoveranalysisof3,5,8and15-storyR\Cframestructures.Loadcriteriaarebasedonthedistributionofinertialforcesofdesignparameters.Thesimplifiedloadingpatternsasuniformdistribution,triangulardistributionandIBCdistribution,theseloadingpatternsarethemostcommonloadingparameters.VerticalDistributionofSeismicForces:从团浮悉晚馋(糊1骗)劳恢慕洲拒橡(桨2降)where:目C减vx热听=Vert鼠icald注istrib屿ution酿factor技V=To乖talde精signl早ateral鲜force握orsh径earat鱼theb衡aseof捞struc纱ture码w杜i躬andw菠x元=The热porti律onof衬theto原talgr书avity阅loado娘fthe梳struct阶ure液h束i条andh像x有=The骡heigh品tfrom永theb希ase锈k=An悬expon浩entre袍lated随tothe绣struc乒turep郊eriod慢Inadd秤ition借these想latera如lload地ings,荣frames系ares俩ubject伶edliv矮eload旋sand降deadw德eights圆.P映-践△舍effec斤tshav赤ebeen矩taken戏into窜theac闷count坑during叶thep要ushove篇ranal飞yses.糊Thela桃teral欣force款isinc控reased趴for3贼,5an利d8-st燥oryfr院amesu崖ntilt膏heroo坏fdisp棋laceme黄ntrea叶ched妈50cm订and慨100cm桌for15镜-story碰frame痒.Beam才andc炮olumn标elemen宝tsare赤used睬toana摄lyzet寄hefra渡mes.T肤hebea钢msare状assum槽edto躺berig演idin哗theho幅rizont戏alpla荐ne.In朗elasti加ceffe凶ctsar液eassi趣gnedt借oplas户tichi迁ngesa左tmemb湖erend补s.Str妻ain-ha叙rdenin里gisn洽eglect卧edin常allel会ements亩.令Biline仅armom芒ent-ro抄tation参relat然ionshi再pisa望ssumed胖forb妹othbe敌amand滋colum恳nmemb太ers.A柳xiall率oad-Mo娇ment,歌P-M,i泽nterac叨tionr隆elatio草n,sug校gested薯byAC度I318-满89,is村used视asyie荒lding得surfac住eofc严olumn课elemen忠ts.In锤ertial杯momen胖tofc添racked削secti拘on,I竿cr不,isu伯sedfo怨rboth三colum棋nand论beamm杂embers祥durin笛ganal得yses.荷I骗cr喊isco糕mputed镜asha往lfof高thegr蝶ossmo滔mento吸finer途tia,I堪g揭.稍There貌sults匹ofthe身pusho启veran赛alyses串arep身resent露edin拢Figure倦s2to过5.Th倦e班pushov惭ercur供vesar感eshow饺nfor色three枣distri救bution存s,and角fore赔achfr给amest枪ructur外es.T饲hecur大vesre蜡presen招tbase狗shear摊-weigh皂trati叶overs菌ussto逆rylev史eldis柱placem星entsf沿oruni静form,半triang桶ulara僚ndIBC拢load亭distri摆bution射.Shea复rVwa餐scalc循ulated倡bysu根mming站allap跟plied限latera锯lload陵sabov雀ethe诊ground嘉level含,and志thewe站ighto烦fthe绿buildi坛ngWi话sthe委summat碎ionof愧thew茅eights量ofal貌lfloo构rs.Be久sidet袭hese,掠these极curves气repre夜sentt阿helos删tofl吓ateral潜load升resist俱ingca星pacity俭ands允hearf变ailure颗sofa赏colum邻natt柜hedis围placem召entle夜vel.T秤hecha费ngesi怒nslop串eoft算hesec超urves母givea硬nindi悔cation纪ofyi对elding货ofva钢rious系struct烈urale科lement蚕s,fir呀styie饺lding松ofbea内m,fir但styie奉lding越ofcol谁umnan社dshea恋rfail影urein扣them荡embers在.Byt荣heinc肢rease污inthe箱heigh蛮toft测hefra箱mestr屋ucture硬s,fir咱styie寸lding灵andsh膏earfa旱ilure行ofthe畅colum不nsis跳experi蔽enced得atal战arger聋roofd俭isplac真ements捉and依rectan失gular运distri星bution娇alway晓sgive悲theh踪igher列bases畅hear-w宪eight谦ratio际compar战ingto油other沟load移distri找bution溉sfor倾theco港rrespo勒nding摆story遣displa揪cement忙(hori姨zontal境displ注acemen岔t).挤REFERE梢NCES饮1.A腾TC-40畜幅(斧1996),剥泥“起Seis将翠ic伟孝evalua撒tion层正and坏劈R屈e圾trofit随次of屠严Concre矩te丹秋Buildi苍ng馅s迫”喊,竟果Vol.1,翅Appli县edTec腊hnolog追yCoun咏cil,R扛edwood撒City,得CA.解2.F留EMA傻能273惠另(咽1997).述絮串“出NEHRP垒Guidel拐inesf锈or弃最the防佳Seis即差icReh珍abilit屿ation岂ofBui帝ldings党,Fede黄ralE饼剩ergenc疤yMana锦ge筋王entAg聪enc秤y抽”构,浓某ashing颠tonD.乎C.复3.I酒BC(20献00)左假“订Intern啦ationa居lBuil饭dingC炉od锹e些”标.关4.P宋rakash猜,V.,稠虏Powell紧,呜骨G.,眠寇Ca挽使pbell,锹糊佩S.杂激(兵1993),疯浆蜘DRAIN福驾2D其妄User中素Guide墙鱼V牢饶1.10,计Univer淋sityo吩fCali晕fornia喷atBe宿rkeley药,CA.森5.L扫i,奸西Y.R.授朽(咏1996),抚傍“罪Non-Li骡near看修Ti停成e晕君H堆i懂story害谨And菠绵Pushov咽er佳幸Analys衰es该获for冒辰Seis厌花i屿cDesi集gnand爱Evalu迫atio坚n步”慨PhDT之hesis,篇Unive伙rsity往ofTex热as,Au吐stin,陕TX.涨6.V典ision宅旋2000消匆Co缸散ittee熊柔(鉴1995).国引Struct削ural值印Engine揉ering鸟昼Associ睡ation因泳of孕牵Califo云rnia,松CA.旁静力弹塑性分食析法在侧向荷孔载分布方式下季的评估研究捞Ar俊衰aganK匪ORKMAZ截1病,Ali弃SARI来2随1言访问学者泛,掠土木工程学院掠,准刷得克萨斯守大学耳,估与奥斯年汀轰,TX7你8712,登PH:51符2-232-净9216;伞armaga希n@mail荡.utexa愈句2雨博士井,钉土木工程学院鼻,抖拘得克萨斯火大学翼,牧假奥斯牲汀骄,TX7糖8712,答PH:51染2-232-栋9216;斤ali_sa等ri@mai敬l.utex谋折框架结构的描纳述赛有着典型截面晶和钢筋隐的络3挑、宵5旗、役8细和婚1怪5务层的钢筋混凝夸土框架结构见夺图腹1灶,这些钢筋混容凝土结构是按硬Turkis闲h止规范设计。考充虑结构所处环翠境为土质类芒型标Z娘1匠、地税震花1转区,设计为等锯级劫为亏1幕级,其中恒载风、活载以及地亮震荷载在设计串中已经被考虑火。金所有这些钢筋典混凝土框架结插构都架有闻3答跨,长纱8m窝,层高驴3m喝。柱子假定与趋地基固结,钢烛筋的屈服强度磁为齐22kN/至cm2侄,混凝土的抗氧压强度茅为凝1踏.6kN/c峡m2.菌3岂层框架结构的穷第一周期经计号算为草0.54s背哥,结构中所有婶的框架梁截面模为矩鸽形,宽闭25cm浆、高就25cm明,框架柱截面茧尺寸为愈30cmx睡30cm匠。羡5权层框架结构的律第一周期经计塌算为枪0.夜72冶s鹅,框架梁截面看为矩形,宽挨25cm模、高糠50膀cm滨,框架柱截面俯尺寸前三层粮为索4蔽0cmx锦4亚0cm括,后两层为粮30cmx唱30cm让。博8阻层祥和涌1苗5勉层的框架结构赛的周期分别为纯0.爽90弦s缺和蓬1.20s追世,两者的框架狭梁截面为矩形杆,宽光25cm纵、高点55节cm洲。苍8区层结构框架柱缓截面尺寸前五宏层伍为碰5忽0cmx阵5赶0cm绒,后三层毒为赢4上0cmx蝇4隙0cm拿,孤而刑1镇5烘层结构框架柱草截面尺寸前八赤层蝶为惧8截0cmx六8荣0cm阻,后七层旧为救6士0cmx苗6副0cm加。呢框架结构的静驾力弹塑性分析栏法竿对于低等级的份性能,为了估唐计其需求,就吉需要考虑结构腹的非弹性行为慈。静力弹塑性佳分析法可以用剪来识别地震的今危险,并选择役性能等级以此翠来设计性能目榜标。在静力弹赤塑性分析法中骨,以侧向荷载烂近似代表由层约间产生的相关您惯性力并使结瞧构在这个侧向扔荷载作用下产劳生的位移大于厘地震设计中预鹰期的位移秀(纯Li,Y正.R.,莫啊1996)榴。这种分析方潜法提供了剪力免与位移的置换佩关系并指出非阀弹性的界限和马结构侧面负荷帖能力,而曲线变斜率方面的改唯变表明了各有竿限元的屈服强略度。静力弹塑来性分析法的主铁要目的是决定哈结构的荷载数柴量和变形能力到。这些信息都已能够用于评价碌结构的整体性哲。铁在详细设计了萌钢筋混凝土框逃架结构后,就受用静力弹塑性沿分析法评估结奏构的宾地震反应,为瞧此电脑程序甚Drain毯2D脸会被用到。有替以下三种简化酱荷载形式:三侧角保形令IB冤C趟(黄k=距1袄)花,却IB记C晋(汇k=曲2缝)和矩形,其衣中完k赢是与结构周期针相关的系数,恨用来定义荷载帐竖向因素。它存们也会用畅于绪3结、胞5植、馋8冠和弹1摧5但层的钢筋混凝阻土框架结构的构静力弹塑性分丘析。剃荷载标准的确培定时基于设计岁参数中的惯性盒力的分布。简李化的荷载布置凳方式如均布分逗布、三角形分懒布非、在IB脊C易分布是最常见丝的荷载参数。式地震力的竖向蠢分布:首联咏绪幕袖腾(统1他)洲啊阶梯圈吨迅(裤2交)式中:策六C非vx妹为竖向分布参倡数什悦细V撇为总侧向力设加计值,或结构坦底部剪力秒疏w矿i突和穗w磁x圾为部分结构自恐重胞题h记i桂和隐h登x焰为结构高度(窝至基地算起)杜k枣为与结构周期硬相关的参数叮除这些侧向荷裳载外,结构还坟承受恒载和活真载。朴P-金△芽作用在静力弹绳塑性分析中同腾样被考虑。侧印向荷载一直会亏增加,直到谨3邪、指5棍和循8职层的框架结构榆楼顶位移病达到莫50格cm满优,嫂15计层的框架结构疯楼顶位移锯达到没100弊cm印阿。梁柱单元用搅于结构分析,怪假定梁在水平千方向是刚性的赠,考虑非弹性车影响单元是铰饼接的,而应变吉强化被忽略。妇双线性弯栽矩幸—稀转角关系假定蓄用于所用梁柱缩单元,由提ACI谈裁318-89悬建议的轴压荷琴载晚—魂弯矩关系刮、眼P进—赚M计、交互关系被樱用于柱单元屈鹿服表面。薄弱堂破碎区段的惯抬性矩蔬I院cr捉惕,在分析的时升候用于所有的揭梁柱。捆I摧cr屿取总惯性矩误I类g恢的一半。吸由静力弹塑性辉分析法所得的带结果。每个框品架结构的弹塑济性曲线都分均鲜布荷载、三角纸形荷载以叮及完IB鼠C臭荷载三种荷载纯方式给出,显
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