考慮P－Δ效應的彈塑性反應譜歸一化

蔡志恒，童根樹

(浙江大學土木工程系，310058杭州，czh1984@139.com)

結構在遭遇達到設防烈度的地震作用下，能經受一定程度的塑性變形，對結構的安全并沒有不利的影響.因此，現有的抗震規范，都允許結構在遭受本地區抗震設防烈度的地震影響時進入塑性階段.但非線性分析較為復雜和耗時，此時，對簡化的彈塑性地震力計算便出現了2種研究方向:間接法和直接法.間接法是通過對彈性地震力折減來獲得彈塑性地震力;直接法是建立與彈性反應譜類似的彈塑性動力放大系數譜βμ譜，彈塑性地震力可以利用公式Fμ=kβμG直接獲得，其中k為地震區域系數，G為結構質量.已有研究［1－5］表明:震中距和震級對強度折減系數R影響較小，而場地條件、阻尼比、滯回模型對R存在著不可忽視的影響.文獻［6］首次用特征周期TgR對R譜進行歸一化處理，很好地保留了R譜的峰值特性.文獻［7－8］對特征周期作了進一步研究，分析了修正克拉夫模型和雙折線模型的R譜.在大震作用下，結構的塑性變形將比彈性極限變形大好幾倍，此時結構受重力二階效應的影響將變得尤為明顯，因此，折減系數R和彈塑性動力放大系數β都應考慮二階效應的影響.文獻［9］建議在設計中采用強度需求放大系數α=1/(1－μθ)，以考慮P－Δ效應的影響，并被1977年的墨西哥抗震規范采用;而我國的建筑工程抗震性態設計通則［10］給出的樓層剪力放大系數則為α= 1/(1－θ);二者存在巨大的差異.文獻［11－12］的研究也認為應該考慮P－Δ效應的影響.由于2個特征……