[發明專利]一種抗震能力屈服位移的拋物線確定方法

有效

• 申請號: 201410319291.0
• 申請日: 2014-07-07
• 公開（公告）號: CN104047373B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 劉文鋒;于德湖
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

本發明屬于土木建筑工程領域，尤其涉及一種抗震能力屈服位移的拋物線確定方法。一種抗震能力屈服位移的拋物線確定方法，包括下列步驟：（1）在抗震能力曲線任意一點設定探測點，移動探測點；（2）計算雙折線(原點、探測點、最大點連線)與橫坐標圍成的面積；（3）計算抗震能力曲線與橫坐標圍成的面積；（4）計算不同探測點的面積比；（5）以頂點位移角為橫坐標，不同探測點的面積比為縱坐標，繪制面積比的曲線，得拋物線；（6）面積比的拋物線極值點就是屈服點，該點對應的位移就是屈服位移。本發明涉及的拋物線方法所得的屈服位移值能夠體現屈服點力學特征的本質，與抗震能力曲線相對應的精度高、相容性好。

技術領域

本發明屬于土木建筑工程領域，尤其涉及一種抗震能力屈服位移的拋物線確定方法。

背景技術

屈服位移是材料、構件和結構從彈性進入塑性的階段性標志，是彈塑性演化過程中產生微小塑性變形時相應的位移值。抗震設計中抗震能力屈服位移是抗震設計的關鍵參數之一，對合理評估結構抗震性能具有重要作用。1988年 Park（Park R.. State-of-the Art Report – Ductility Evaluation From Laboratory and Analytical Testing,Proceedings of Ninth World Conference on Earthquake Engineering, August 2-9,1988, Tokyo-Kyoto, Japan, Vol. VIII, 605-616） 將抗震能力屈服位移的確定方法概括為以下4種：（1）首次屈服法，以局部單個或一批構件(例如鋼筋混凝土框架結構首批出現柱塑性角)首次屈服為標志確定屈服位移；（2）原點切線法，近似認為極限強度(抗震能力曲線最高點)與屈服強度相等，由極限強度引出的水平線與原點切線相交，確定屈服點；（3）等能量法，即等面積法，以極限強度近似代替屈服強度，按照能力曲線面積與雙折線面積相等的原則，確定屈服點；（4）割線(0.75V_u)法，以經驗的0.75V_u點確定的割線與極限強度引出的水平線相交，確定屈服點。之后，各國規范、學者以模型第一剛度和等能量為關鍵要素，拓展為考慮硬化的彈塑性雙折線模型，概括為以下4種：（1）1992年Paulay and Priestley（Paulay T. and Priestley M.J.N.. Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry Buildings, John Wiley & Sons, Inc., 1992）在能力曲線原點和0.75V_y點確定割線，連接極限點與割線上一點，使硬化彈塑性雙折線面積與能力曲線面積盡可能的相等，確定屈服點；（2）1996年美國ATC 40（ATC-40 .Seismic Evaluation and retrofit ofexisting concrete buildings[R].Applied Technology Council,RedWood City,California,1996）認為0.75V_y點確定的割線可能高估屈服強度和位移，采用原點切線代替0.75V_y點的割線，并應用了曲線面積盡可能相等的原則確定屈服點；（3）2000年美國FEMA356（FEMA 356.Prestandard and commentary for the seismic rehabilitation ofbuildings[R].Federal Emergency Management Agency, Washington,D.C.,2000）、2005年FEMA 440（FEMA 440.Improvement of nonlinear static seismic analysisprocedures[R].Federal Emergency Management Agency,Washington,D.C.,2005）、2007年ASCE/SEI 41-06（ASCE/SEI 41 -06 .Seismic Rehabilitation of ExistingBuildings, American Society of Civil Engineers,2007）以0.6V_y點的割線作為第一剛度，并與面積盡可能相等的原則聯合應用，反復迭代，確定屈服點；（4）通用屈服彎矩法(幾何作圖法)的硬化彈塑性雙折線模型，確定原點切線與極限強度引出的水平線交點，引鉛垂線與能力曲線相交，確定新交點后，原點與新交點連線與極限強度引出的水平線相交，由交點再引鉛垂線與能力曲線相交，交點即為屈服點（姚謙峰,陳 平.土木工程結構試驗[M].北京:中國建筑工業出版社,2001）。