[发明专利]基于三维弹塑性地震反应谱的性能化抗震设计方法

权利要求书

1.基于三维弹塑性地震反应谱的性能化抗震设计方法，其特征在于，包括如下步骤，

S1.按照抗震设计场地的地震环境特征，选出一组地震动记录；

S2.将地震动记录按照不同设防烈度，输入到不同周期单自由度弹塑性结构体系进行弹塑性动力时程分析，获得地震动记录的最大加速度、最大速度和最大位移；

S3.以结构周期为X轴，以设防烈度为Y轴，分别建立以最大加速度、最大速度和最大位移为Z轴的三维弹塑性地震反应谱；

S4.对设计结构进行动力特征分析，获得不同振型下结构周期、振型和振型参与系数；

S5.根据不同设防烈度和不同振型下的结构周期，在三维弹塑性地震反应谱中提取加速度和位移；

S6.在不同设防烈度下，计算不同振型的相应地震作用内力和位移。

2.根据权利要求1所述的基于三维弹塑性地震反应谱的性能化抗震设计方法，其特征在于，所述步骤S1中地震环境特征包括地震震级、断层机制、断层距和场地条件。

3.根据权利要求1或2所述的基于三维弹塑性地震反应谱的性能化抗震设计方法，其特征在于，所述步骤S2中，将选出的地震动记录按照不同设防烈度，输入到不同周期单自由度弹塑性结构体系之前，先将每条地震动记录的时程加速度峰值调整到中国抗震规范规定的该设防烈度的加速度峰值。

4.根据权利要求3所述的基于三维弹塑性地震反应谱的性能化抗震设计方法，其特征在于，所述步骤S2中，不同周期单自由度弹塑性结构体系为，

其中，m、c、k分别表示结构本身的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵，u表示各楼层相对于结构基础的位移向量，表示地面加速度时程，ι表示影响系数。

5.根据权利要求4所述的基于三维弹塑性地震反应谱的性能化抗震设计方法，其特征在于，所述步骤S4中，根据动力特征方程对设计结构进行动力特征分析，动力特征方程为，

其中，为振型，结构频率ω_n，结构周期振型参与系数其中，N为结构振型阶数，m_j为结构第j层的质量，为结构第j层的振型。

6.根据权利要求5所述的基于三维弹塑性地震反应谱的性能化抗震设计方法，其特征在于，所述步骤S6中，采用平方和开平方法或者完全二次组合法进行振型组合，获得不同设防烈度下的地震动作用内力和位移。