[发明专利]基于时程分析的消能减震结构设计方法

权利要求书

1.基于时程分析的消能减震结构设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据规范设计反应谱曲线构建时程分析的人工地震波；

步骤2、建立反应谱分析原模型，获得构件在各个载荷工况下的弯矩、剪力和轴力；

步骤3、确定消能器的类型、布置位置、形式及数量，将消能器布置在主体结构中，建立减震模型；

步骤4、对所述原模型、所述减震模型进行非线性时程分析，得到构件在地震工况下受力的变化率和附加有效阻尼比；

步骤5、修改计算用阻尼比，采用反应谱分析，校核结构整体指标；

步骤6、根据步骤4得到的构件地震内力变化率，修正减震模型中结构构件的地震内力，采用修正后的构件地震内力与其他载荷工况下构件内力进行载荷组合，进行结构构件承载力设计；不满足规范要求时，重复步骤3-6。

2.根据权利要求1所述的基于时程分析的消能减震结构设计方法，其特征在于，所述步骤4中，消能器按照非线性单元模拟。

3.根据权利要求1所述的基于时程分析的消能减震结构设计方法，其特征在于，所述步骤4中还包括将所述原模型在反应谱分析中地震单工况下的构件力乘以时程分析中获得的构件受力变化率，再与其他载荷工况进行结合，以此进行构件承载力设计。

4.根据权利要求1所述的基于时程分析的消能减震结构设计方法，其特征在于，所述步骤5中，总阻尼比取固有阻尼比和消能器附加阻尼比之和。

5.根据权利要求1所述的基于时程分析的消能减震结构设计方法，其特征在于，所述地震波与规范设计反应谱相比，满足周期点上相差不大于20％。

6.根据权利要求1所述的基于时程分析的消能减震结构设计方法，其特征在于，反应谱法计算中，总刚度取结构刚度和消能器有效刚度的结合。

7.根据权利要求4所述的基于时程分析的消能减震结构设计方法，其特征在于，消能器的附加有效阻尼比ξ_a的计算公式为：

ξ_a＝∑W_cj/(4π·max[W_st])

式中，W_cj表示第j个消能器在结构预期层间位移Δu_j下往复循环一周所消耗的能量，W_st表示设置消能器的结构在预期位移下的总应变能。

8.根据权利要求7所述的基于时程分析的消能减震结构设计方法，其特征在于，消能器的耗散能量通过在有限元模拟计算平台上建立消能器的滞回模型分析得到。