Development of loading protocols for different structural systems

doi:10.1007/s41062-025-02340-z

2025-11-06

PRE

Kimia Saffarzadeh

Hamed Saffari *

Atefeh Soleymani

DOI：10.1007/s41062-025-02340-z

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摘要

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对结构构件的变形和强度承载能力进行准确估计，对于有效的抗震设计和性能评估至关重要。传统方法依赖标准化的实验加载规程，这些规程通常忽略了诸如结构体系类型、基本周期和地震地面运动特性等影响因素。这种泛化可能导致在地震荷载下对结构行为的评估不准确。本研究旨在通过为六种代表性结构体系（每种覆盖不同基本周期范围）开发定制加载规程来弥补这一差距。所选地震动按持续时间长短分为短时（SD）和长时（LD）事件，以反映多样的地震情景。结构模型中纳入了真实的地震行为，包括刚度和强度退化以及捏缩效应。为量化累积损伤需求，进行了约36,000次非线性时程分析。采用雨流循环计数法分析所得结构响应，并通过统计解释识别主导变形模式。还提出了一个简化的预测函数，以高效估计位移幅值。结果表明，延性框架（类型3和6）需要较少的荷载循环即可准确表征其地震行为，而刚度更大、延性较差的框架（类型2、4和5）则因变形能力有限和脆性较高而需要更多循环。总体而言，所提出的加载规程提供了一种体系特定且基于性能的方法来表征地震需求，从而提高了抗震设计和韧性评估策略的准确性和可靠性。

Keyword:

Loading protocol

Ground motion duration

Pinching-degradation

Cumulative damage

Rainflow