采用自适应Woodbury公式的框架结构高效动力分析与易损性计算方法

摘要：

地震易损性分析是评价工程结构抗震安全性的重要手段,但在计算过程中通常需进行大量的动力时程分析,这导致其计算效率通常较低.该文旨在建立框架结构强震下的高效动力分析与倒塌易损性计算方法.使用纤维梁单元建立框架结构数值分析模型,引入隔离非线性理论进行局部材料弹塑性行为模拟,并通过对考虑P-Δ效应的几何刚度进行矩阵分解和摄动变换,提出了能够同时对局部材料弹塑性行为和几何非线性行为进行隔离表达的纤维梁模型控制方程,结合Woodbury公式进行控制方程求解,所提方法在结构动力非线性分析时能够避免整体刚度矩阵的反复更新,显著提升了求解效率;为克服动力Woodbury公式对时间步长选取的限制,进一步建立不同时间步长下该公式中相关系数矩阵的预处理机制和自适应调度机制,提出了基于自适应Woodbury公式的框架结构高效动力分析方法,在此基础上结合多条带法,建立了结构倒塌易损性曲线的快速计算方法.使用一个9层框架结构验证了所提方法的高效性和准确性.

关键词：易损性分析、框架结构、高效动力分析方法、Woodbury公式、隔离非线性有限元法

所属期刊栏目：36

分类号：TU311.4;TU313.3(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国博士后科学基金面上项目;辽宁省兴辽英才计划资助项目

在线出版日期：2023-03-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：32-43