提出了基于OpenSees分析平台的附属节点建模技术和扩展静力凝聚方法,初步实现了混凝土结构在强震下逐步倒塌过程中构件失效、脱落以及接触—碰撞全过程的数值模拟和对分析流程的控制。基于Ghobarah的刚度损伤模型,采用模态等价线性化方法,推导并提出了考虑强震过程中各阶模态和周期迁移对结构整体损伤贡献动态影响的多模态改进整体损伤模型。结合统计学知识,研究了地震动随机性和截面损伤模型对结构强震失效路径的影响规律,提出了基于加权秩和比和相似度的统计失效模式方法。充分结合振动力学和波动力学的基本概念,推导了纵波在简化层模型结构竖向传递过程中的反射和投射系数,并针对两种典型超高层建筑结构体系,给出了近场脉冲型强震作用下这些结构的简化波动分析方法,初步揭示了可能被忽视的超高层建筑强震损伤、失效甚至倒塌机理。提出了基于静力推覆分析的倒塌储备系数(CMR)计算方法,并在ATC-63报告的基础上就CMR的定义提出了修订建议,最后研究了ECC材料对混凝土结构地震损伤性能以及倒塌安全储备的提升作用。由于本项目的探索特性显著,在模拟结构动态内力重分布这一强非线性动力过程中遇到的数值挑战超出预期,在针对接触——碰撞的关键科学问题的研究取得了一些突破和进展,但是深入、系统的后续研究仍需要开展且正在进行中。 2100433B