基于Park-Ang损伤模型的网壳结构地震作用下双参数准则研究

作     者：华文 叶继红 HUA Wen;YE Ji-hong

作者机构：江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室(中国矿业大学)江苏徐州221116 徐州市工程结构火灾安全重点实验室(中国矿业大学)江苏徐州221116 

出 版 物：《工程力学》 (Engineering Mechanics)

年 卷 期：2022年第39卷第9期

页      面：48-57页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFC1500702) 2021年江苏省研究生科研与创新计划项目(KYCX21_2272) 

主　　题：网壳结构 基于性能的抗震设计 性能状态 Park-Ang损伤模型 双参数准则 

摘      要：基于性能的抗震设计方法要求将结构划分为多个性能状态,并合理定义结构的性能指标。该文基于Park-Ang损伤模型,根据网壳结构的位移与耗能在地震作用下的响应特点,提出由最大变形与塑性耗能两项无量纲参数非线性组合的双参数模型。结合我国抗震规范、网壳结构自身特性与以往学者的研究成果,通过四个性能点LS-1、LS-2、LS-3与LS-4将网壳结构划分为五种性能状态:基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏与倒塌。通过216组考虑不同跨度、矢跨比、屋面质量、杆件尺寸与地震作用的覆盖性算例,拟合得到模型的待定参数取值,进而提出适用于网壳结构的双参数准则,在四个性能点LS-1、LS-2、LS-3与LS-4处相应的指标(D)值分别为0.3、0.6、1.0与∞。以两个大型网壳振动台试验验证准则的有效性和普适性。结果表明,该文提出的双参数准则与各性能点的指标值能够体现网壳结构的性能状态,具有良好的有效性和普适性。该准则可服务于网壳结构基于性能的抗震设计方法与地震风险评估。