检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：杨龙重庆大学

学位级别：硕士

综合评价结构在不同损伤机制下的安全性、经济性和可恢复性,可为基于性能的结构抗震设计提供决策依据。可恢复性是近年来受到广泛关注的概念,各国学者对此展开了研究,但如何评价结构的可恢复性迄今仍然是一个难题。本人将美国多学科地... 详细信息

综合评价结构在不同损伤机制下的安全性、经济性和可恢复性,可为基于性能的结构抗震设计提供决策依据。可恢复性是近年来受到广泛关注的概念,各国学者对此展开了研究,但如何评价结构的可恢复性迄今仍然是一个难题。本人将美国多学科地震研究所(MECCR)的体系恢复力评估方法引入我国建筑结构的可恢复性能评价中,探讨其适用性并提出修正方法,对于改进我国建筑结构在罕遇地震下的设计方法具有积极意义。本文以体系恢复力(Seismic Resilience)为基础,给出了在给定烈度水平下可恢复指标在单体结构中的计算方法和流程;利用RC基于预设损伤机制的抗震设计方法与流程,设计出对应于五种典型损伤机制的框架结构模型,并对其进行易损性分析和恢复力参数分析,得到结构可恢复指标;分析了可恢复指标对各主要参数的敏感性;基于参数的敏感性以及损伤状态与恢复函数的相关性,提出了修正的给定烈度区下结构恢复力评价方法。本文所取得的主要结论是:(1)可恢复指标能较全面的涵盖结构地震损失相关因素,体现结构的恢复力;RC框架结构的可恢复指标总体而言对地震烈度变化不敏感,说明规范能保证按各烈度设计的结构在对应烈度区的抗震性能差异不大;修正的结构可恢复指标能较好的区分各损伤机制的恢复力,并且符合已有研究对各损伤机制优劣的定性判断,能用于结构损伤机制的评价,为设计人员提供参考。(2)根据美国的多学科地震研究所(MCEER)提出的体系恢复力的评价方法,引入了兼顾经济性、安全性和可恢复性的RC框架结构地震作用下损伤机制的评价方法,并对体系恢复力评价方法进行修正,建立了适合我国使用的评价体系框架,得到了评价结构损伤机制优劣的可恢复指标;(3)通过控制配筋得到五种典型损伤机制,并利用PERFORM-3D对三维RC框架的典型损伤机制进行分析,验证了本文提出的损伤机制评价方法的可行性以及适用性;(4)提出了适合我国各类结构的修正评价方法,并对RC框架结构进行检验,即基于可恢复指标的评价方法,并验证其在RC框架结构中的可行性。由此可以看出,基于可恢复指标的损伤机制评价方法适用性与正确性。由于可恢复指标的评价方法是基于易损性和全概率的结构全寿命评价方法,因此,该方法对所有结构具有广泛适用性。与以前的损伤机制的评价方法相比,本文提出的损伤机制评价方法有以下几点创新:1)本文的研究主要解决了当前损伤机制的评价方法没有系统的理论支持的问题。本文基于体系恢复力概念,将恢复力评价方法引入我国的框架结构和框剪结构的损伤机制评价中,形成一个系统的完备的评价方法。2)本文通过对框架结构不同损伤机制的可恢复性计算对比,验证了该评价机制的合理性,并为了更好贴近我国建筑结构在设计基准期、我国年贴现率以及我国建筑年折旧率等实际情况,对损伤机制的评价方法进行了修正。3)本文提出的基于可恢复指标的损伤评价方法可在工程实践中的任意类型建筑物进行计算和对比,为建筑抗震设防决策提出可靠的依据。

关键词： RC框架结构恢复力损伤机制易损性可恢复指标

来源：评论

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新型可恢复功能组合柱设计及其抗震性能研究

引用

自然灾害学报 2023年第2期32卷 32-42页

作者：马高王择文湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 工程结构损伤诊断湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082

为实现框架结构震后性能的快速恢复,提出了一种有良好自复位能力且易于修复的新型可恢复功能组合柱。考虑钢绞线滑移及无粘结钢绞线的受力特征,采用OpenSees对柱抗震性能进行验证及参数分析。对不同设防烈度普通钢筋混凝土(reinforced c... 详细信息

为实现框架结构震后性能的快速恢复,提出了一种有良好自复位能力且易于修复的新型可恢复功能组合柱。考虑钢绞线滑移及无粘结钢绞线的受力特征,采用OpenSees对柱抗震性能进行验证及参数分析。对不同设防烈度普通钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)框架、钢绞线混凝土框架及应用可恢复柱的可恢复框架进行静力推覆及地震荷载下的残余位移及最大位移响应分析,得出各框架层间最大位移与残余位移的关系,并对比分析各框架在不同地震强度下的可恢复性能。结果表明:钢绞线配置率对可恢复柱的抗震性能有重要影响;7度设防RC框架应用可恢复柱后,底层梁柱塑性铰发展大幅减轻,延迟了框架的破坏,且其承载能力与自复位能力均高于8度设防RC框架;在地震作用下可恢复框架的失效概率最低,可恢复性最高,且地震作用越大,其相对于普通RC框架可恢复性的提升越为明显。

关键词：可恢复功能柱抗震性能可修复残余位移可恢复指标

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新型可恢复功能组合柱抗震性能及其框架结构可恢复研究

新型可恢复功能组合柱抗震性能及其框架结构可恢复研究

引用

作者：王择文湖南大学

学位级别：硕士

目前我国建筑结构在大震下的抗震目标要求其不倒塌,然而,在我国一些重大地震事件中,大量建筑遭受了超过自身设防烈度的地震作用,发生倒塌破坏,严重损害人民生命财产安全。部分未倒塌的建筑,由于结构强非线性变形引起的损伤和残余位移过... 详细信息

目前我国建筑结构在大震下的抗震目标要求其不倒塌,然而,在我国一些重大地震事件中,大量建筑遭受了超过自身设防烈度的地震作用,发生倒塌破坏,严重损害人民生命财产安全。部分未倒塌的建筑,由于结构强非线性变形引起的损伤和残余位移过大而不能被修复使用,震后的拆除重建造成显著的经济损失。故建筑结构需要具有可恢复功能,即在震时保持一定的功能水平,震后能被快速修复,以减少经济损失,保障社会稳定。框架结构建筑的功能丧失绝大多数是由柱端塑性铰充分发展导致的,当结构柱具有可恢复功能时,即使在强震作用下,柱身残余变形小且柱端可以进行修复,则震后结构便能实现功能可恢复。针对此问题,本文提出两种应用超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete,UHPC)及钢绞线的新型可恢复功能组合柱(简称新型可恢复柱),主要研究内容如下:(1)叙述国内外可恢复功能柱的研究现状及UHPC与钢绞线的粘结性能研究现状,介绍本文所提出两种新型可恢复柱的详细构造并解读其工作原理。设计钢绞线混凝土柱及两类新型可恢复柱对应的试验试件,介绍其制作过程和细部构造。(2)对3根原试件及其修复后试件分别进行拟静力低周往复加载试验,并结合本课题组所做普通钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)柱的试验结果,对比分析普通RC柱、钢绞线混凝土柱及两类新型可恢复柱的滞回曲线、刚度退化、残余变形、滞回耗能等抗震性能指标,并分析其应变响应和柱身曲率。(3)基于OpenSees平台,建立试验试件的有限元模型,进行分析,并比对试验结果,验证数值分析的可靠性。进一步研究纯钢绞线混凝土柱及新型可恢复柱在不同参数下的抗震性能变化规律,对不同轴压比、剪跨比、钢绞线配置率及钢绞线预应力下模型的承载力骨架曲线进行分析。(4)设计不同设防烈度下的RC框架、钢绞线混凝土框架及分别应用两类新型可恢复柱的可恢复框架,共5类框架,并应用OpenSees建立对应的有限元模型,进行Pushover分析,研究其承载力曲线和塑性铰分布规律。选取20条地震波对各框架进行非线性动力时程分析(简称时程分析),得出结构各层在各条地震波作用下的最大位移及残余位移,研究沿结构高度的位移响应,并对比分析各框架的层间残余位移及层间残余位移与最大位移比值(简称层间残余位移比值)随最大位移的变化规律。(5)对框架进行易损性分析,再通过蒙特卡罗模拟计算出其在各损伤状态下的可恢复性指标均值,根据全概率理论将二者结果结合,以研究结构在不同地震动强度下的可恢复性指标,同时分析应用新型可恢复柱后的框架相对普通RC框架的可恢复性指标相对增长率。通过构件损伤状态对应的损失得到结构总损失,对各框架进行损失评估。提出可恢复效益指标计算公式,通过服役期内损失概率评估方法,研究可恢复框架相对普通RC框架的使用效益。

关键词：新型可恢复柱抗震性能修复残余位移可恢复指标

来源：评论

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