检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：杨威西安建筑科技大学

学位级别：博士

本文以按照我国现行规范设计的钢筋混凝土(rc)框架结构为研究对象,考虑影响rc框架结构抗震性能的主导因素,设防烈度、层数、跨度等,结合我国rc框架的几何及荷载统计特性,设计66个典型rc框架结构;系统介绍了解析地震易损性模型的建立过... 详细信息

本文以按照我国现行规范设计的钢筋混凝土(rc)框架结构为研究对象,考虑影响rc框架结构抗震性能的主导因素,设防烈度、层数、跨度等,结合我国rc框架的几何及荷载统计特性,设计66个典型rc框架结构;系统介绍了解析地震易损性模型的建立过程与关键问题;结合ATC63选波原则选取32条地震动记录,挑选PGA较大的水平分量的32条地震动分量,以ATC63推荐22条地震动记录作为基础,增加国内地震动记录,分析不同地震动记录集对于地震易损性函数的影响规律,采用ATC63推荐22条地震动记录作为rc框架结构地震易损性分析的输入地震动记录。非倒塌极限状态地震易损性函数的建立(方法1)。基于非线性分析软件OpenSEEs,采用基于力的梁柱单元建立rc框架结构的数值模型,模拟rc框架结构从完好到严重破坏变形阶段;以PGA和Sa(T1)为强度指标,采用多条带法,进行7次调幅,共计154次非线性动力时程分析,假定地震动强度水平与工程需求参数服从对数线性关系,建立rc结构的概率地震需要模型;结合中国抗震规范及震害资料,考虑国内相关学者的研究成果,以震害预测为目的,采用最大层间位移角作为工程需求参数,确定rc框架结构轻微、中等、严重和倒塌极限状态;采用基于位移的地震易损性理论框架,考虑地震动的不确定性、能力的不确定性和建模的不确定性,建立66个典型rc框架结构的地震易损性函数。以66个样本为统计分析对象,分析结构设计参数对于地震易损性模型参数(中位值和对数标准差)的影响规律;基于PGA强度指标,确定某一设防烈度下某一层数范围内rc框架结构的代表性地震易损性曲线参数取值,建立适用于群体震害预测的非倒塌极限状态的rc框架结构地震易损性模型。倒塌地震易损函数的建立(方法2)。采用了考虑退化的构件塑性铰模型,基于OpenSEEs建立考虑节点剪切变形的整体结构集中塑性铰模型;以Sa(T1)为地震动强度指标,采用增量动力分析方法(IDA),将结构的动力失稳点作为倒塌点,通过调整算法及收敛容差实现倒塌过程的模拟;假定倒塌点服从对数正态分布,考虑地震动不确定性和建模不确定性,建立各典型rc框架结构的倒塌地震易损性函数。以66个样本为统计分析对象,分析结构设计参数对倒塌地震易损性模型参数的影响规律,评价典型结构的抗倒塌性能,建立各典型结构倒塌易损性模型。基于PGA强度指标,确定某一设防烈度下某一层数范围内rc结构的代表性倒塌地震易损性曲线参数取值,建立适用于群体震害预测的rc框架结构倒塌地震易损性模型。对比方法1倒塌极限状态的地震易损性函数与方法2倒塌地震易损性函数,表明方法1倒塌地震易损性函数低估了结构倒塌概率。基于全概率定理,对基于位移的非倒塌状态地震易损性函数予以倒塌修正,建立各典型rc框架结构地震易损性模型。

关键词： rc框架结构地震易损性 IDA 类地震易损性塑性铰模型基于力的梁柱单元纤维模型

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基于pushover方法的rc框架结构抗震性能评估研究

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世界地震工程 2015年第3期31卷 62-70页

作者：赵桂峰李晓芬张猛郑州大学土木工程学院河南郑州450001 中原工学院建筑工程学院河南郑州450007

以郑州市上街区某小学综合办公楼5层钢筋混凝土框架结构实际工程为背景,采用有限元软件Sap2000对该结构进行了静力弹塑性分析,通过计算了解了该结构在不同地震动强度作用下的抗震性能水准。研究表明:该结构能够满足抗震规范规定的"... 详细信息

以郑州市上街区某小学综合办公楼5层钢筋混凝土框架结构实际工程为背景,采用有限元软件Sap2000对该结构进行了静力弹塑性分析,通过计算了解了该结构在不同地震动强度作用下的抗震性能水准。研究表明:该结构能够满足抗震规范规定的"小震不坏"和"大震不倒"的性能要求。从推覆过程中观测到的梁柱塑性铰发展情况来看,结构破坏基本上呈"梁铰机制",满足规范关于"强柱弱梁"的设计要求,说明结构原设计总体上是比较合理的。但是从分析得到的结构各层层间位移角以及各层梁柱塑性铰发展情况来看,结构第3层与4层交接处抗侧刚度突变,属于结构中相对薄弱部位,在构造上应予加强。

关键词： rc框架结构 pushover分析抗震性能评估塑性铰

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基于不同损伤模型的rc框架结构抗震能力对比分析

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地震工程与工程振动 2020年第5期40卷 118-126页

作者：杨游杨永强赵一男公茂盛中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 中国市政工程中南设计研究总院有限公司湖北武汉430010

在对建筑结构进行地震损伤评估时,使用不同的构件损伤模型和结构损伤指数加权方法计算得到的结构整体损伤指数各不相同。为便于学者们快速合理地选择模型和方法来准确评估rc框架结构地震损伤程度,本文使用OpenSees对9个rc框架结构进行... 详细信息

在对建筑结构进行地震损伤评估时,使用不同的构件损伤模型和结构损伤指数加权方法计算得到的结构整体损伤指数各不相同。为便于学者们快速合理地选择模型和方法来准确评估rc框架结构地震损伤程度,本文使用OpenSees对9个rc框架结构进行增量动力分析(IDA),对比了6个构件损伤模型和3种结构损伤指数加权方法的差异性,改进了杜修力加权方法,并分析了结构层数和设防烈度对结构抗震性能的影响。结果表明:(1)Chung加权方法、欧进萍加权方法和本文的改进杜修力加权方法适用于层损伤指数由低楼层向高楼层递减的rc框架结构,杜修力加权方法会放大此类结构地震损伤程度;(2)基于变形或能量的单参数模型对结构地震损伤评估不准确,基于变形和能量的双参数模型能较准确地反映位移首次超越破坏和能量累积损伤破坏的统一性,Park-Ang模型和牛荻涛模型对结构地震损伤的评估较为合理;(3)轴压比不变时,结构层数增加会降低结构抗震性能,在各自设防烈度对应的小震、中震和大震下,其相对抗震能力从高到低依次为7度、9度和8度设防结构。

关键词： rc框架结构损伤模型加权方法层数设防烈度

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最不利主余震序列型地震动作用下rc框架结构易损性研究

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世界地震工程 2018年第2期34卷 181-189页

作者：张宁何宝明米力李治国鄂尔多斯职业学院内蒙古鄂尔多斯017000 鄂尔多斯市交通建设工程质量监督局内蒙古鄂尔多斯017000

余震的发生会造成结构的累积损伤,不同类型的主余震序列地震动对结构的影响有所差异。鉴于此,以主震卓越周期小于或接近余震卓越周期为基本原则,确定了最不利主余震序列地震动。选择4层rc框架结构为研究对象,在增量动力分析的基础上,定... 详细信息

余震的发生会造成结构的累积损伤,不同类型的主余震序列地震动对结构的影响有所差异。鉴于此,以主震卓越周期小于或接近余震卓越周期为基本原则,确定了最不利主余震序列地震动。选择4层rc框架结构为研究对象,在增量动力分析的基础上,定义了4个性能水平,以此来研究该结构的易损性。依据破坏状态概率和震害指数,得到7度多遇、7度设防和7度罕遇地震的易损性指数。研究结果表明:依据我国规范设计的rc框架结构的4个性能水平的量化指标限值依次为1/495、1/263、1/108和1/45,余震的出现会加剧结构的破坏状态。当以易损性指数作为评价指标时,可认为该结构能够满足小震不坏、中震可修和大震不倒的抗震设防目标。

关键词：最不利主余震序列 rc框架结构增量动力分析失效概率易损性指数

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rc框架结构典型地震倒塌模式研究

RC框架结构典型地震倒塌模式研究

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作者：付成祥中国地震局工程力学研究所

学位级别：硕士

国内外历次破坏性地震表明，结构倒塌是造成大量的人员伤亡和财产损失的主要原因。最大限度地减少大震作用下人员伤亡和财产损失一直是人们追求的目标。为此，科研工作者一方面通过研究结构倒塌机理以提高结构在极震区的抗倒塌能力;另... 详细信息

国内外历次破坏性地震表明，结构倒塌是造成大量的人员伤亡和财产损失的主要原因。最大限度地减少大震作用下人员伤亡和财产损失一直是人们追求的目标。为此，科研工作者一方面通过研究结构倒塌机理以提高结构在极震区的抗倒塌能力;另外一方面通过对不同结构倒塌废墟的研究，以实现针对不同建筑类型倒塌废墟的快速救援。传统意义上普遍认为rc框架结构具有较好的抗震性能，但是汶川地震等几次大地震的震害调查表明，此类结构在高烈度区的抗倒塌能力不足，倒塌率较高。实际震害表明框架柱大量破坏导致结构倒塌是rc框架结构的一种最常见的倒塌模式，这种倒塌模式往往会导致底部一层或者数层完全坍塌。本文主要针对rc框架结构的这一倒塌模式展开了研究。通过振动台倒塌试验分析了其倒塌过程和倒塌机理;推导了其倒塌临界角;研究了该倒塌模式形成的典型倒塌结构的稳定性问题。其主要工作有以下几个方面： 1、为研究典型rc框架结构在地震作用下的倒塌过程以及倒塌机理，以玉树地震中某rc框架结构为原型，按照1:5的缩尺比例设计了试验模型并进行了振动台倒塌试验。通过试验对rc框架结构的倒塌模式进行了研究并通过图像识别方法判定了该倒塌试验模型的倒塌临界角。 2、通过振动台倒塌试验详细分析了rc框架结构的倒塌原因，倒塌过程，倒塌机理。由于结构层间位移角这一参数对结构的倒塌起控制作用，为此本文推导了rc框架结构的倒塌临界角的计算公式并对该计算公式进行了讨论。 3、对于结构首层倒塌上部倾斜这一常见的破坏形式，详细地分析了其在余震作用下的稳定性问题，结合震害实例并基于一定的假设提出了该倾斜结构在余震作用下的稳定性评估公式。

关键词： rc框架结构振动台试验倒塌模式倒塌临界角废墟稳定性

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rc框架结构“强柱弱梁”问题的探讨

RC框架结构“强柱弱梁”问题的探讨

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作者：袁新星防灾科技学院

学位级别：硕士

我国现行抗震规范规定的“强柱弱梁”设计目标在公共建筑(如学校、办公楼)抗震设计中很难实现,主要原因在于梁上半高连续填充墙。梁上半高连续填充墙使得梁的实际刚度大大增加,并缩短柱的有效高度使之形成短柱,导致结构在实际地震中表... 详细信息

我国现行抗震规范规定的“强柱弱梁”设计目标在公共建筑(如学校、办公楼)抗震设计中很难实现,主要原因在于梁上半高连续填充墙。梁上半高连续填充墙使得梁的实际刚度大大增加,并缩短柱的有效高度使之形成短柱,导致结构在实际地震中表现为“强梁弱柱”破坏形式。本文根据实际震害案例进行振动台模拟实验,采用理论分析和试验研究结合的方法,揭示了填充墙rc框架结构的破坏形式和倒塌机理,结果对指导相关结构的抗震设计有重要价值。本文以汶川地震中整体倒塌的漩口中学教学楼A为原型,建立了两个1/4缩尺比例的结构模型,利用振动台试验详细地研究了填充墙框架“强梁弱柱”破坏的最主要原因以及该类建筑结构抗倒塌加固方法。主要成果如下:(1)总结了填充墙rc框架结构的抗震性能的研究现状,以及“强柱弱梁”设计理论的概念和发展沿革。(2)对基于“强柱弱梁”理论设计的rc框架结构的震害进行剖析。研究了按我国规范设计的典型rc框架结构的倒塌受力机制和抗力分布规律,为进一步研究抗倒塌设计方法提供了依据。(3)以漩口中学教学楼为原型建立了缩尺比例为1/4的填充墙rc框架模型,在设置填充墙前对rc框架模型进行模态测试、敲击测试和激振测试。得到无填充墙条件下,底层柱剪力均匀分配,柱端弯矩大于梁端。设置填充墙后对模型结构进行模态测试和地震模拟试验,得到填充墙上的应变曲线与柱端应变曲线有很强的一致性,说明填充墙与框架梁、柱协同工作,形成墙梁,增大了梁端的抗弯刚度,导致“强梁弱柱”破坏模式的出现。(4)提出一种在框架结构柱两侧加设落地剪力墙的加固方法,并以漩口中学教学楼为原型建立缩尺比例为1/4的模型结构进行振动台试验。试验结果显示加设落地剪力墙可有效使得结构沿纵向各轴线刚度均匀分配,地震力均匀分配,结构破坏塑性铰出现在梁端,“强柱弱梁”破坏模式出现。基于以上试验现象及对破坏模式的分析结果,为地震作用下填充墙rc框架结构的抗倒塌设计和加固方法提出建议。

关键词： rc框架结构倒塌机理半高填充墙强柱弱梁落地剪力墙振动台试验

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rc框架结构基于预设破坏模式的强柱弱梁需求系数研究

RC框架结构基于预设破坏模式的强柱弱梁需求系数研究

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作者：张举路重庆大学

学位级别：硕士

rc框架结构的抗震倒塌能力与其破坏模式密切相关,梁铰破坏模式和混合铰破坏模式都能引导较大的内力重分布和能量消耗,抗倒塌能力较强,说明以梁铰为主的破坏模式较安全,这就要求柱端的实际抗弯承载能力要大于梁端实际抗弯承载能力。我国... 详细信息

rc框架结构的抗震倒塌能力与其破坏模式密切相关,梁铰破坏模式和混合铰破坏模式都能引导较大的内力重分布和能量消耗,抗倒塌能力较强,说明以梁铰为主的破坏模式较安全,这就要求柱端的实际抗弯承载能力要大于梁端实际抗弯承载能力。我国规范采取对同一抗震等级的框架结构采用固定的“强柱弱梁”系数来引导其实现梁铰为主的破坏模式,遗憾的是汶川地震中未能实现,2010抗震规范提高“强柱弱梁”系数,分析表明效果虽有所改善,但仍有不少柱铰产生。实际上由于结构内力重分布和抗震构造措施等原因,导致不同高度的结构和同一结构不同楼层的“强柱弱梁”系数实际需求不同,新西兰规范即给出随结构周期而变化的“强柱弱梁”系数显得更为经济合理,因此,有必要研究在我国规范体系下的框架结构实际的“强柱弱梁”需求系数的分布规律,为提出更为合理的变化的“强柱弱梁”系数提供参考。本文严格按照现行规范设计了不同烈度区(7度0.15g区、8度0.2g区和8度0.3g区),不同高度(5层、8层、10层和13层)和不同轴压比(大轴压和小轴压)等结构参数的大量平面框架模型,通过基于梁铰破坏模式和混合铰破坏模式两种预设破坏模式的大震柱端内力确定的柱端钢筋,结合小震下的柱中轴力反算得到对应设计内力的“强柱弱梁”需求系数,对比不同结构参数和预设破坏模式下的“强柱弱梁”需求系数的变化规律,并与现行规范取值进行了对比。最后初步探讨了板筋、地震动强度以及竖向地震动等对“强柱弱梁”系数实际需求的影响规律。通过上述工作,本文得到以下主要结论:①混合铰破坏模式的边柱“强柱弱梁”需求系数略大于梁铰破坏模式边柱的需求系数,随着楼层数增加差异性逐步减小,同一模型里上部楼层系数的差异性大于下部楼层。②各烈度区的需求系数在不同高度模型里系数差别较大,同一烈度区在结构下部系数离散性较大,说明“强柱弱梁”需求系数跟楼层数与轴压比有关。高层模型的需求系数偏大,但大震下反算的配筋面积均在构造配筋范围内,由构造配筋反算的系数能够包住计算的系数。③小轴压比模型的“强柱弱梁”需求系数大于大轴压比的需求系数,在相同轴压比下,“强柱弱梁”需求系数总体上随着楼层数增加呈现增大趋势,这跟新西兰规范“强柱弱梁”系数与结构基本周期有关的规定有一定相关性。④板筋、地震动强度以及竖向地震会增大“强柱弱梁”需求系数,特别是楼层的中上部。

关键词： rc框架结构强柱弱梁破坏模式非线性反应

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基于弹塑性损伤单元的rc框架结构的全过程分析

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地震工程与工程振动 2006年第6期26卷 56-63页

作者：刘阳冰刘晶波清华大学土木工程系北京100084

基于损伤力学和塑性理论建立了一种弹塑性损伤单元模型,并编制了基于此单元的rc平面框架非线性分析程序DAMAGE2D。算例表明,弹塑性损伤单元对rc框架非线性分析具有良好的精度。文中根据计算结果对rc框架结构进行了不同损伤阶段的划分。... 详细信息

基于损伤力学和塑性理论建立了一种弹塑性损伤单元模型,并编制了基于此单元的rc平面框架非线性分析程序DAMAGE2D。算例表明,弹塑性损伤单元对rc框架非线性分析具有良好的精度。文中根据计算结果对rc框架结构进行了不同损伤阶段的划分。研究成果可用于基于pushover方法的结构抗震分析。

关键词：弹塑性损伤单元损伤变量耗能铰塑性变形 rc框架结构

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设计参数对rc框架结构抗倒塌性能的影响分析

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地震工程与工程振动 2019年第3期39卷 84-98页

作者：苏佶智刘伯权马煜东黄娇邢国华长安大学建筑工程学院

结构地震响应输出的强随机性除了主要受地震动非平稳随机激励影响以外,结构自身材料强度、构件尺寸及组合方式等不确定因素的影响同样不容忽视。因此,本文基于课题组完成的rc平面框架低周反复加载试验,以轴压比、梁柱线刚度比、混凝土... 详细信息

结构地震响应输出的强随机性除了主要受地震动非平稳随机激励影响以外,结构自身材料强度、构件尺寸及组合方式等不确定因素的影响同样不容忽视。因此,本文基于课题组完成的rc平面框架低周反复加载试验,以轴压比、梁柱线刚度比、混凝土强度及钢筋强度为变量,对拟建的16榀有限元数值模型进行了抗震性能分析和动力弹塑性时程分析,给出了不同性能水平下结构最大层间位移角的变化范围,研究了轴压比、梁柱线刚度比变化对rc框架结构抗倒塌能力的影响,得到主要结论如下:轴压比增大有利于提高结构的承载力及耗能能力,但延性变形能力会明显下降;降低梁柱线刚度比有利于提高结构的抗震性能;rc框架结构最大层间位移角达到1/620、1/340、1/120、1/30时,可分别作为“基本完好(OP)”、“立即使用(IO)”、“生命安全(LS)”、“防止倒塌(CP)”四个性能水平点的限值;轴压比和梁柱线刚度比的增大会降低rc框架结构的抗倒塌能力、增加结构发生倒塌失效破坏的概率。

关键词： rc框架结构最大层间位移角性能水平地震易损性抗倒塌性能

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极罕遇地震作用下rc框架结构抗震性能研究

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地震工程与工程振动 2021年第4期41卷 81-89页

作者：左占宣公茂盛张浩中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080

第五代《中国地震参数区划图》(GB18306-2015)中在原有“常遇、设防和罕遇地震动”之外,引入了“极罕遇地震动”。但目前关于“极罕遇地震动”下rc框架结构抗震性能研究较少。本文研究了rc框架结构在四级地震作用下的抗震性能,并对比了... 详细信息

第五代《中国地震参数区划图》(GB18306-2015)中在原有“常遇、设防和罕遇地震动”之外,引入了“极罕遇地震动”。但目前关于“极罕遇地震动”下rc框架结构抗震性能研究较少。本文研究了rc框架结构在四级地震作用下的抗震性能,并对比了结构在非脉冲地震动和脉冲型地震动下结构反应及其不确定性差异。结果表明:依据现有规范设计的rc框架结构在极罕遇地震下:远场非脉冲地震动引起的最大层间位移角均小于规范规定的防倒塌限值2%,但在近场脉冲地震动引起的最大层间位移角达到3.5%,大于规范规定的防倒塌限值2%,脉冲型地震动下结构反应的不确定性大于非脉冲型地震动下反应的不确定性。

关键词：极罕遇地震动近场脉冲型地震动不确定性 rc框架结构抗震设防烈度

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