本文選題：多齡期 + 酸性大氣　； 參考：《西安建筑科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：本文通過試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的研究手段，對酸性大氣環(huán)境下的城市多齡期鋼框架的相關(guān)抗震性能評估方法進(jìn)行了研究，其中包括：鋼框架柱地震損傷模型研究和鋼框架地震易損性研究。 通過氣霧腐蝕箱對城市酸性大氣環(huán)境進(jìn)行模擬，研究了鋼材材料的力學(xué)性能在酸性大氣環(huán)境下的退化規(guī)律，以及酸性大氣環(huán)境下鋼框架柱的地震損傷演化過程。通過變化加載方式、軸壓比、銹蝕程度，對于12榀鋼框架柱進(jìn)行了低周反復(fù)加載試驗(yàn)，得出了鋼框架柱的強(qiáng)度、剛度及耗能能力隨著銹蝕程度、加載循環(huán)次數(shù)、加載方式及軸壓比的變化規(guī)律；并通過相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，得到鋼框架柱的地震損傷演化規(guī)律，即：可分為損傷產(chǎn)生階段、損傷穩(wěn)定發(fā)展階段和損傷劇烈發(fā)展階段；進(jìn)而，分析了隨著試件銹蝕程度、軸壓比、加載循環(huán)次數(shù)等參數(shù)的改變，對試件損傷發(fā)展產(chǎn)生的影響，為提出新的地震損傷模型提供了有效的試驗(yàn)支撐；針對已有的損傷模型的不足之處，，本文綜合考慮了加載方式，加載路徑，循環(huán)次數(shù)及屈服位移的變化，提出了一種新的地震損傷模型，并對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了研究和說明。模型計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)研究結(jié)果的相互對比表明，該模型可較很好地描述試件在加載過程中的損傷發(fā)展情況；并依據(jù)相關(guān)研究提出了新的地震設(shè)防目標(biāo)指數(shù)范圍。 本文根據(jù)酸性大氣環(huán)境模擬下的鋼材材性試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合城市既有的多齡期鋼結(jié)構(gòu)在實(shí)際酸性大氣環(huán)境下的鋼材銹蝕情況，得出了鋼材材料相關(guān)力學(xué)性能隨著鋼結(jié)構(gòu)齡期發(fā)展的退化規(guī)律。進(jìn)而，基于該規(guī)律，利用ABAQUS有限元模擬軟件，選用15條地震波進(jìn)行了12次調(diào)幅，對城市酸性大氣環(huán)境下服役齡期為0年、15年、30年、45年的四種鋼框架，進(jìn)行了增量動力時程分析；并采用層間位移角為性能準(zhǔn)則，對鋼框架進(jìn)行了地震易損性研究。研究結(jié)果表明：在相同的地震動強(qiáng)度下，隨著齡期的增大，鋼框架結(jié)構(gòu)超越某一極限狀態(tài)的概率也隨之增大。
[Abstract]:In this paper, the methods of seismic performance evaluation of urban multi-age steel frames under acidic atmosphere are studied by means of the combination of test and numerical simulation. It includes: seismic damage model of steel frame column and seismic vulnerability of steel frame. The degradation law of mechanical properties of steel materials in acidic atmosphere and the seismic damage evolution process of steel frame columns in acidic atmosphere were studied by simulating the urban acidic atmospheric environment by using the aerosol corrosion box. By changing loading mode, axial compression ratio and corrosion degree, 12 steel frame columns were subjected to low cycle repeated loading tests. The strength, stiffness and energy dissipation capacity of steel frame columns were obtained with corrosion degree and loading cycle times. Through the analysis of relevant test data, the law of seismic damage evolution of steel frame columns is obtained, which can be divided into three stages: damage generation stage, damage stable development stage and damage violent development stage. The influence of the parameters such as corrosion degree, axial compression ratio and loading cycle number on the damage development of the specimen is analyzed, which provides an effective test support for the proposed new seismic damage model. In view of the shortcomings of the existing damage models, this paper considers the changes of loading mode, loading path, cycle number and yield displacement, proposes a new seismic damage model, and studies and explains the relevant parameters. The comparison between the calculated results and the experimental results shows that the model can well describe the damage development of the specimens during the loading process, and a new range of seismic fortification target exponents is proposed based on the relevant studies. In this paper, according to the test results of steel material properties under the acidic atmospheric environment simulation, combined with the steel corrosion situation of the existing multi-age steel structures in the actual acidic atmosphere environment, The degradation law of the related mechanical properties of steel materials with the development of steel structure age is obtained. Then, based on this rule, using ABAQUS finite element simulation software, 12 amplitude modulations of 15 seismic waves are selected, and the incremental dynamic time history analysis is carried out for four steel frames with service ages of 0, 15, 30 and 45 years in the acidic atmosphere of the city. The seismic vulnerability of steel frame is studied by using interstory displacement angle as performance criterion. The results show that the probability of steel frame structure exceeding a certain limit state increases with the increase of age under the same ground motion intensity.
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU391;TU312.3

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本文編號：1952816