本文關(guān)鍵詞：基于多指標(biāo)體系RC框架結(jié)構(gòu)破壞模式研究

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【摘要】：強(qiáng)震作用下,建筑結(jié)構(gòu)允許某些部位的損傷來保證結(jié)構(gòu)整體的安全性。如何控制結(jié)構(gòu)的“破壞模式”是實(shí)現(xiàn)預(yù)期抗震設(shè)防目標(biāo)的關(guān)鍵。國內(nèi)外尚沒有一套系統(tǒng)簡便的評(píng)價(jià)體系可以對(duì)結(jié)構(gòu)地震破壞模式進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià),合理的損傷評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、震后修復(fù)性、安全性和適用性等因素。強(qiáng)柱弱梁系數(shù)是影響結(jié)構(gòu)破壞模式的關(guān)鍵參數(shù),2010抗震規(guī)范提高強(qiáng)柱弱梁系數(shù),基于現(xiàn)有研究和實(shí)際震害現(xiàn)象表明仍有不少柱鉸產(chǎn)生。為此,不少學(xué)者提倡強(qiáng)柱弱梁系數(shù)仍需要進(jìn)一步提高,“加強(qiáng)-加強(qiáng)-再加強(qiáng)”的慣性思路是自然有助于梁鉸機(jī)制的形成,但卻需要付出更大的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。因此,有必要用合理的破壞模式評(píng)價(jià)體系對(duì)強(qiáng)柱弱梁系數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià),在建筑經(jīng)濟(jì)和結(jié)構(gòu)安全之間找到一個(gè)平衡,以此出為合理的強(qiáng)柱弱梁系數(shù)提供參考。論文以不同強(qiáng)柱弱梁系數(shù)的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,從結(jié)構(gòu)地震破壞模式的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)、安全性評(píng)價(jià)、合理性評(píng)價(jià)和簡化計(jì)算方法等方面展開了深入的研究。論文的主要研究工作和成果如下:(1)提出了RC框架結(jié)構(gòu)地震破壞模式多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系,從經(jīng)濟(jì)性和安全性兩個(gè)角度綜合評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)地震破壞模式的合理性,經(jīng)濟(jì)性涉及修建成本和震后可修復(fù)度,安全性以結(jié)構(gòu)的抗倒塌概率為基礎(chǔ);(2)對(duì)比了罕遇地震作用下,不同強(qiáng)柱弱系數(shù)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)規(guī)律。得到結(jié)論:強(qiáng)柱弱梁系數(shù)取值越大的結(jié)構(gòu)其地震反應(yīng)越小,抗震性能越好。隨著強(qiáng)柱弱梁系數(shù)取值的增大,結(jié)構(gòu)層損傷有減小的趨勢(shì),且結(jié)構(gòu)損傷分布越來越均勻,可以有效地避免“局部損傷機(jī)制”,“強(qiáng)柱弱梁”式破壞模式越來越明顯。(3)基于Park-Ang雙參數(shù)損傷模型,對(duì)比了不同強(qiáng)柱弱系數(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響規(guī)律。得到結(jié)論:強(qiáng)柱弱梁系數(shù)取值增大,結(jié)構(gòu)的修復(fù)費(fèi)用率、修復(fù)時(shí)間率和修復(fù)難度系數(shù)都在逐漸降低,但降低幅度呈現(xiàn)出衰減趨勢(shì);結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)隨著強(qiáng)柱弱梁系數(shù)的增大逐漸提高,經(jīng)濟(jì)性越來越差,增大幅度呈現(xiàn)出遞增趨勢(shì);(4)基于IDA的地震易損性分析,對(duì)比了不同強(qiáng)柱弱系數(shù)對(duì)安全指標(biāo)的影響規(guī)律,得到結(jié)論:增大強(qiáng)柱弱梁系數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)主要體現(xiàn)在塑性階段,而且地震動(dòng)強(qiáng)度越大,貢獻(xiàn)越明顯;強(qiáng)柱弱梁系數(shù)的增大,可以明顯降低RC框架結(jié)構(gòu)破壞模式安全指標(biāo),安全性越來越好,但該降低趨勢(shì)逐漸衰減;(5)基于結(jié)構(gòu)地震破壞模式合理性多指標(biāo)體系,根據(jù)建筑設(shè)計(jì)使用年限和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),對(duì)8度0.2g區(qū)二級(jí)框架強(qiáng)柱弱梁系數(shù)取值給出了初步建議;探究了RC框架結(jié)構(gòu)地震破壞模式合理性簡化評(píng)價(jià)方法,并通過算例分析驗(yàn)證了該簡化計(jì)算方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：RC框架結(jié)構(gòu) 破壞模式 強(qiáng)柱弱梁系數(shù) 經(jīng)濟(jì)性 安全性
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU375.4
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-14
• 主要符號(hào)14-15
• 1 緒論15-24
• 1.1 課題背景與研究意義15-16
• 1.2 RC框架結(jié)構(gòu)地震破壞模式的研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 破壞模式影響因素研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.2 破壞模式評(píng)價(jià)方法研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 強(qiáng)柱弱梁系數(shù)研究現(xiàn)狀19-22
• 1.3.1“強(qiáng)柱弱梁“研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3.2 強(qiáng)柱弱梁系數(shù)取值研究現(xiàn)狀20-22
• 1.4 本文的研究內(nèi)容和章節(jié)安排22-24
• 1.4.1 主要研究內(nèi)容22-23
• 1.4.2 章節(jié)安排23-24
• 2 RC框架地震破壞模式合理性多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系24-47
• 2.1 結(jié)構(gòu)地震破壞模式的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)25-29
• 2.1.1 修建成本評(píng)價(jià)25-26
• 2.1.2 可修復(fù)度評(píng)價(jià)26-28
• 2.1.3 綜合考慮修建成本和可修復(fù)度的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)28-29
• 2.2 結(jié)構(gòu)地震破壞模式的安全性評(píng)價(jià)29-30
• 2.3 結(jié)構(gòu)地震破壞模式的合理性評(píng)價(jià)30-32
• 2.4 框架算例設(shè)計(jì)32-35
• 2.4.1 算例概況32-34
• 2.4.2 算例截面及配筋信息34-35
• 2.5 PERFORM-3D動(dòng)力非線性分析35-42
• 2.5.1 質(zhì)量源36-37
• 2.5.2 材料本構(gòu)37-41
• 2.5.3 截面構(gòu)成與構(gòu)件組裝41-42
• 2.6 地震波的選取與調(diào)整42-44
• 2.6.1 地震波的選取42-44
• 2.6.2 地震波峰值調(diào)整44
• 2.7 本章小結(jié)44-47
• 3 強(qiáng)柱弱梁系數(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的影響研究47-69
• 3.1 Park-Ang損傷模型的選取及計(jì)算方法47-49
• 3.2 算例結(jié)構(gòu)罕遇地震下的反應(yīng)49-58
• 3.2.1 頂點(diǎn)位移反應(yīng)規(guī)律49-51
• 3.2.2 層間位移角分布規(guī)律51-52
• 3.2.3 損傷分布規(guī)律52-55
• 3.2.4 滯回耗能分布規(guī)律55-58
• 3.3 算例結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)58-66
• 3.3.1 算例修建成本評(píng)價(jià)研究58-59
• 3.3.2 算例可修復(fù)度評(píng)價(jià)研究59-65
• 3.3.3 算例經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)研究65-66
• 3.4 本章小結(jié)66-69
• 4 強(qiáng)柱弱梁系數(shù)對(duì)安全性指標(biāo)的影響研究69-83
• 4.1 基于IDA的地震易損性分析69-74
• 4.1.1 IDA方法的基本原理69-72
• 4.1.2 結(jié)構(gòu)地震易損性的基本原理72-74
• 4.1.3 基于IDA方法的結(jié)構(gòu)易損性分析的步驟74
• 4.2 算例結(jié)構(gòu)安全性評(píng)價(jià)74-81
• 4.2.1 算例的地震易損性分析74-79
• 4.2.2 結(jié)果分析79-81
• 4.3 本章小結(jié)81-83
• 5 基于多指標(biāo)體系強(qiáng)柱弱梁系數(shù)取值研究83-97
• 5.1 基于多指標(biāo)體系強(qiáng)柱弱梁系數(shù)取值研究83-85
• 5.1.1 根據(jù)建筑設(shè)計(jì)使用年限加權(quán)83-84
• 5.1.2 根據(jù)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)加權(quán)84-85
• 5.2 RC框架結(jié)構(gòu)地震破壞模式合理性簡化評(píng)價(jià)方法85-95
• 5.2.1 各指標(biāo)簡化方法85-89
• 5.2.2 驗(yàn)算算例設(shè)計(jì)89-92
• 5.2.3 算例驗(yàn)算分析與適用性研究92-95
• 5.3 本章小結(jié)95-97
• 6 結(jié)論與展望97-99
• 6.1 本文主要工作與結(jié)論97-98
• 6.2 本文創(chuàng)新之處98
• 6.3 展望98-99
• 致謝99-101
• 參考文獻(xiàn)101-105
• 附錄105-125
• A.算例模型各構(gòu)件的損傷指數(shù)105-109
• B.算例模型各構(gòu)件的修復(fù)費(fèi)用率(CRCR)109-113
• C.算例模型各構(gòu)件的修復(fù)時(shí)間率(CRTR)113-117
• D.算例模型各層的修復(fù)難度系數(shù)(SRDI)117-119
• E.本文IDA所選用的地震波波形圖119-125
• F.作者在攻讀學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目125

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