本文關鍵詞：基于多指標體系RC框架結構破壞模式研究

  更多相關文章： RC框架結構 破壞模式 強柱弱梁系數(shù) 經(jīng)濟性 安全性

【摘要】：強震作用下,建筑結構允許某些部位的損傷來保證結構整體的安全性。如何控制結構的“破壞模式”是實現(xiàn)預期抗震設防目標的關鍵。國內外尚沒有一套系統(tǒng)簡便的評價體系可以對結構地震破壞模式進行系統(tǒng)評價,合理的損傷評判標準應綜合考慮經(jīng)濟性、震后修復性、安全性和適用性等因素。強柱弱梁系數(shù)是影響結構破壞模式的關鍵參數(shù),2010抗震規(guī)范提高強柱弱梁系數(shù),基于現(xiàn)有研究和實際震害現(xiàn)象表明仍有不少柱鉸產(chǎn)生。為此,不少學者提倡強柱弱梁系數(shù)仍需要進一步提高,“加強-加強-再加強”的慣性思路是自然有助于梁鉸機制的形成,但卻需要付出更大的經(jīng)濟代價。因此,有必要用合理的破壞模式評價體系對強柱弱梁系數(shù)進行評價,在建筑經(jīng)濟和結構安全之間找到一個平衡,以此出為合理的強柱弱梁系數(shù)提供參考。論文以不同強柱弱梁系數(shù)的鋼筋混凝土框架結構為研究對象,從結構地震破壞模式的經(jīng)濟性評價、安全性評價、合理性評價和簡化計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框架結構地震破壞模式多指標評價體系,從經(jīng)濟性和安全性兩個角度綜合評價結構地震破壞模式的合理性,經(jīng)濟性涉及修建成本和震后可修復度,安全性以結構的抗倒塌概率為基礎;(2)對比了罕遇地震作用下,不同強柱弱系數(shù)結構的反應規(guī)律。得到結論:強柱弱梁系數(shù)取值越大的結構其地震反應越小,抗震性能越好。隨著強柱弱梁系數(shù)取值的增大,結構層損傷有減小的趨勢,且結構損傷分布越來越均勻,可以有效地避免“局部損傷機制”,“強柱弱梁”式破壞模式越來越明顯。(3)基于Park-Ang雙參數(shù)損傷模型,對比了不同強柱弱系數(shù)對經(jīng)濟指標的影響規(guī)律。得到結論:強柱弱梁系數(shù)取值增大,結構的修復費用率、修復時間率和修復難度系數(shù)都在逐漸降低,但降低幅度呈現(xiàn)出衰減趨勢;結構的經(jīng)濟指標隨著強柱弱梁系數(shù)的增大逐漸提高,經(jīng)濟性越來越差,增大幅度呈現(xiàn)出遞增趨勢;(4)基于IDA的地震易損性分析,對比了不同強柱弱系數(shù)對安全指標的影響規(guī)律,得到結論:增大強柱弱梁系數(shù)對結構的貢獻主要體現(xiàn)在塑性階段,而且地震動強度越大,貢獻越明顯;強柱弱梁系數(shù)的增大,可以明顯降低RC框架結構破壞模式安全指標,安全性越來越好,但該降低趨勢逐漸衰減;(5)基于結構地震破壞模式合理性多指標體系,根據(jù)建筑設計使用年限和結構抗震設防標準,對8度0.2g區(qū)二級框架強柱弱梁系數(shù)取值給出了初步建議;探究了RC框架結構地震破壞模式合理性簡化評價方法,并通過算例分析驗證了該簡化計算方法的有效性。
【關鍵詞】：RC框架結構 破壞模式 強柱弱梁系數(shù) 經(jīng)濟性 安全性
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU375.4
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-14
• 主要符號14-15
• 1 緒論15-24
• 1.1 課題背景與研究意義15-16
• 1.2 RC框架結構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 破壞模式評價方法研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 強柱弱梁系數(shù)研究現(xiàn)狀19-22
• 1.3.1“強柱弱梁“研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3.2 強柱弱梁系數(shù)取值研究現(xiàn)狀20-22
• 1.4 本文的研究內容和章節(jié)安排22-24
• 1.4.1 主要研究內容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評價體系24-47
• 2.1 結構地震破壞模式的經(jīng)濟性評價25-29
• 2.1.1 修建成本評價25-26
• 2.1.2 可修復度評價26-28
• 2.1.3 綜合考慮修建成本和可修復度的經(jīng)濟性評價28-29
• 2.2 結構地震破壞模式的安全性評價29-30
• 2.3 結構地震破壞模式的合理性評價30-32
• 2.4 框架算例設計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動力非線性分析35-42
• 2.5.1 質量源36-37
• 2.5.2 材料本構37-41
• 2.5.3 截面構成與構件組裝41-42
• 2.6 地震波的選取與調整42-44
• 2.6.1 地震波的選取42-44
• 2.6.2 地震波峰值調整44
• 2.7 本章小結44-47
• 3 強柱弱梁系數(shù)對經(jīng)濟性指標的影響研究47-69
• 3.1 Park-Ang損傷模型的選取及計算方法47-49
• 3.2 算例結構罕遇地震下的反應49-58
• 3.2.1 頂點位移反應規(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 算例結構經(jīng)濟性評價58-66
• 3.3.1 算例修建成本評價研究58-59
• 3.3.2 算例可修復度評價研究59-65
• 3.3.3 算例經(jīng)濟性評價研究65-66
• 3.4 本章小結66-69
• 4 強柱弱梁系數(shù)對安全性指標的影響研究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 結構地震易損性的基本原理72-74
• 4.1.3 基于IDA方法的結構易損性分析的步驟74
• 4.2 算例結構安全性評價74-81
• 4.2.1 算例的地震易損性分析74-79
• 4.2.2 結果分析79-81
• 4.3 本章小結81-83
• 5 基于多指標體系強柱弱梁系數(shù)取值研究83-97
• 5.1 基于多指標體系強柱弱梁系數(shù)取值研究83-85
• 5.1.1 根據(jù)建筑設計使用年限加權83-84
• 5.1.2 根據(jù)抗震設防標準加權84-85
• 5.2 RC框架結構地震破壞模式合理性簡化評價方法85-95
• 5.2.1 各指標簡化方法85-89
• 5.2.2 驗算算例設計89-92
• 5.2.3 算例驗算分析與適用性研究92-95
• 5.3 本章小結95-97
• 6 結論與展望97-99
• 6.1 本文主要工作與結論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101-105
• 附錄105-125
• A.算例模型各構件的損傷指數(shù)105-109
• B.算例模型各構件的修復費用率(CRCR)109-113
• C.算例模型各構件的修復時間率(CRTR)113-117
• D.算例模型各層的修復難度系數(shù)(SRDI)117-119
• E.本文IDA所選用的地震波波形圖119-125
• F.作者在攻讀學位期間參與的科研項目125

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本文編號：668255