基于改進(jìn)Bouc-Wen模型的SRC柱-S梁框架易損性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-15 09:52
型鋼混凝土(SRC)柱-鋼(S)梁框架結(jié)構(gòu)具有抗震性能好、承載力高、自重輕等諸多優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于我國(guó)高層、超高層建筑中,因此,對(duì)該類(lèi)結(jié)構(gòu)的抗震性能評(píng)估顯得尤為重要。作為結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)估的主要方法,結(jié)構(gòu)易損性可以對(duì)結(jié)構(gòu)的失效概率進(jìn)行有效評(píng)估,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)可靠度評(píng)價(jià)與災(zāi)后損傷程度的預(yù)估。然而,現(xiàn)有結(jié)構(gòu)易損性分析往往采用剛性節(jié)點(diǎn)假定進(jìn)行結(jié)構(gòu)失效概率分析,該方法雖然使計(jì)算過(guò)程得到簡(jiǎn)化,但是由于未能考慮節(jié)點(diǎn)復(fù)雜滯回特性對(duì)結(jié)構(gòu)整體性能的影響,降低了結(jié)構(gòu)易損性計(jì)算的準(zhǔn)確性,鑒于此,本文通過(guò)改進(jìn)Bouc-Wen模型實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)剪切滯回模型的建立與OPENSEES軟件中的嵌入與開(kāi)發(fā),進(jìn)一步基于柔性節(jié)點(diǎn)假定建立了框架結(jié)構(gòu)有限元模型,結(jié)合改進(jìn)隨機(jī)森林算法實(shí)現(xiàn)了不同失效模式下SRC柱-S梁框架結(jié)構(gòu)易損性分析,具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)首先,以現(xiàn)有的Bouc-Wen模型為基礎(chǔ),為了更好的描述SRC柱-S梁節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)出的強(qiáng)度、剛度分階段退化特性,本文假定彈塑性階段內(nèi)滯回彈簧剛度不發(fā)生變化,同時(shí)采用分段線性函數(shù)描述Bouc-Wen模型中的線性彈簧的剛度退化規(guī)律,進(jìn)而對(duì)現(xiàn)有BoucWen模型進(jìn)行修正,建立適用于SRC柱-S梁...
【文章來(lái)源】:西安工業(yè)大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展動(dòng)態(tài)
1.2.1 節(jié)點(diǎn)滯回模型的研究
1.2.2 框架結(jié)構(gòu)的有限元模擬方法研究
1.2.3 框架結(jié)構(gòu)的易損性分析方法研究
1.3 本文的研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
2 基于Bouc-Wen模型的SRC柱-S梁節(jié)點(diǎn)剪切滯回模型研究
2.1 滯回模型概述及分類(lèi)
2.2 Bouc-Wen模型發(fā)展歷程
2.2.1 Bouc-Wen模型
2.2.2 BWBN模型
2.2.3 WW模型
2.2.4 廣義BW模型
2.3 節(jié)點(diǎn)剪切滯回模型的建立及其驗(yàn)證
2.3.1 考慮分段退化特性的節(jié)點(diǎn)剪切滯回模型
2.3.2 基于試驗(yàn)的模型參數(shù)確定及滯回曲線求解方法
2.3.3 考慮設(shè)計(jì)參數(shù)的節(jié)點(diǎn)剪切滯回模型
2.4 本章小結(jié)
3 SRC柱-S梁框架結(jié)構(gòu)有限元模擬方法研究
3.1 OPENSEES軟件中Bouc-Wen模型概述
3.2 改進(jìn)Bouc-Wen模型的嵌入開(kāi)發(fā)與調(diào)用
3.2.1 改進(jìn)Bouc-Wen滯回模型的嵌入與開(kāi)發(fā)
3.2.2 改進(jìn)bouc-wen滯回模型的調(diào)用命令
3.3 SRC柱-S梁框架結(jié)構(gòu)數(shù)值建模
3.3.1 SRC柱-S梁框架材料定義
3.3.2 節(jié)點(diǎn)單元模型
3.3.3 梁柱單元模型
3.4 有限元模型驗(yàn)證
3.5 SRC柱-S梁框架失效模式研究
3.6 本章小結(jié)
4 基于隨機(jī)森林算法的SRC柱-S梁框架結(jié)構(gòu)易損性研究
4.1 地震易損性研究現(xiàn)狀
4.2 機(jī)器學(xué)習(xí)算法
4.3 基于隨機(jī)森林算法的易損性分析方法
4.3.1 考慮不確定性對(duì)易損性的影響
4.3.2 節(jié)點(diǎn)、柱失效模式的判定
4.3.3 結(jié)構(gòu)性能劃分標(biāo)準(zhǔn)
4.3.4 基于失效模式判定、性能水平劃分方法的決策樹(shù)建立
4.3.5 隨機(jī)森林的建立
4.3.6 易損性分析方法
4.4 SRC柱-S梁框架結(jié)構(gòu)易損性分析
4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]T形配鋼型鋼混凝土柱-鋼梁框架抗震性能研究[J]. 曾磊,謝煒,鄭山鎖,陳熠光,任雯婷. 工程力學(xué). 2019(05)
[2]基于簡(jiǎn)化IDA的結(jié)構(gòu)地震損傷評(píng)估方法[J]. 王豐,李宏男. 工程力學(xué). 2018(12)
[3]近斷層向前方向性地震動(dòng)作用下RC框架結(jié)構(gòu)易損性研究[J]. 盛金喜,李慧民,馬海騁. 土木工程學(xué)報(bào). 2018(12)
[4]不確定性對(duì)鋼筋混凝土橋梁系統(tǒng)地震易損性的影響[J]. 吳文朋,李立峰,徐卓君,張旭輝. 地震工程與工程振動(dòng). 2018(06)
[5]結(jié)構(gòu)需求概率危險(xiǎn)性分析中強(qiáng)震記錄選取研究[J]. 溫瑞智,尹建華,冀昆,任葉飛. 土木工程學(xué)報(bào). 2018(S2)
[6]基于試驗(yàn)的斜交網(wǎng)格-核心筒結(jié)構(gòu)概率地震易損性分析[J]. 吳迪,熊焱. 工程力學(xué). 2018(11)
[7]基于修復(fù)性的砌體填充墻易損性研究[J]. 謝賢鑫,張令心,曲哲. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2018(12)
[8]型鋼再生混凝土柱-鋼梁組合框架節(jié)點(diǎn)地震損傷研究[J]. 馬輝,張妮娜,劉云賀,王振山,梁炯豐. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[9]基于地震損失風(fēng)險(xiǎn)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)彎矩增大系數(shù)評(píng)估[J]. 王樹(shù)和,張舉兵. 工程力學(xué). 2018(03)
[10]設(shè)防框架的梁鉸模型和能力易損性的試驗(yàn)研究[J]. 王玉梅,王仁杰,王濤. 工程力學(xué). 2017(10)
博士論文
[1]基于節(jié)點(diǎn)失效特征的鋼框架地震易損性分析研究[D]. 馬康.東南大學(xué) 2017
[2]鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)地震易損性研究[D]. 劉仲偉.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2017
[3]型鋼混凝土T形柱—鋼梁空間節(jié)點(diǎn)的震損機(jī)制與計(jì)算理論[D]. 徐金俊.廣西大學(xué) 2016
[4]型鋼混凝土L形柱空間角節(jié)點(diǎn)抗震性能研究[D]. 王妮.廣西大學(xué) 2014
碩士論文
[1]型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)地震易損性分析[D]. 鄧杰.武漢科技大學(xué) 2019
[2]基于機(jī)器學(xué)習(xí)的框架結(jié)構(gòu)地震易損性分析方法研究[D]. 何海健.浙江大學(xué) 2018
[3]基于Bouc-Wen模型的RC框架梁-柱節(jié)點(diǎn)與結(jié)構(gòu)抗震性能分析[D]. 杜文晨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號(hào):3187425
【文章來(lái)源】:西安工業(yè)大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展動(dòng)態(tài)
1.2.1 節(jié)點(diǎn)滯回模型的研究
1.2.2 框架結(jié)構(gòu)的有限元模擬方法研究
1.2.3 框架結(jié)構(gòu)的易損性分析方法研究
1.3 本文的研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
2 基于Bouc-Wen模型的SRC柱-S梁節(jié)點(diǎn)剪切滯回模型研究
2.1 滯回模型概述及分類(lèi)
2.2 Bouc-Wen模型發(fā)展歷程
2.2.1 Bouc-Wen模型
2.2.2 BWBN模型
2.2.3 WW模型
2.2.4 廣義BW模型
2.3 節(jié)點(diǎn)剪切滯回模型的建立及其驗(yàn)證
2.3.1 考慮分段退化特性的節(jié)點(diǎn)剪切滯回模型
2.3.2 基于試驗(yàn)的模型參數(shù)確定及滯回曲線求解方法
2.3.3 考慮設(shè)計(jì)參數(shù)的節(jié)點(diǎn)剪切滯回模型
2.4 本章小結(jié)
3 SRC柱-S梁框架結(jié)構(gòu)有限元模擬方法研究
3.1 OPENSEES軟件中Bouc-Wen模型概述
3.2 改進(jìn)Bouc-Wen模型的嵌入開(kāi)發(fā)與調(diào)用
3.2.1 改進(jìn)Bouc-Wen滯回模型的嵌入與開(kāi)發(fā)
3.2.2 改進(jìn)bouc-wen滯回模型的調(diào)用命令
3.3 SRC柱-S梁框架結(jié)構(gòu)數(shù)值建模
3.3.1 SRC柱-S梁框架材料定義
3.3.2 節(jié)點(diǎn)單元模型
3.3.3 梁柱單元模型
3.4 有限元模型驗(yàn)證
3.5 SRC柱-S梁框架失效模式研究
3.6 本章小結(jié)
4 基于隨機(jī)森林算法的SRC柱-S梁框架結(jié)構(gòu)易損性研究
4.1 地震易損性研究現(xiàn)狀
4.2 機(jī)器學(xué)習(xí)算法
4.3 基于隨機(jī)森林算法的易損性分析方法
4.3.1 考慮不確定性對(duì)易損性的影響
4.3.2 節(jié)點(diǎn)、柱失效模式的判定
4.3.3 結(jié)構(gòu)性能劃分標(biāo)準(zhǔn)
4.3.4 基于失效模式判定、性能水平劃分方法的決策樹(shù)建立
4.3.5 隨機(jī)森林的建立
4.3.6 易損性分析方法
4.4 SRC柱-S梁框架結(jié)構(gòu)易損性分析
4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]T形配鋼型鋼混凝土柱-鋼梁框架抗震性能研究[J]. 曾磊,謝煒,鄭山鎖,陳熠光,任雯婷. 工程力學(xué). 2019(05)
[2]基于簡(jiǎn)化IDA的結(jié)構(gòu)地震損傷評(píng)估方法[J]. 王豐,李宏男. 工程力學(xué). 2018(12)
[3]近斷層向前方向性地震動(dòng)作用下RC框架結(jié)構(gòu)易損性研究[J]. 盛金喜,李慧民,馬海騁. 土木工程學(xué)報(bào). 2018(12)
[4]不確定性對(duì)鋼筋混凝土橋梁系統(tǒng)地震易損性的影響[J]. 吳文朋,李立峰,徐卓君,張旭輝. 地震工程與工程振動(dòng). 2018(06)
[5]結(jié)構(gòu)需求概率危險(xiǎn)性分析中強(qiáng)震記錄選取研究[J]. 溫瑞智,尹建華,冀昆,任葉飛. 土木工程學(xué)報(bào). 2018(S2)
[6]基于試驗(yàn)的斜交網(wǎng)格-核心筒結(jié)構(gòu)概率地震易損性分析[J]. 吳迪,熊焱. 工程力學(xué). 2018(11)
[7]基于修復(fù)性的砌體填充墻易損性研究[J]. 謝賢鑫,張令心,曲哲. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2018(12)
[8]型鋼再生混凝土柱-鋼梁組合框架節(jié)點(diǎn)地震損傷研究[J]. 馬輝,張妮娜,劉云賀,王振山,梁炯豐. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[9]基于地震損失風(fēng)險(xiǎn)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)彎矩增大系數(shù)評(píng)估[J]. 王樹(shù)和,張舉兵. 工程力學(xué). 2018(03)
[10]設(shè)防框架的梁鉸模型和能力易損性的試驗(yàn)研究[J]. 王玉梅,王仁杰,王濤. 工程力學(xué). 2017(10)
博士論文
[1]基于節(jié)點(diǎn)失效特征的鋼框架地震易損性分析研究[D]. 馬康.東南大學(xué) 2017
[2]鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)地震易損性研究[D]. 劉仲偉.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2017
[3]型鋼混凝土T形柱—鋼梁空間節(jié)點(diǎn)的震損機(jī)制與計(jì)算理論[D]. 徐金俊.廣西大學(xué) 2016
[4]型鋼混凝土L形柱空間角節(jié)點(diǎn)抗震性能研究[D]. 王妮.廣西大學(xué) 2014
碩士論文
[1]型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)地震易損性分析[D]. 鄧杰.武漢科技大學(xué) 2019
[2]基于機(jī)器學(xué)習(xí)的框架結(jié)構(gòu)地震易損性分析方法研究[D]. 何海健.浙江大學(xué) 2018
[3]基于Bouc-Wen模型的RC框架梁-柱節(jié)點(diǎn)與結(jié)構(gòu)抗震性能分析[D]. 杜文晨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號(hào):3187425
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