本文選題：鋼筋混凝土框架 + 底層倒塌　； 參考：《中國地震局工程力學(xué)研究所》2017年碩士論文

【摘要】：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一,很多學(xué)校、商場、火車站等公用設(shè)施都采用這一結(jié)構(gòu)形式,因此,框架結(jié)構(gòu)的震害受到普遍關(guān)注。地震引起的結(jié)構(gòu)倒塌是巨大人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失的最主要原因,其中以高烈度區(qū)的倒塌破壞現(xiàn)象最為嚴(yán)重。因此,從高烈度區(qū)框架結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬中總結(jié)和分析結(jié)構(gòu)的破壞方式和機(jī)理具有重要意義,也為高烈度區(qū)框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)和減災(zāi)工作奠定基礎(chǔ)。為此,本文開展相關(guān)研究,工作內(nèi)容如下。首先從實(shí)際震害調(diào)查和震害圖片中展現(xiàn)了數(shù)次大地震中框架結(jié)構(gòu)的破壞狀態(tài)和震害情況,并總結(jié)了框架結(jié)構(gòu)倒塌的研究現(xiàn)狀。從集集地震、阪神地震和汶川地震等幾次大地震的實(shí)際震害中可以看出,高烈度區(qū)框架結(jié)構(gòu)的破壞多數(shù)首先發(fā)生在底層框架柱的頂端,而后引起結(jié)構(gòu)底層整體倒塌。目前國內(nèi)外對框架結(jié)構(gòu)倒塌的研究主要分為兩類:一類是結(jié)構(gòu)的整體性能和結(jié)構(gòu)構(gòu)件層次的研究;另一類是地震動特性,尤其是近場脈沖地震動特性的研究。數(shù)值模擬是研究結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的重要方法,考慮到LS-DYNA軟件對于模擬框架結(jié)構(gòu)倒塌過程中出現(xiàn)的大應(yīng)變、大位移以及接觸碰撞等問題效果很好,因此本文采用該軟件建立了鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的倒塌分析模型,選取汶川地震中有實(shí)際震害的兩棟鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),采用所建立的分析模型對其進(jìn)行地震反應(yīng)分析,得到了框架結(jié)構(gòu)在高烈度區(qū)的破壞狀態(tài)和倒塌過程,與實(shí)際震害對比符合較好,驗(yàn)證了該模型的有效性和可靠性。為研究不同類型地震動記錄對結(jié)構(gòu)反應(yīng)的影響,分別輸入不同強(qiáng)度的地震動記錄,對比發(fā)現(xiàn)地震動輸入強(qiáng)度對結(jié)構(gòu)的反應(yīng)有影響;分別輸入兩條近場地震動和兩條遠(yuǎn)場地震動進(jìn)行時(shí)程分析,對比分析發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)近場地震動記錄下結(jié)構(gòu)反應(yīng)差別較大,近場地震動下破壞更為嚴(yán)重;分別輸入兩條近場非脈沖地震動和兩條近場脈沖地震動進(jìn)行時(shí)程分析,對比分析發(fā)現(xiàn)脈沖地震動記錄下結(jié)構(gòu)反應(yīng)明顯增大。為研究地震荷載作用下彈塑性單自由度體系的滯回耗能需求,分別輸入多條不同的近遠(yuǎn)場地震動記錄,進(jìn)行單自由度體系的滯回耗能時(shí)程分析,對比分析發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)近場地震動記錄下單自由度體系的滯回耗能需求存在明顯差異,近場地震動對體系滯回耗能需求要求更高。提出了單自由度體系的滯回耗能速度譜的概念,并分別從地震動特性和結(jié)構(gòu)自身特性兩方面分析不同參數(shù)對滯回耗能速度譜的影響。研究表明,近遠(yuǎn)場、地震動的強(qiáng)度、場地條件對體系的滯回耗能需求有明顯影響,單自由度體系的阻尼比對滯回耗能速度譜有明顯影響。為進(jìn)一步研究不同類型地震動對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)耗能的影響,對比分析發(fā)現(xiàn)近場地震動和遠(yuǎn)場地震動作用下結(jié)構(gòu)的耗能情況明顯不同,近場地震動對框架結(jié)構(gòu)的滯回耗能需求要求更高,對比分析發(fā)現(xiàn)脈沖地震動和非脈沖地震動作用下結(jié)構(gòu)的耗能情況存在差異,脈沖地震動作用對框架結(jié)構(gòu)的滯回耗能需求要求更高。建立基于能量和最大位移雙重標(biāo)準(zhǔn)的倒塌損傷模型,通過能量和位移的共同作用反映框架結(jié)構(gòu)的破壞水平,并且在一定程度上解釋了結(jié)構(gòu)倒塌的原因。研究結(jié)果為更好地在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中考慮地震動特性及實(shí)現(xiàn)基于能量的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)思想提供了依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國地震局工程力學(xué)研究所
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU375.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1732156