隔震結(jié)構(gòu)多向動力耦合連續(xù)倒塌及隨機魯棒性研究
發(fā)布時間:2021-06-25 00:30
結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌往往會帶來嚴重經(jīng)濟損失和惡劣社會影響,因而成為土木工程領(lǐng)域關(guān)注的國際熱點。然而,對隔震結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌尤其對其倒塌動力響應的探索目前卻鮮有研究。隔震系統(tǒng)水平剛度及其對上部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動的約束能力均較小,這就降低了隔震層抗連續(xù)倒塌的冗余度。因此相較于傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu),其連續(xù)倒塌力學行為和抗倒塌能力均有很大不同。此外,在結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌的研究中,對結(jié)構(gòu)魯棒性的分析和對其評判指標的探索,也是個相對新鮮的重要議題,而對于隔震結(jié)構(gòu),該項研究幾近空白。加之目前針對于結(jié)構(gòu)魯棒性的研究并未充分考慮隨機性的影響,使得結(jié)構(gòu)魯棒性的隨機性本質(zhì)未得到足夠重視。因此,本文以隔震支座意外缺失而產(chǎn)生初始損傷作為前提條件,對隔震結(jié)構(gòu)在多向動力耦合激勵下的連續(xù)倒塌機制及隨機魯棒性等方面展開研究。(1)多向動力耦合激勵下隔震結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌機制建立隔震結(jié)構(gòu)在多向動力耦合激勵下的動力學模型;對比分析隔震結(jié)構(gòu)僅考慮豎向不平衡荷載與考慮多向動力耦合激勵作用下的倒塌動力響應的差異;對隔震結(jié)構(gòu)剩余體系在多向動力耦合激勵下的受力狀態(tài)及損傷發(fā)展過程進行推演。得出隔震結(jié)構(gòu)在豎向不平衡荷載與水平地震激勵耦合的動力連續(xù)倒塌基本規(guī)律。(2)地震動特性...
【文章來源】:蘭州理工大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:140 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
不同結(jié)構(gòu)形式的論文比例
[105]等,但事實上這些概念都不全完整體現(xiàn)結(jié)構(gòu)魯棒性。目前對于魯棒性的定義總結(jié)如圖1.2所示。圖 1.2 結(jié)構(gòu)魯棒性定義綜上所述,盡管當前對于結(jié)構(gòu)魯棒性的定義沒有統(tǒng)一的表述,但各國學者對要求結(jié)
對結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。隔震支座采用LRB600:有效直徑600mm,豎向剛度2312kN/mm,水平剛度1641kN/m,等效阻尼比0.15。梁、柱縱筋均采用HRB400,混凝土強度等級為C30。本結(jié)構(gòu)共7層,各層層高均為3.3m。平面示意圖及截面配筋圖如圖2.1所示。(a) 結(jié)構(gòu)平面示意圖框架柱 框架梁 隔震層梁(b) 梁柱配筋圖圖 2.1 結(jié)構(gòu)平面及配筋圖2.3.2 有限元模型建立本文選擇 SeismoStruct 有限元軟件進行建模分析,該軟件能夠有效分析空間框架在的靜態(tài)或動態(tài)荷載下的力學行為,同時可考慮幾何非線性和材料無彈性。其所含件材料本構(gòu)及構(gòu)件模型豐富,包含混凝土、鋼、玻璃鋼以及小型材料模型,可用于各種各樣的預先定義的鋼,混凝土和復合段配置。目前在對結(jié)構(gòu)抗震能力數(shù)值分析中,得到了大力推廣和使用。(1) 材料模型建立首先,建立混凝土本構(gòu)。本文核心區(qū)混凝土本構(gòu)選用 con_ma(Mander et al. nonlinearconcrete model)材料,其應力應變關(guān)系是由箍筋約束效應的混凝土軸心抗壓強度得到的,如式(2.19)、(2.20)所示;非約束區(qū)采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010 附錄 C.2.4中的本構(gòu)關(guān)系,其考慮了單軸應力應變關(guān)系。接著,建立鋼筋本構(gòu);鋼筋本構(gòu)選用stl_bl(Bilinearsteel model);?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗地震倒塌破壞的研究現(xiàn)狀與對策分析[J]. 劉伯權(quán),付國. 建筑科學與工程學報. 2013(04)
[2]基于連續(xù)體拓撲優(yōu)化的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)魯棒構(gòu)型分析[J]. 單艷玲,高博青. 浙江大學學報(工學版). 2013(12)
[3]一種簡化的結(jié)構(gòu)魯棒性量化方法[J]. 黃靚,王鎣,陳永亮,李登. 工程力學. 2013(10)
[4]基于地震易損性解析函數(shù)的概率地震風險應用研究[J]. 于曉輝,呂大剛. 建筑結(jié)構(gòu)學報. 2013(10)
[5]基于初始損傷模型的鋼管混凝土組合框架抗連續(xù)倒塌分析[J]. 王景玄,王文達,周小燕. 建筑結(jié)構(gòu)學報. 2013(S1)
[6]地震動頻譜特性對隔震結(jié)構(gòu)非線性地震響應的影響[J]. 沈紹建,劉偉慶,杜東升,王曙光. 南京工業(yè)大學學報(自然科學版). 2013(03)
[7]地震動頻譜特性對基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)雙向地震響應的影響[J]. 潘毅,季晨龍,盧立恒,韓徐揚. 土木工程學報. 2013(05)
[8]中心支撐鋼框架連續(xù)倒塌動力效應分析[J]. 徐嫚,高山,張力濱,魏民,王玉銀. 土木工程學報. 2013(S1)
[9]地震作用下鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌極限狀態(tài)可靠度分析[J]. 宋鵬彥,呂大剛,崔雙雙. 建筑結(jié)構(gòu)學報. 2013(04)
[10]大跨度空間結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌研究方法與現(xiàn)狀[J]. 趙憲忠,閆伸,陳以一. 建筑結(jié)構(gòu)學報. 2013(04)
博士論文
[1]地震動持時特性及其對RC框架結(jié)構(gòu)非線性地震響應影響研究[D]. 孫小云.蘭州理工大學 2017
[2]框—剪隔震結(jié)構(gòu)抗扭設(shè)計及雙隨機地震倒塌可靠度研究[D]. 黃小寧.蘭州理工大學 2017
[3]鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)地震主要失效模式分析與優(yōu)化[D]. 白久林.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[4]鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的概率地震易損性與風險分析[D]. 于曉輝.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[5]RC框架結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計方法研究[D]. 李易.清華大學 2011
[6]橋梁工程風險評估體系及關(guān)鍵問題研究[D]. 阮欣.同濟大學 2006
碩士論文
[1]考慮頻譜特性的主余震作用下結(jié)構(gòu)損傷演化[D]. 徐菁菁.大連理工大學 2016
[2]網(wǎng)架結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌動力效應分析[D]. 廖浚哲.南昌大學 2015
[3]鋼框架結(jié)構(gòu)地震失效模式與整體抗震能力分析[D]. 楊樂.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[4]空間鋼框架連續(xù)倒塌動力響應仿真分析[D]. 李艷.廣西大學 2008
本文編號:3248124
【文章來源】:蘭州理工大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:140 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
不同結(jié)構(gòu)形式的論文比例
[105]等,但事實上這些概念都不全完整體現(xiàn)結(jié)構(gòu)魯棒性。目前對于魯棒性的定義總結(jié)如圖1.2所示。圖 1.2 結(jié)構(gòu)魯棒性定義綜上所述,盡管當前對于結(jié)構(gòu)魯棒性的定義沒有統(tǒng)一的表述,但各國學者對要求結(jié)
對結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。隔震支座采用LRB600:有效直徑600mm,豎向剛度2312kN/mm,水平剛度1641kN/m,等效阻尼比0.15。梁、柱縱筋均采用HRB400,混凝土強度等級為C30。本結(jié)構(gòu)共7層,各層層高均為3.3m。平面示意圖及截面配筋圖如圖2.1所示。(a) 結(jié)構(gòu)平面示意圖框架柱 框架梁 隔震層梁(b) 梁柱配筋圖圖 2.1 結(jié)構(gòu)平面及配筋圖2.3.2 有限元模型建立本文選擇 SeismoStruct 有限元軟件進行建模分析,該軟件能夠有效分析空間框架在的靜態(tài)或動態(tài)荷載下的力學行為,同時可考慮幾何非線性和材料無彈性。其所含件材料本構(gòu)及構(gòu)件模型豐富,包含混凝土、鋼、玻璃鋼以及小型材料模型,可用于各種各樣的預先定義的鋼,混凝土和復合段配置。目前在對結(jié)構(gòu)抗震能力數(shù)值分析中,得到了大力推廣和使用。(1) 材料模型建立首先,建立混凝土本構(gòu)。本文核心區(qū)混凝土本構(gòu)選用 con_ma(Mander et al. nonlinearconcrete model)材料,其應力應變關(guān)系是由箍筋約束效應的混凝土軸心抗壓強度得到的,如式(2.19)、(2.20)所示;非約束區(qū)采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010 附錄 C.2.4中的本構(gòu)關(guān)系,其考慮了單軸應力應變關(guān)系。接著,建立鋼筋本構(gòu);鋼筋本構(gòu)選用stl_bl(Bilinearsteel model);?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗地震倒塌破壞的研究現(xiàn)狀與對策分析[J]. 劉伯權(quán),付國. 建筑科學與工程學報. 2013(04)
[2]基于連續(xù)體拓撲優(yōu)化的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)魯棒構(gòu)型分析[J]. 單艷玲,高博青. 浙江大學學報(工學版). 2013(12)
[3]一種簡化的結(jié)構(gòu)魯棒性量化方法[J]. 黃靚,王鎣,陳永亮,李登. 工程力學. 2013(10)
[4]基于地震易損性解析函數(shù)的概率地震風險應用研究[J]. 于曉輝,呂大剛. 建筑結(jié)構(gòu)學報. 2013(10)
[5]基于初始損傷模型的鋼管混凝土組合框架抗連續(xù)倒塌分析[J]. 王景玄,王文達,周小燕. 建筑結(jié)構(gòu)學報. 2013(S1)
[6]地震動頻譜特性對隔震結(jié)構(gòu)非線性地震響應的影響[J]. 沈紹建,劉偉慶,杜東升,王曙光. 南京工業(yè)大學學報(自然科學版). 2013(03)
[7]地震動頻譜特性對基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)雙向地震響應的影響[J]. 潘毅,季晨龍,盧立恒,韓徐揚. 土木工程學報. 2013(05)
[8]中心支撐鋼框架連續(xù)倒塌動力效應分析[J]. 徐嫚,高山,張力濱,魏民,王玉銀. 土木工程學報. 2013(S1)
[9]地震作用下鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌極限狀態(tài)可靠度分析[J]. 宋鵬彥,呂大剛,崔雙雙. 建筑結(jié)構(gòu)學報. 2013(04)
[10]大跨度空間結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌研究方法與現(xiàn)狀[J]. 趙憲忠,閆伸,陳以一. 建筑結(jié)構(gòu)學報. 2013(04)
博士論文
[1]地震動持時特性及其對RC框架結(jié)構(gòu)非線性地震響應影響研究[D]. 孫小云.蘭州理工大學 2017
[2]框—剪隔震結(jié)構(gòu)抗扭設(shè)計及雙隨機地震倒塌可靠度研究[D]. 黃小寧.蘭州理工大學 2017
[3]鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)地震主要失效模式分析與優(yōu)化[D]. 白久林.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[4]鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的概率地震易損性與風險分析[D]. 于曉輝.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[5]RC框架結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計方法研究[D]. 李易.清華大學 2011
[6]橋梁工程風險評估體系及關(guān)鍵問題研究[D]. 阮欣.同濟大學 2006
碩士論文
[1]考慮頻譜特性的主余震作用下結(jié)構(gòu)損傷演化[D]. 徐菁菁.大連理工大學 2016
[2]網(wǎng)架結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌動力效應分析[D]. 廖浚哲.南昌大學 2015
[3]鋼框架結(jié)構(gòu)地震失效模式與整體抗震能力分析[D]. 楊樂.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[4]空間鋼框架連續(xù)倒塌動力響應仿真分析[D]. 李艷.廣西大學 2008
本文編號:3248124
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