【摘要】：建筑結(jié)構(gòu)允許發(fā)生一定程度的損傷和破壞以抵抗強(qiáng)烈地震作用。強(qiáng)震中結(jié)構(gòu)具有合理的損傷(損傷機(jī)制、損傷順序、損傷程度)是結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)預(yù)期抗震性能的關(guān)鍵�；谛≌饛椥詢�(nèi)力級(jí)差調(diào)整的能力設(shè)計(jì)法未直接考慮結(jié)構(gòu)大震下的實(shí)際內(nèi)力變化,方法本身存在局限性。震害和初步分析表明其有效程度有限,亟需發(fā)展新的抗震設(shè)計(jì)方法確保預(yù)期損傷機(jī)制在大震時(shí)更為經(jīng)濟(jì)有效地實(shí)現(xiàn)。結(jié)構(gòu)損傷合理性評(píng)價(jià)是損傷機(jī)制選擇與損傷程度控制的基礎(chǔ),目前尚缺乏建立結(jié)構(gòu)損傷合理性的科學(xué)方法。論文以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,從結(jié)構(gòu)損傷合理性評(píng)價(jià)、損傷機(jī)制和損傷程度控制三個(gè)方面展開了系統(tǒng)深入的研究。論文的主要研究工作和成果如下:①根據(jù)低周疲勞理論和Miner準(zhǔn)則,結(jié)合相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果,提出了考慮加載路徑影響的改進(jìn)Park-Ang損傷模型。利用國(guó)內(nèi)外學(xué)者完成的鋼筋混凝土壓彎構(gòu)件低周反復(fù)試驗(yàn)對(duì)改進(jìn)損傷模型進(jìn)行了校驗(yàn),回歸分析了相關(guān)參數(shù),給出了結(jié)構(gòu)構(gòu)件不同損傷狀態(tài)對(duì)應(yīng)的損傷指數(shù)。②完成了一榀四層三跨的RC框架低周反復(fù)加載試驗(yàn),對(duì)結(jié)構(gòu)損傷發(fā)展過程和出現(xiàn)的損傷機(jī)制進(jìn)行了研究。③按我國(guó)現(xiàn)行抗震規(guī)范設(shè)計(jì)了位于不同烈度區(qū)、不同樓層數(shù)的20個(gè)典型RC框架算例模型,基于OpenSees分析軟件,對(duì)所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行典型損傷機(jī)制地震易損性分析。得到了結(jié)構(gòu)在不同強(qiáng)度地震作用下,發(fā)生各類典型損傷機(jī)制的概率,識(shí)別出結(jié)構(gòu)可能發(fā)生的主要典型損傷機(jī)制。④建立了結(jié)構(gòu)損傷機(jī)制控制的廣義增強(qiáng)系數(shù)法。根據(jù)可靠度理論中的割集概念,建立了構(gòu)件與結(jié)構(gòu)整體可靠度之間的關(guān)系,以與同一節(jié)點(diǎn)相連的梁柱構(gòu)件為最小設(shè)計(jì)單位,在結(jié)構(gòu)大震計(jì)算內(nèi)力的基礎(chǔ)上,從預(yù)期損傷構(gòu)件和預(yù)期非損傷構(gòu)件兩個(gè)方面控制結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的損傷機(jī)制。以等代結(jié)構(gòu)法為基礎(chǔ),提出了基于預(yù)設(shè)損傷的抗震設(shè)計(jì)流程,通過算例分析驗(yàn)證了該方法在控制結(jié)構(gòu)損傷方面的有效性。⑤將等代結(jié)構(gòu)法擴(kuò)展用于簡(jiǎn)化計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件滯回耗能需求和樓層加速度峰值響應(yīng),通過與非線性時(shí)程分析結(jié)果的對(duì)比驗(yàn)證了準(zhǔn)確性。⑥對(duì)PEER-PBEE評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了簡(jiǎn)化,在此基礎(chǔ)上綜合考慮安全性和經(jīng)濟(jì)性的影響,提出了RC框架結(jié)構(gòu)損傷合理性評(píng)價(jià)方法,并通過算例分析指出,該評(píng)價(jià)方法能比較準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)損傷的合理性,計(jì)算效率較高,適宜在實(shí)際工程中使用。⑦提出RC框架結(jié)構(gòu)基于損傷控制的抗震設(shè)計(jì)方法。根據(jù)本文提出的廣義增強(qiáng)系數(shù)法和基于預(yù)設(shè)損傷的抗震設(shè)計(jì)流程,結(jié)合結(jié)構(gòu)損傷合理性評(píng)價(jià)方法,系統(tǒng)提出了RC框架結(jié)構(gòu)基于損傷控制的抗震設(shè)計(jì)方法,并通過算例說明了設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用,與非線性時(shí)程分析的結(jié)果對(duì)比表明,所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)損傷均能滿足預(yù)期目標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU375.4;TU352.11

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本文編號(hào)：2575043