基于易損性的鋼筋混凝土框架抗震韌性定量分析
發(fā)布時間:2022-01-15 11:36
工程結(jié)構(gòu)的抗震韌性是指遭遇地震影響后通過人為修復(fù)或自身修復(fù),建筑物、社區(qū)或生命線系統(tǒng)的功能快速恢復(fù)到原始狀態(tài)的能力?拐痦g性日趨成為衡量工程結(jié)構(gòu)、社區(qū)和生命線系統(tǒng)防災(zāi)能力的重要指標(biāo)。本文以一鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為研究對象,計(jì)算了該結(jié)構(gòu)地震易損性曲線,基于直線型、指數(shù)型和三角函數(shù)型功能恢復(fù)模型分別對鋼筋混凝土框架抗震韌性進(jìn)行了計(jì)算,比較了三種不同功能恢復(fù)模型對抗震韌性的影響。首先,利用OPENSEES有限元軟件建立了8層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的有限元模型。該8層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)首層層高為4.5m,其余各層層高為3.6m。對有限元模型進(jìn)行地震響應(yīng)分析,基于概率地震需求分析的線性擬合法,通過擬合結(jié)構(gòu)損傷指標(biāo)與地震動譜加速度的關(guān)系,得到了結(jié)構(gòu)處于不同性態(tài)水平下的地震易損性曲線。之后,通過Mitrani-Reiser提出的地震工程損失評估理論,得出結(jié)構(gòu)的地震損失,基于Cimellaro對結(jié)構(gòu)抗震韌性的定量計(jì)算方法,分別對直線型、指數(shù)型和三角函數(shù)型功能恢復(fù)模型進(jìn)行了抗震韌性計(jì)算。最后,比較了不同功能恢復(fù)模型對抗震韌性的影響。比較結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著地震動強(qiáng)度的增加,結(jié)構(gòu)地震損失和恢復(fù)時間均逐漸增加,結(jié)構(gòu)的抗...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
本文技術(shù)路線圖
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-8-地震發(fā)生的時間,RET為結(jié)構(gòu)修復(fù)時長,一次地震作用下的結(jié)構(gòu)抗震韌性可表示為:1OEREOEtTtRERQtdtT(2-2)如圖2-1所示,由于震后結(jié)構(gòu)修復(fù)目標(biāo)性態(tài)水平可能不同于震前結(jié)構(gòu)性態(tài)水平,一次地震作用下的結(jié)構(gòu)抗震韌性實(shí)際為結(jié)構(gòu)歸一化功能函數(shù)在震后修復(fù)期間的均值。圖2-1結(jié)構(gòu)在一次地震作用下的抗震韌性示意圖計(jì)算全壽命期的結(jié)構(gòu)抗震韌性,控制時間LCT取為從結(jié)構(gòu)開始使用到結(jié)構(gòu)結(jié)束使用的時間,即結(jié)構(gòu)的使用壽命。記LCT為結(jié)構(gòu)使用壽命,全壽命期的結(jié)構(gòu)抗震韌性可表示為:1OELCOEtTtLCRQtdtT(2-3)如圖2-2所示,使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)可能遭受多次地震作用并經(jīng)歷多次修復(fù)過程,因此結(jié)構(gòu)全壽命抗震韌性為歸一化功能函數(shù)在結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)的均值。圖2-2結(jié)構(gòu)全壽命期內(nèi)多次地震作用下的抗震韌性示意圖本文研究聚焦于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在一次地震作用下的抗震韌性計(jì)算,故之后討論均針對公式(2-2)展開。根據(jù)公式(2-2),抗震韌性計(jì)算需要確定結(jié)構(gòu)歸一
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-8-地震發(fā)生的時間,RET為結(jié)構(gòu)修復(fù)時長,一次地震作用下的結(jié)構(gòu)抗震韌性可表示為:1OEREOEtTtRERQtdtT(2-2)如圖2-1所示,由于震后結(jié)構(gòu)修復(fù)目標(biāo)性態(tài)水平可能不同于震前結(jié)構(gòu)性態(tài)水平,一次地震作用下的結(jié)構(gòu)抗震韌性實(shí)際為結(jié)構(gòu)歸一化功能函數(shù)在震后修復(fù)期間的均值。圖2-1結(jié)構(gòu)在一次地震作用下的抗震韌性示意圖計(jì)算全壽命期的結(jié)構(gòu)抗震韌性,控制時間LCT取為從結(jié)構(gòu)開始使用到結(jié)構(gòu)結(jié)束使用的時間,即結(jié)構(gòu)的使用壽命。記LCT為結(jié)構(gòu)使用壽命,全壽命期的結(jié)構(gòu)抗震韌性可表示為:1OELCOEtTtLCRQtdtT(2-3)如圖2-2所示,使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)可能遭受多次地震作用并經(jīng)歷多次修復(fù)過程,因此結(jié)構(gòu)全壽命抗震韌性為歸一化功能函數(shù)在結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)的均值。圖2-2結(jié)構(gòu)全壽命期內(nèi)多次地震作用下的抗震韌性示意圖本文研究聚焦于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在一次地震作用下的抗震韌性計(jì)算,故之后討論均針對公式(2-2)展開。根據(jù)公式(2-2),抗震韌性計(jì)算需要確定結(jié)構(gòu)歸一
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]城市韌性——基于“三度空間下系統(tǒng)的系統(tǒng)”的思考[J]. 方東平,李在上,李楠,韓林海,吳建平,陸新征,孔祥明,李勇,呂孝禮. 土木工程學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]從16屆世界地震工程大會看可恢復(fù)功能抗震結(jié)構(gòu)研究趨勢[J]. 呂西林,全柳萌,蔣歡軍. 地震工程與工程振動. 2017(03)
[3]地震可恢復(fù)性與非結(jié)構(gòu)系統(tǒng)性態(tài)抗震研究略述[J]. 寧曉晴,戴君武. 地震工程與工程振動. 2017(03)
[4]城市建筑群地震災(zāi)害數(shù)值仿真與風(fēng)險控制[J]. 林旭川. 城市與減災(zāi). 2017(03)
[5]考慮損傷的結(jié)構(gòu)抗震可恢復(fù)性[J]. 何政,安寧,徐菁菁. 工程力學(xué). 2017(05)
[6]基于云圖-條帶法的概率地震需求分析與地震易損性分析[J]. 于曉輝,呂大剛. 工程力學(xué). 2016(06)
[7]自復(fù)位鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)振動臺試驗(yàn)研究[J]. 呂西林,崔曄,劉兢兢. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2014(01)
[8]基于地震易損性解析函數(shù)的概率地震風(fēng)險理論研究[J]. 呂大剛,于曉輝. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2013(10)
[9]搖擺結(jié)構(gòu)及自復(fù)位結(jié)構(gòu)研究綜述[J]. 周穎,呂西林. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2011(09)
[10]結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的新概念——可恢復(fù)功能結(jié)構(gòu)[J]. 呂西林,陳云,毛苑君. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(07)
本文編號:3590549
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
本文技術(shù)路線圖
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-8-地震發(fā)生的時間,RET為結(jié)構(gòu)修復(fù)時長,一次地震作用下的結(jié)構(gòu)抗震韌性可表示為:1OEREOEtTtRERQtdtT(2-2)如圖2-1所示,由于震后結(jié)構(gòu)修復(fù)目標(biāo)性態(tài)水平可能不同于震前結(jié)構(gòu)性態(tài)水平,一次地震作用下的結(jié)構(gòu)抗震韌性實(shí)際為結(jié)構(gòu)歸一化功能函數(shù)在震后修復(fù)期間的均值。圖2-1結(jié)構(gòu)在一次地震作用下的抗震韌性示意圖計(jì)算全壽命期的結(jié)構(gòu)抗震韌性,控制時間LCT取為從結(jié)構(gòu)開始使用到結(jié)構(gòu)結(jié)束使用的時間,即結(jié)構(gòu)的使用壽命。記LCT為結(jié)構(gòu)使用壽命,全壽命期的結(jié)構(gòu)抗震韌性可表示為:1OELCOEtTtLCRQtdtT(2-3)如圖2-2所示,使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)可能遭受多次地震作用并經(jīng)歷多次修復(fù)過程,因此結(jié)構(gòu)全壽命抗震韌性為歸一化功能函數(shù)在結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)的均值。圖2-2結(jié)構(gòu)全壽命期內(nèi)多次地震作用下的抗震韌性示意圖本文研究聚焦于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在一次地震作用下的抗震韌性計(jì)算,故之后討論均針對公式(2-2)展開。根據(jù)公式(2-2),抗震韌性計(jì)算需要確定結(jié)構(gòu)歸一
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-8-地震發(fā)生的時間,RET為結(jié)構(gòu)修復(fù)時長,一次地震作用下的結(jié)構(gòu)抗震韌性可表示為:1OEREOEtTtRERQtdtT(2-2)如圖2-1所示,由于震后結(jié)構(gòu)修復(fù)目標(biāo)性態(tài)水平可能不同于震前結(jié)構(gòu)性態(tài)水平,一次地震作用下的結(jié)構(gòu)抗震韌性實(shí)際為結(jié)構(gòu)歸一化功能函數(shù)在震后修復(fù)期間的均值。圖2-1結(jié)構(gòu)在一次地震作用下的抗震韌性示意圖計(jì)算全壽命期的結(jié)構(gòu)抗震韌性,控制時間LCT取為從結(jié)構(gòu)開始使用到結(jié)構(gòu)結(jié)束使用的時間,即結(jié)構(gòu)的使用壽命。記LCT為結(jié)構(gòu)使用壽命,全壽命期的結(jié)構(gòu)抗震韌性可表示為:1OELCOEtTtLCRQtdtT(2-3)如圖2-2所示,使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)可能遭受多次地震作用并經(jīng)歷多次修復(fù)過程,因此結(jié)構(gòu)全壽命抗震韌性為歸一化功能函數(shù)在結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)的均值。圖2-2結(jié)構(gòu)全壽命期內(nèi)多次地震作用下的抗震韌性示意圖本文研究聚焦于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在一次地震作用下的抗震韌性計(jì)算,故之后討論均針對公式(2-2)展開。根據(jù)公式(2-2),抗震韌性計(jì)算需要確定結(jié)構(gòu)歸一
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]城市韌性——基于“三度空間下系統(tǒng)的系統(tǒng)”的思考[J]. 方東平,李在上,李楠,韓林海,吳建平,陸新征,孔祥明,李勇,呂孝禮. 土木工程學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]從16屆世界地震工程大會看可恢復(fù)功能抗震結(jié)構(gòu)研究趨勢[J]. 呂西林,全柳萌,蔣歡軍. 地震工程與工程振動. 2017(03)
[3]地震可恢復(fù)性與非結(jié)構(gòu)系統(tǒng)性態(tài)抗震研究略述[J]. 寧曉晴,戴君武. 地震工程與工程振動. 2017(03)
[4]城市建筑群地震災(zāi)害數(shù)值仿真與風(fēng)險控制[J]. 林旭川. 城市與減災(zāi). 2017(03)
[5]考慮損傷的結(jié)構(gòu)抗震可恢復(fù)性[J]. 何政,安寧,徐菁菁. 工程力學(xué). 2017(05)
[6]基于云圖-條帶法的概率地震需求分析與地震易損性分析[J]. 于曉輝,呂大剛. 工程力學(xué). 2016(06)
[7]自復(fù)位鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)振動臺試驗(yàn)研究[J]. 呂西林,崔曄,劉兢兢. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2014(01)
[8]基于地震易損性解析函數(shù)的概率地震風(fēng)險理論研究[J]. 呂大剛,于曉輝. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2013(10)
[9]搖擺結(jié)構(gòu)及自復(fù)位結(jié)構(gòu)研究綜述[J]. 周穎,呂西林. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2011(09)
[10]結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的新概念——可恢復(fù)功能結(jié)構(gòu)[J]. 呂西林,陳云,毛苑君. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(07)
本文編號:3590549
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