基于性能的钢框架结构失效模式识别及优化

发布时间：2018-07-08 08:23

  本文选题：钢框架结构 + 失效模式识别　； 参考：《工程力学》2015年10期

【摘要】：该文定义了损伤和滞回耗能两个性能指标,以增量动力分析(IDA)方法为基础,提出基于性能的钢框架结构失效模式识别方法,并以性能指标为目标函数,以构件截面尺寸作为变量,建立钢框架结构失效模式多目标优化方法。在多条地震波作用下,对一个20层benchmark钢框架结构进行了失效模式识别与优化分析,结果表明,以损伤和滞回耗能作为评价指标的基于性能的钢框架结构失效模式识别方法,能有效识别最不利地震作用下的结构失效模式,基于性能的失效模式多目标优化方法能够显著提高结构整体的抗震性能。
[Abstract]:In this paper, damage and hysteretic energy consumption are defined. Based on incremental dynamic analysis (IDA), a performance-based failure pattern identification method for steel frame structures is proposed, and the performance index is taken as the objective function. The multi-objective optimization method for failure mode of steel frame structure is established by taking section size of steel frame as variable. Under the action of multiple seismic waves, the failure mode identification and optimization analysis of a 20-story benchmark steel frame structure are carried out. The results show that the failure mode identification method of steel frame structure based on damage and hysteretic energy consumption is based on performance. It can effectively identify the failure modes of structures under the most adverse earthquake. The multi-objective optimization method of failure modes based on performance can significantly improve the seismic performance of the structure as a whole.
【作者单位】： 北京交通大学土木建筑工程学院;天津大学建筑工程学院;哈尔滨工业大学深圳研究生院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51322806) 中央高校基本科研业务费项目(2014JBZ011)
【分类号】：TU391;TU317

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 贾超;张楚汉;金峰;程卫帅;;可靠度对随机变量及失效模式相关系数的敏感度分析及其工程应用[J];工程力学;2006年04期

2 吕杨;徐龙河;李忠献;丁阳;;钢筋混凝土柱基于能量阈值的损伤准则[J];工程力学;2011年05期

3 白久林;欧进萍;;基于IDA方法的钢筋混凝土结构失效模式优化[J];工程力学;2011年S2期

4 吕大刚;宋鹏彦;陈志恒;;钢筋混凝土框架结构基于可靠度的最可能倒塌失效模式分析[J];工程力学;2012年05期

5 徐龙河;单旭;李忠献;;强震下钢框架结构易损性分析及优化设计[J];工程力学;2013年01期

6 ;Seismic failure mode improvement of RC frame structure based on multiple lateral load patterns of pushover analyses[J];Science China(Technological Sciences);2011年11期

相关博士学位论文 前1条

1 吕杨;高层建筑结构地震失效模式优化及损伤控制研究[D];天津大学;2012年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 黄愿;汪梦甫;;基于竖向承载力及能量阈值的建筑结构地震损伤准则[J];地震工程与工程振动;2011年06期

2 裴星洙;王佩;倪慧敏;唐柏鉴;;附加阻尼的悬挂式巨型钢框架支撑体系抗震性能研究[J];工程力学;2012年09期

3 程志辉;何啸;;基于柱铰模式的钢筋混凝土框架结构抗地震倒塌概率分析[J];工程抗震与加固改造;2013年06期

4 白久林;杨乐;欧进萍;;结构抗震分析的耐震时程方法[J];地震工程与工程振动;2014年01期

5 赵昕;张鸿玮;;超高层建筑结构基于区格剪切变形屈曲约束支撑最优布置方法[J];工业建筑;2014年S1期

6 杨乐;白久林;欧进萍;;钢框架结构地震响应与破坏过程的耐震时程分析[J];防灾减灾工程学报;2014年04期

7 李忠献;陈宇;李宁;;基于材料损伤的钢筋混凝土构件损伤模型[J];工程力学;2014年06期

8 苗青松;;大体积混凝土技术在高层建筑施工中的应用[J];科技创新与应用;2014年29期

9 张敏;王文达;杨全全;;钢管混凝土组合框架结构体系抗震性能的增量动力分析法[J];工程抗震与加固改造;2015年01期

10 Li Gang;Jiang Yi;Zhang Shuchuan;Zeng Yan;Li Qiang;;Seismic design or retrofit of buildings with metallic structural fuses by the damage-reduction spectrum[J];Earthquake Engineering and Engineering Vibration;2015年01期

相关会议论文 前2条

1 丁彩虹;高向宇;李杨龙;吴爽;;小高层混凝土框架结构中BRB与钢支撑混合使用的减震效果研究[A];《工业建筑》2015年增刊Ⅰ[C];2015年

2 邓德君;白久林;;基于Abaqus的三段式防屈曲支撑建模方法[A];防灾减灾工程学报2011第31卷增刊[C];2011年

相关博士学位论文 前10条

1 袁涛;机械结构参数相关性与串并联体系可靠性灵敏度设计与应用[D];吉林大学;2007年

2 范书立;混凝土重力坝的动力模型破坏试验及可靠性研究[D];大连理工大学;2007年

3 王世鹏;基于最大可能点摄动法的机械零部件可靠性分析[D];吉林大学;2008年

4 毕忠伟;岩体力学参数推断的Bayes方法及截尾可靠度的研究与应用[D];中南大学;2008年

5 徐强;混凝土重力坝动力系统的可靠性方法研究[D];大连理工大学;2010年

6 杨周;非正态分布参数的机械构件的可靠性灵敏度与可靠性稳健设计[D];东北大学;2010年

7 吕杨;高层建筑结构地震失效模式优化及损伤控制研究[D];天津大学;2012年

8 刘迪;轻型消能摇摆结构体系抗震性能评估与动力可靠度分析[D];兰州理工大学;2013年

9 宋鹏彦;结构整体可靠度方法及RC框架非线性整体抗震可靠度分析[D];哈尔滨工业大学;2012年

10 李志强;SRC框架-RC核心筒混合结构多目标抗震优化设计研究[D];西安建筑科技大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 张杨;尾矿坝抗滑稳定可靠度分析[D];长沙理工大学;2010年

2 康旭升;重力坝体系可靠度分析方法研究[D];西北农林科技大学;2011年

3 范武强;基于响应面法的混凝土重力坝可靠度分析[D];大连理工大学;2007年

4 马德云;混凝土结构可靠性影响因素的敏感性研究[D];北京工业大学;2008年

5 李琦;黄土高边坡稳定可靠性分析[D];西北农林科技大学;2008年

6 刘言凤;钢筋混凝土梁可靠度的灵敏度分析[D];哈尔滨工业大学;2007年

7 邢海丰;等强度变截面构件可靠性分析与设计[D];吉林大学;2009年

8 汤帅;基于RSM和RAGA的混凝土重力坝可靠度分析[D];合肥工业大学;2009年

9 王微;高强混凝土构件的可靠度及其灵敏度分析与耐久性设计[D];哈尔滨工业大学;2008年

10 张新媛;城市道路网络畅通可靠度研究[D];北京交通大学;2010年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 李康宁,洪亮;结构三维弹塑性分析方法及计算机程序CANNY[J];四川建筑科学研究;2001年04期

2 欧进萍,段宇博;高层建筑结构的抗震可靠度分析与优化设计[J];地震工程与工程振动;1995年01期

3 刘伯权,白绍良,徐云中,黄宗明;钢筋混凝土柱低周疲劳性能的试验研究[J];地震工程与工程振动;1998年04期

4 徐龙河,周云,李忠献;半主动控制装置在受控结构中的优化设置[J];地震工程与工程振动;2000年03期

5 周强,瞿伟廉;磁流变阻尼器的两种力学模型和试验验证[J];地震工程与工程振动;2002年04期

6 侯爽,欧进萍;结构Pushover分析的侧向力分布及高阶振型影响[J];地震工程与工程振动;2004年03期

7 阎石,宁欣,王宁伟;磁流变阻尼器在受控结构中的优化布置[J];地震工程与工程振动;2004年03期

8 谢礼立,翟长海;最不利设计地震动研究[J];地震学报;2003年03期

9 贝伟明;李宏男;;半主动控制装置在受控结构中的优化布置[J];防灾减灾工程学报;2006年01期

10 ;Trust-region based instantaneous optimal semi-active control of long-span spatially extended structures with MRF-04K damper[J];Earthquake Engineering and Engineering Vibration;2008年04期

相关会议论文 前1条

1 张晓波;叶献国;;汶川地震出现的“强梁弱柱”现象探讨[A];防振减灾工程理论与实践新进展（纪念汶川地震一周年）——第四届全国防震减灾工程学术研讨会会议论文集[C];2009年

相关博士学位论文 前3条

1 周明;非加劲与防屈曲钢板剪力墙结构设计方法研究[D];清华大学;2009年

2 贾超;基于可靠度的结构风险分析及其在南水北调工程中的应用研究[D];河海大学;2003年

3 陈滔;基于有限单元柔度法的钢筋混凝土框架三维非弹性地震反应分析[D];重庆大学;2003年

相关硕士学位论文 前1条

1 王宏业;Park-Ang双参数地震损伤模型的试验统计分析及改进[D];大连海事大学;2008年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 孙爱伏,董毓利,刘仲奇;面向对象的钢框架结构火灾行为分析程序设计[J];四川建筑科学研究;2005年03期

2 郑廷银,赵惠麟;巨型空间钢框架结构的二阶实用分析[J];建筑结构;2005年08期

3 宋向东;;钢框架结构整体稳定分析的高等分析法[J];科技创新导报;2007年31期

4 刘洪波;翟长海;谢礼立;欧进萍;邵永松;;钢框架结构典型震害的计算机模拟研究[J];地震工程与工程振动;2008年06期

5 方洪;;北京建工博海建设有限公司 巨型钢框架结构技术 填补国内技术空白[J];工会博览;2008年05期

6 周樟法;;高层钢框架结构施工工艺研究[J];中国科技信息;2008年12期

7 徐觉慧;张树勋;宋明志;陈利民;张宗英;吕恒林;;某在役钢框架结构使用性能的检验方法研究[J];工业建筑;2008年S1期

8 贾绍雷;;平面钢框架结构火场下的有限元分析[J];山西建筑;2009年08期

9 叶斌;;多层钢框架结构的技术分析及比较[J];山西建筑;2009年19期

10 张秀华;段忠东;张春巍;;近地空中爆炸作用下钢框架结构冲击响应[J];地震工程与工程振动;2009年04期

相关会议论文 前10条

1 胡理列;赵成文;;钢框架结构的非线性分析[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年

2 张秀华;段忠东;;爆炸荷载作用下钢框架结构动力响应数值分析[A];第八届全国爆炸力学学术会议论文集[C];2007年

3 李临洁;蒋焕迎;;钢框架结构稳定基本概念之我见[A];晋冀鲁豫鄂蒙川云贵甘沪湘十二省区市机械工程学会2007年学术年会论文集（河南、贵州分册）[C];2007年

4 黄见东;王遒堂;;钢框架结构优化设计[A];中国土木工程学会计算机应用学会学术报告会论文集（4）[C];1989年

5 王景涛;马华;蒋华戈;尚自端;;钢框架结构健康检测的试验研究[A];首届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2006年

6 徐春丽;罗永峰;;某钢框架结构体系的计算分析与加固方法[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年

7 舒兴平;陈绍蕃;;钢框架结构二阶弹性精确分析及简化方法[A];钢结构工程研究（三）——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2000年学术交流会论文集[C];2000年

8 赵赤云;周坚;;钢框架结构的二阶分析[A];钢结构工程研究（五）——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2004年学术交流会论文集[C];2004年

9 石磊;沈凤斌;;钢框架结构的爆炸响应研究[A];第十届建构筑物改造和病害处理学术研讨会、第五届工程质量学术会议论文集[C];2014年

10 蒋焕迎;;钢框架结构稳定的计算方法初探[A];晋冀鲁豫鄂蒙川云贵甘沪湘十二省区市机械工程学会2007年学术年会论文集（河南、贵州分册）[C];2007年

相关重要报纸文章 前2条

1 方洪;“上挂下托”技术破解国内巨型钢框架结构施工难题[N];中华建筑报;2007年

2 杨骏;把软肋做硬[N];中华建筑报;2002年

相关博士学位论文 前10条

1 程东梅;半刚性钢框架结构研究及优化设计[D];哈尔滨工程大学;2011年

2 徐国林;巨型钢框架结构非线性地震反应分析方法研究[D];中国地震局工程力学研究所;2009年

3 刘坚;基于结构极限承载力的轻型钢框架结构的计算理论及应用研究[D];重庆大学;2003年

4 刘洪波;钢框架结构典型震害的计算机模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

5 周晓峰;巨型钢框架结构的静力、抗震和抗风分析[D];浙江大学;2001年

6 齐宝欣;火灾爆炸作用下轻钢框架结构连续倒塌机理分析[D];大连理工大学;2012年

7 董可;地震作用下钢框架结构的动力性状研究[D];中国矿业大学（北京）;2013年

8 杨秀英;钢框架结构火灾反应分析及其模拟系统[D];上海交通大学;2009年

9 杨帆;大空间及框架钢结构受火全过程数值模拟及损伤评估[D];清华大学;2010年

10 周奎;高层建筑钢框架结构几何、材料非线性分析[D];东南大学;2001年

相关硕士学位论文 前10条

1 卢倍嵘;空间钢框架结构二阶弹塑性理论分析与设计方法的研究[D];湖南大学;2005年

2 黄志华;巨型钢框架结构的静力和抗震分析[D];广西大学;2006年

3 王迎春;大跨钢框架结构钢梁施工过程整体稳定分析[D];昆明理工大学;2009年

4 张晓静;钢框架结构连续倒塌数值模拟与分析[D];燕山大学;2012年

5 李文勇;钢框架结构的地震损伤与倒塌研究[D];西安建筑科技大学;2013年

6 徐超;隅撑支撑钢框架结构抗震性能分析[D];内蒙古工业大学;2013年

7 苏大伟;低周反复荷载作用下隅撑钢框架结构的性能研究[D];西安建筑科技大学;2010年

8 曾福英;巨型钢框架结构的静力分析[D];西安建筑科技大学;2006年

9 范炜;蜂窝式梁—柱钢框架结构分析方法研究[D];沈阳建筑大学;2013年

10 沈霄鹤;超高层巨型钢框架结构失效模式分析[D];大连理工大学;2009年

，

本文编号：2106815