基于构件变形的框架结构抗震性能研究
发布时间：2021-09-15 09:08
我国现行抗震设计方法：取小震参数按弹性方法进行承载力和变形验算，采取抗震措施保证结构“中震不坏、大震不倒”。该方法缺乏结构大震下的定量计算，无法确定结构在罕遇地震下的抗倒塌能力。即使对一些特殊结构进行罕遇地震下的弹塑性变形验算，由于层间位移角无法全面地衡量结构整体以及局部的破坏情况，因此存在不足之处。本文提出一种基于构件变形的抗震性能评估方法，从两方面确定结构的安全性。一方面，采用层间位移角衡量结构整体破坏情况，控制结构整体不丧失承载能力；另一方面，采用基于变形指标的构件性能评估方法，控制构件承载力不完全丧失，承载力仅下降20%左右。基于构件变形的抗震性能评估方法能更有效地衡量结构在大震下的抗倒塌能力，了解构件的破坏程度，为完善规范抗震措施提供参考，具有重要的工程意义。本文设计了27栋不同烈度、不同场地土以及不同高度的规则框架结构，选取20条匹配的地震时程，采用Perform-3D以及PPP（Perform-3D Pre/Post Program）程序进行弹塑性分析；采用基于构件变形的抗震性能评估方法分析结构在罕遇地震下的安全性以及研究结构的抗倒塌能力。具体的研究内容如下：（1）采用基...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 结构抗震设计方法的发展
1.3 基于性能的抗震设计理论
1.3.1 设防水准与性能目标
1.3.2 几种基于性能的抗震设计方法介绍
1.4 我国抗震设计方法存在的问题
1.5 本文的研究意义和主要工作内容
第二章 基于变形指标的构件性能评估理论
2.1 构件性能状态的确定准则
2.2 钢筋混凝土构件的变形性能指标限值
2.2.1 RC 梁构件的变形性能指标限值
2.2.2 RC 柱构件的变形性能指标限值
2.2.3 RC 剪力墙的变形性能指标限值
2.3 基于变形指标的构件性能状态划分
2.4 基于变形指标的构件性能评估步骤
2.5 本章小结
第三章 结构罕遇地震下的弹塑性分析方法
3.1 Perform-3D 弹塑性分析理论
3.1.1 材料本构的模拟
3.1.2 梁柱单元的模拟
3.2 PPP（Perform-3D Pre/Post Program）程序的应用
3.2.1 PPP 前处理模块
3.2.2 PPP 后处理模块
3.3 结构抗震性能评估的实现流程
3.4 本章小结
第四章 常规框架结构大震下的弹塑性分析
4.1 框架结构的设计
4.1.1 结构概况
4.1.2 弹性计算
4.2 地震时程的选取
4.2.1 地震时程选取的原则
4.2.2 地震时程选取结果
4.3 Perform-3D 模型正确性验证
4.4 框架结构单向与双向地震作用效应的差异分析
4.4.1 基于结构层次的差异分析
4.4.2 基于构件层次的差异分析
4.5 本章小结
第五章 常规框架结构大震下的安全性评估
5.1 结构安全性的判定原则
5.1.1 抗倒塌极限状态的确定
5.1.2 结构安全保证率的确定
5.1.3 安全性判定原则的具体要求
5.2 常规框架结构的安全性分析
5.2.1 结构弹塑性层间位移角分析
5.2.2 构件抗震性能评估
5.2.3 结构与构件层次安全准则的关系
5.3 常规框架结构的安全性评价与规律性分析
5.3.1 三层框架结构的安全性分析
5.3.2 六层框架结构的安全性分析
5.3.3 九层框架结构的安全性分析
4.3.4 常规框架结构安全性的规律汇总
5.4 对大震下倒塌结构的优化分析
5.5 本章小结
第六章 常规框架结构的安全储备分析
6.1 结构抗倒塌极限状态分析方法的论述
6.2 常规框架结构抗倒塌能力研究
6.2.1 结构破坏模式分析
6.2.2 安全储备系数 R 的规律性分析
6.2.3 影响结构抗倒塌能力的因素探讨
6.3 结构抗震性能优化的建议
6.4 本章小结
结论
研究成果
展望
参考文献
附录
攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于能量抗震设计简介[J]. 张来成,徐培蓁. 四川建筑科学研究. 2012(05)
[2]我国7度设防等跨RC框架抗地震倒塌能力研究[J]. 陆新征,唐代远,叶列平,施炜. 地震工程与工程振动. 2011(05)
[3]丙类与乙类设防RC框架结构抗地震倒塌能力对比[J]. 汤保新,叶列平,陆新征. 建筑结构学报. 2011(10)
[4]RC框架结构合理破坏机制的实现[J]. 韩军,李英民,姬淑艳. 哈尔滨工业大学学报. 2010(12)
[5]柱轴压比对我国RC框架结构抗地震倒塌能力的影响[J]. 唐代远,陆新征,叶列平,施炜. 工程抗震与加固改造. 2010(05)
[6]工程场地分类中等效剪切波速计算深度问题的讨论[J]. 黄雅虹,吕悦军,兰景岩,施春花,史丙新. 地震地质. 2010(02)
[7]日本《基于能量抗震设计规程》介绍[J]. 徐培蓁,叶列平. 工程抗震与加固改造. 2010(03)
[8]基于纤维模型的超高层钢筋混凝土结构弹塑性时程分析[J]. 韩小雷,陈学伟,林生逸,何伟球,郑宜,吴培烽,毛贵牛. 建筑结构. 2010(02)
[9]基于IDA分析的结构抗地震倒塌能力研究[J]. 陆新征,叶列平. 工程抗震与加固改造. 2010(01)
[10]基于性能抗震设计方法的几点思考[J]. 任峰,方鸿强. 建筑结构. 2009(S1)
博士论文
[1]基于材料应变的RC梁、柱及剪力墙构件抗震性能指标限值研究[D]. 戚永乐.华南理工大学 2012
[2]剪力墙结构构件变形指标的研究及计算平台开发[D]. 陈学伟.华南理工大学 2011
硕士论文
[1]框架—剪力墙结构基于构件变形指标的抗震性能评估[D]. 林哲.华南理工大学 2013
[2]基于构件性能的RC框架结构层间位移角性能指标限值研究[D]. 黄悠越.华南理工大学 2012
[3]基于材料应变的钢筋混凝土剪力墙变形性能指标研究[D]. 李健.华南理工大学 2012
[4]基于材料应变的RC柱抗震性能指标限值研究[D]. 李建乐.华南理工大学 2012
[5]反应谱法和时程分析法在高层抗震计算中的对比分析[D]. 王伟.华南理工大学 2012
[6]在PERFORM 3D软件支持下对超高层结构实例抗震性能的初步评价[D]. 秦宝林.重庆大学 2012
[7]基于材料应变的钢筋混凝土框架梁变形性能指标研究[D]. 朱丽平.华南理工大学 2011
[8]混凝土框架结构破坏机制研究分析[D]. 王娜.河北工程大学 2011
[9]我国混凝土结构抗震措施合理性分析[D]. 刘小映.湖南大学 2006
本文编号：3395800
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 结构抗震设计方法的发展
1.3 基于性能的抗震设计理论
1.3.1 设防水准与性能目标
1.3.2 几种基于性能的抗震设计方法介绍
1.4 我国抗震设计方法存在的问题
1.5 本文的研究意义和主要工作内容
第二章 基于变形指标的构件性能评估理论
2.1 构件性能状态的确定准则
2.2 钢筋混凝土构件的变形性能指标限值
2.2.1 RC 梁构件的变形性能指标限值
2.2.2 RC 柱构件的变形性能指标限值
2.2.3 RC 剪力墙的变形性能指标限值
2.3 基于变形指标的构件性能状态划分
2.4 基于变形指标的构件性能评估步骤
2.5 本章小结
第三章 结构罕遇地震下的弹塑性分析方法
3.1 Perform-3D 弹塑性分析理论
3.1.1 材料本构的模拟
3.1.2 梁柱单元的模拟
3.2 PPP（Perform-3D Pre/Post Program）程序的应用
3.2.1 PPP 前处理模块
3.2.2 PPP 后处理模块
3.3 结构抗震性能评估的实现流程
3.4 本章小结
第四章 常规框架结构大震下的弹塑性分析
4.1 框架结构的设计
4.1.1 结构概况
4.1.2 弹性计算
4.2 地震时程的选取
4.2.1 地震时程选取的原则
4.2.2 地震时程选取结果
4.3 Perform-3D 模型正确性验证
4.4 框架结构单向与双向地震作用效应的差异分析
4.4.1 基于结构层次的差异分析
4.4.2 基于构件层次的差异分析
4.5 本章小结
第五章 常规框架结构大震下的安全性评估
5.1 结构安全性的判定原则
5.1.1 抗倒塌极限状态的确定
5.1.2 结构安全保证率的确定
5.1.3 安全性判定原则的具体要求
5.2 常规框架结构的安全性分析
5.2.1 结构弹塑性层间位移角分析
5.2.2 构件抗震性能评估
5.2.3 结构与构件层次安全准则的关系
5.3 常规框架结构的安全性评价与规律性分析
5.3.1 三层框架结构的安全性分析
5.3.2 六层框架结构的安全性分析
5.3.3 九层框架结构的安全性分析
4.3.4 常规框架结构安全性的规律汇总
5.4 对大震下倒塌结构的优化分析
5.5 本章小结
第六章 常规框架结构的安全储备分析
6.1 结构抗倒塌极限状态分析方法的论述
6.2 常规框架结构抗倒塌能力研究
6.2.1 结构破坏模式分析
6.2.2 安全储备系数 R 的规律性分析
6.2.3 影响结构抗倒塌能力的因素探讨
6.3 结构抗震性能优化的建议
6.4 本章小结
结论
研究成果
展望
参考文献
附录
攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于能量抗震设计简介[J]. 张来成,徐培蓁. 四川建筑科学研究. 2012(05)
[2]我国7度设防等跨RC框架抗地震倒塌能力研究[J]. 陆新征,唐代远,叶列平,施炜. 地震工程与工程振动. 2011(05)
[3]丙类与乙类设防RC框架结构抗地震倒塌能力对比[J]. 汤保新,叶列平,陆新征. 建筑结构学报. 2011(10)
[4]RC框架结构合理破坏机制的实现[J]. 韩军,李英民,姬淑艳. 哈尔滨工业大学学报. 2010(12)
[5]柱轴压比对我国RC框架结构抗地震倒塌能力的影响[J]. 唐代远,陆新征,叶列平,施炜. 工程抗震与加固改造. 2010(05)
[6]工程场地分类中等效剪切波速计算深度问题的讨论[J]. 黄雅虹,吕悦军,兰景岩,施春花,史丙新. 地震地质. 2010(02)
[7]日本《基于能量抗震设计规程》介绍[J]. 徐培蓁,叶列平. 工程抗震与加固改造. 2010(03)
[8]基于纤维模型的超高层钢筋混凝土结构弹塑性时程分析[J]. 韩小雷,陈学伟,林生逸,何伟球,郑宜,吴培烽,毛贵牛. 建筑结构. 2010(02)
[9]基于IDA分析的结构抗地震倒塌能力研究[J]. 陆新征,叶列平. 工程抗震与加固改造. 2010(01)
[10]基于性能抗震设计方法的几点思考[J]. 任峰,方鸿强. 建筑结构. 2009(S1)
博士论文
[1]基于材料应变的RC梁、柱及剪力墙构件抗震性能指标限值研究[D]. 戚永乐.华南理工大学 2012
[2]剪力墙结构构件变形指标的研究及计算平台开发[D]. 陈学伟.华南理工大学 2011
硕士论文
[1]框架—剪力墙结构基于构件变形指标的抗震性能评估[D]. 林哲.华南理工大学 2013
[2]基于构件性能的RC框架结构层间位移角性能指标限值研究[D]. 黄悠越.华南理工大学 2012
[3]基于材料应变的钢筋混凝土剪力墙变形性能指标研究[D]. 李健.华南理工大学 2012
[4]基于材料应变的RC柱抗震性能指标限值研究[D]. 李建乐.华南理工大学 2012
[5]反应谱法和时程分析法在高层抗震计算中的对比分析[D]. 王伟.华南理工大学 2012
[6]在PERFORM 3D软件支持下对超高层结构实例抗震性能的初步评价[D]. 秦宝林.重庆大学 2012
[7]基于材料应变的钢筋混凝土框架梁变形性能指标研究[D]. 朱丽平.华南理工大学 2011
[8]混凝土框架结构破坏机制研究分析[D]. 王娜.河北工程大学 2011
[9]我国混凝土结构抗震措施合理性分析[D]. 刘小映.湖南大学 2006
本文编号：3395800
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/3395800.html
