RC框架结构易损性若干问题及抗震性能研究

发布时间：2020-06-03 22:45

【摘要】：当前国内外学术界与工程界对土木工程结构在地震作用下的抗震性能进行了较为广泛而深入的研究。本文在既有研究成果的基础上,借助于工程结构可靠度概率论的分析方法,对多层典型钢筋混凝土框架结构(以下简称“RC框架结构”)的地震易损性方法若干问题及其抗震性能问题进行了较为深入的研究。本文主要工作内容包含以下几个方面:(1)基于位移元的纤维模型数值分析手段,针对目前典型的多层RC框架结构,采用OpenSees、Perform 3D及MSC MARC分别建立了弹塑性分析模型,并对三个模型进行了相互校核与对比分析,验证了数值分析模型的可行性与有效性。(2)论述了增量动力分析(Incremental Dynamic Analysis,IDA)方法和地震易损性分析的基本原理,详细说明了基于IDA方法的地震易损性分析全过程。采用拉丁超立方抽样与正交试验相结合的手段,基于OpenSees数值分析模型,建立了结构概率地震需求模型,对确定性RC框架结构进行地震易损性分析。从概率层面上定量评价了所选研究对象的抗震性能。研究了结构自身不确定性参数对RC框架结构地震易损性的影响,考虑了混凝土强度、混凝土弹性模量、混凝土极限压应变、纵筋强度、纵筋弹性模量、粘滞阻尼共六个参数,并对比了确定性模型与不确定性模型的地震易损性曲线,探讨了“传统回归法”和“分位线回归法”得到的地震易损性曲线的差异性。(3)本文所考虑的结构不确定性主要源自结构有限元建模中所涉及的主要参数的随机性,对第三章选取的六个随机参数进行敏感性分析,找出主要影响因素从而给出在地震易损性分析中RC框架结构的不确定性参数选取建议。在针对目前RC框架结构的研究中普遍采用二维平面结构代替空间结构的方法,以简化二维平面模型与全三维精细模型为研究对象,分析了简化分析方法对结构抗震性能的影响。地震动的不确定性对结构的地震响应影响远大于结构模型的不确定性带来的影响。IDA的分析结果与地震动的数目密切相关,针对地震动记录数目对IDA的影响进行了较为细致的研究。(4)采用需求能力系数法,考虑结构抗震需求和能力的不确定因素,基于IDA分析法,合理确定“小震”、“中震”及“大震”三个性能水准下的结构能力,通过概率手段对RC框架结构相应的性能水平进行可靠程度评估。
【图文】：

第一章 绪 论第一章 绪 论1.1 研究背景与意义历史上国内外发生的破坏性地震如美国 1989 年的 6.9 级 LomaPrieta 地震、美国 1994 年的 6.6 级 Northridge 地震、日本 1995 年的 7.3 级 Kobe 地震、中国台湾1999 年的 7.6 级 Chi-Chi 地震、中国汶川 2008 年的 8.0 级大地震、中国玉树 2010年的 7.1 级地震以及中国台湾 2018 年的 6.5 级花莲地震，对相当多经过抗震设计的 RC 框架结构造成了严重破坏（图 1-1 至图 1-4），，给世界各国地震设防区域的人民造成了巨大的生命财产损失。

第一章 绪 论第一章 绪 论1.1 研究背景与意义历史上国内外发生的破坏性地震如美国 1989 年的 6.9 级 LomaPrieta 地震、美国 1994 年的 6.6 级 Northridge 地震、日本 1995 年的 7.3 级 Kobe 地震、中国台湾1999 年的 7.6 级 Chi-Chi 地震、中国汶川 2008 年的 8.0 级大地震、中国玉树 2010年的 7.1 级地震以及中国台湾 2018 年的 6.5 级花莲地震，对相当多经过抗震设计的 RC 框架结构造成了严重破坏（图 1-1 至图 1-4），给世界各国地震设防区域的人民造成了巨大的生命财产损失。
【学位授予单位】：中国地震局工程力学研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU375.4;TU352.11

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本文编号：2695511