RC框架结构教学楼抗震性能模糊综合评价方法

发布时间：2020-08-06 19:05

【摘要】：历次地震考察表明,95%的灾害损失主要是由工程结构破坏造成的。然而,房屋建筑等地震灾害承灾体的风险隐患底数不清已成为制约我国地震灾害防治能力提升的关键短板。我国新一代《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)提高了多数城镇的抗震设防标准,取消不设防区,调整了全国范围内2860个城镇的抗震设防等级和场地特征周期等参数。不同年代建造的各类房屋建筑,其抗震性能是否符合现行规范的要求,是否存在地震灾害隐患和风险,如何进行科学识别和防治,是亟待解答的问题。RC框架结构由于空间布置灵活,抗震性能较好,被广泛应用于教学楼、医院、厂房、商场等公共建筑。为此,本文以RC框架结构教学楼为研究对象,建立了考虑多因素影响的抗震性能模糊综合评价方法,可为我国地震灾害风险隐患排查和房屋建筑抗震加固工作提供理论支持和技术支撑。本文完成了如下工作:首先,简要介绍了各类国内外建筑抗震性能评价方法,通过分析RC框架结构的典型震害,归纳总结了影响框架结构抗震性能的主要因素。以双跨外廊式和多跨内廊式框架结构教学楼为原型,设置了考虑设防烈度、场地条件、规则程度、材料强度和结构层数因素影响的分析工况。然后,使用SAP2000结构分析软件,对框架结构教学楼的不同工况进行Pushover分析得到不同烈度地震作用下结构的最大层间位移角值及破坏状态;分析总结了设防烈度、场地类别、规则程度、材料强度和结构层数对于结构抗震性能的影响规律,为抗震性能评价体系中影响因素权重值的确定提供客观依据。之后,建立RC框架结构教学楼抗震性能模糊综合评价模型,以影响框架结构抗震性能6个主要因素作为基准层,下设具体分类指标,评估结果采用震害指数模糊集合表征。通过模糊层次分析方法,结合现有框架结构震害预测方法中权重系数和不同影响因素工况的Pushover分析结果,主客观综合赋权得到影响因子的权重系数,并采用模糊数学方法,给出中强地震常见烈度区(Ⅵ度~Ⅸ度)的影响因子与震害指数的隶属度关系。最后,通过影响因素权重系数与单因素评价矩阵的加权平均,得到结构抗震性能的评估结果。使用该模型对四川省雅安市的3栋框架结构教学楼进行评估,评估结果与芦山地震中的实际震害相符,方法的可靠性得以验证。
【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
【图文】：

第一章 绪 论第一章 绪 论1.1 选题背景我国位于太平洋地震带和欧亚地震带两大活跃地震带之间，受到太平洋板块、印度洋板块的挤压作用，地震断裂带丰富，地震活动具有频度高、强度大、分布广的特点。百年来的地震记录显示，我国大约平均每 5 年会发生 1 次 7 级以上地震，每 10 年会发生 1 次 8 级以上地震，地震伤亡人数约占所有灾害的 54%（刘晓东，2015）。中国地震台网中心数据服务部的近 3 年地震灾害统计资料，2016 年中国大陆地区发生 5.0 级以上地震 18 次；2017 年中国大陆地区发生 5.0 级以上地震 13次，其中 7.0 级地震 1 次；2018 年我国发生 5.0 级以上地震 31 次，具体分布见图1-1。

第一章 绪 论第一章 绪 论1.1 选题背景我国位于太平洋地震带和欧亚地震带两大活跃地震带之间，受到太平洋板块、印度洋板块的挤压作用，地震断裂带丰富，地震活动具有频度高、强度大、分布广的特点。百年来的地震记录显示，我国大约平均每 5 年会发生 1 次 7 级以上地震，每 10 年会发生 1 次 8 级以上地震，地震伤亡人数约占所有灾害的 54%（刘晓东，2015）。中国地震台网中心数据服务部的近 3 年地震灾害统计资料，2016 年中国大陆地区发生 5.0 级以上地震 18 次；2017 年中国大陆地区发生 5.0 级以上地震 13次，其中 7.0 级地震 1 次；2018 年我国发生 5.0 级以上地震 31 次，具体分布见图1-1。

第一章 绪 论作用下，建筑物倒塌概率的负对数值，比如最终分数 S=2 的含义为在预期地震作用下结构倒塌的概率为百分之一。结构危险性最终评分与地方政府设置的下限值进行比较，若高于下限值，判定为满足抗震能力；若低于下限值，判定为需要进一步详细的评估和加固处理，可参照 ASCE31《既有建筑抗震评价指南》。该方法旨在通过简单的快速评估筛选出安全建筑，对于不满足要求的建筑可采用更高精度的评价方法详细鉴定。

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本文编号：2782837