基于构件变形和耗能的框剪结构地震损伤评估
发布时间：2021-02-24 03:03
基于性能的抗震设计,指的是考虑既有建筑或新建建筑在未来地震中实现明确的性能目标,从而去进行设计的过程。在此基础上,PEER提出了下一代的基于性能的抗震设计方法,要求性能点与结构损伤、经济损失、修复时间、人员伤亡等相关联,建筑性能评估是其关键部分。现有划分性能点的界限不明确并缺乏足够的试验数据验证。针对以上问题,本文建立了构件试验数据库,修正了考虑构件变形和耗能影响的损伤指标,提出了整体结构损伤指标构建方法,基于此对一常规钢筋混凝土框架-剪力墙结构进行了构件层次及整体结构层次的损伤评估。本文主要研究内容如下:（1）建立构件试验数据库,将破坏现象作为划分构件性能点的标准,收集国内文献中构件试验数据,包括构件设计参数以及各性能点对应的构件响应;（2）对构件试验数据进行分析,根据现象划分了五个损伤状态:基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏和濒临倒塌,确定了不同构件主要设计参数对破坏状态发展趋势的影响比例,以试验数据库为基础,修正了考虑构件变形和耗能的双参数指标,使其适用于剪力墙和连梁构件;（3）以试验数据库为基础,采用修正的双参数指标,计算剪力墙和连梁构件各性能点对应的损伤指标,给出了剪力墙...
【文章来源】：中国地震局工程力学研究所黑龙江省
【文章页数】：141 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 基于变形的损伤指标
1.2.2 基于刚度的损伤指标
1.2.3 基于能量的损伤指标
1.2.4 双重准则
1.2.5 损伤状态与损伤指标对应关系
1.3 研究目的
1.4 研究思路和内容
第二章 构件试验数据库
2.1 引言
2.2 构件损伤状态划分
2.3 影响剪力墙抗震性能的因素
2.3.1 轴压比
2.3.2 高宽比
2.3.3 混凝土强度
2.3.4 边缘配筋情况
2.4 影响连梁抗震性能的因素
2.4.1 剪跨比
2.4.2 配箍特征值
2.4.3 混凝土强度
2.4.4 构造斜向钢筋
2.5 影响框架节点抗震性能的因素
2.5.1 轴压比
2.5.2 体积配箍率
2.5.3 剪压比
2.6 影响框架填充墙抗震性能的因素
2.6.1 墙面洞口
2.6.2 连接形式
2.6.3 高宽比
2.7 RC构件试验数据库参数说明
2.8 RC剪力墙试验数据库
2.9 RC连梁试验数据库
2.10 RC节点试验数据库
2.11 框架填充墙试验数据库
2.12 本章小结
第三章 双重准则损伤指标
3.1 引言
3.2 PARK-ANG损伤模型
3.3 修正参数的构件损伤模型
3.3.1 剪力墙关键设计参数敏感性分析
3.3.2 连梁关键设计参数敏感性分析
3.3.3 构件损伤模型
3.3.4 构件损伤模型
3.4 构件损伤模型参数拟合
3.4.1 剪力墙损伤模型参数拟合
3.4.2 连梁损伤模型参数拟合
3.5 构件损伤状态与损伤指数的关系
3.5.1 剪力墙损伤状态与损伤指数的关系
3.5.2 连梁损伤状态与损伤指数的关系
3.6 本章小结
第四章 钢筋混凝土框架-剪力墙结构弹塑性时程分析
4.1 引言
4.2 结构设计信息
4.3 结构设计结果
4.4 结构弹塑性模型
4.4.1 材料本构模型
4.4.2 框架梁单元定义
4.4.3 框架柱单元定义
4.4.4 剪力墙单元定义
4.4.5 连梁单元定义
4.4.6 周期对比
4.5 结构弹塑性分析
4.5.1 地震动输入
4.5.2 结构变形分析
4.5.3 结构耗能分析
4.6 本章小结
第五章 钢筋混凝土框架-剪力墙结构损伤评估
5.1 前言
5.2 构件能力分析
5.3 构件损伤计算
5.3.1 各层构件损伤指标最大值
5.3.2 构件损伤分布
5.4 结构地震损伤计算
5.4.1 结构地震损伤计算方法
5.4.2 层间损伤计算
5.4.3 整体损伤计算
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
附录
参考文献
致谢
作者简介
攻读硕士期间发表的文章
攻读硕士期间参与的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]冻融循环下钢筋混凝土框架梁柱中节点抗震性能试验研究[J]. 郑捷,董立国,秦卿,郑山锁,汪锋. 建筑结构学报. 2016(10)
[2]小跨高比超高韧性水泥基复合材料连梁抗震性能试验研究[J]. 杨忠. 建筑结构. 2016(15)
[3]不同连接方式下新型砌体填充墙框架结构的抗震性能[J]. 吴方伯,李大禹,欧阳靖,蒋文,周绪红. 建筑科学与工程学报. 2016(03)
[4]活性粉末混凝土剪力墙抗震性能试验研究[J]. 童小龙,方志,罗肖. 建筑结构学报. 2016(01)
[5]配置500MPa纵筋钢筋混凝土框架顶层端节点抗震性能试验研究[J]. 朱爱萍,肖从真,黄小坤. 土木建筑与环境工程. 2015(04)
[6]足尺蒸压加气混凝土砌块填充墙RC框架抗震性能试验研究[J]. 李建辉,薛彦涛,肖从真,常兆中,李英. 土木工程学报. 2015(08)
[7]不同轴压比下钢管混凝土剪力墙结构受力性能试验及有限元分析[J]. 祁佳睿,王铁成,苏幼坡,冯宣铭. 地震工程与工程振动. 2015(03)
[8]高强箍筋高强混凝土梁柱节点抗震性能试验研究[J]. 史庆轩,王南,昝帅,田建勃,郭智峰. 工程力学. 2015(05)
[9]柔性连接新型砌体填充墙框架结构抗震性能试验研究[J]. 周晓洁,姜绪亮,续丹丹,宋金可,杨承昊. 世界地震工程. 2015(01)
[10]高强钢筋高强混凝土双连梁剪力墙抗震性能试验研究[J]. 丁永君,于敬海,李端,付春兵,徐洪茂,曹建锋. 建筑结构学报. 2015(03)
博士论文
[1]组合连梁RC框剪结构地震损伤控制研究[D]. 孔子昂.中国地震局工程力学研究所 2016
[2]型钢高强混凝土短肢剪力墙抗震性能试验及理论研究[D]. 王晓燕.广西大学 2015
[3]柔性连接新型砌体填充墙框架结构抗震性能研究[D]. 周晓洁.天津大学 2014
[4]高层建筑短肢剪力墙结构的力学模型与试验研究[D]. 李晓蕾.西安建筑科技大学 2011
[5]剪力墙结构基于性态的抗震设计方法研究[D]. 章红梅.同济大学 2007
[6]型钢与混凝土粘结—滑移关系及型钢混凝土剪力墙抗震性能研究[D]. 董宇光.同济大学 2006
[7]抗震剪力墙小跨高比连梁的理论分析及试验研究[D]. 刘清山.西安建筑科技大学 2006
[8]FRP加固混凝土框架结构梁、柱和节点的性能研究[D]. 彭亚萍.天津大学 2005
硕士论文
[1]低剪跨比钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究[D]. 谢岳峻.华南理工大学 2018
[2]混凝土框架节点滞回性能研究[D]. 朱孝辉.湖南大学 2017
[3]基于实证数据的框架结构地震损失评估[D]. 钟湘.中国地震局工程力学研究所 2017
[4]不同连接形式新型砌体填充墙框架结构抗震性能研究[D]. 李大禹.湖南大学 2016
[5]框架填充墙抗震性能的研究[D]. 黄文.西南交通大学 2016
[6]抗震框架中间层中节点非弹性变形性能试验研究[D]. 包坤.重庆大学 2016
[7]混凝土剪力墙连梁基于延性的抗震性能研究[D]. 贾俊杰.郑州大学 2016
[8]预应力钢丝绳加固RC框架节点抗剪性能试验研究[D]. 刘哲.华侨大学 2015
[9]新型配筋形式小跨高比连梁抗震性能与抗剪承载力研究[D]. 夏承柱.中国矿业大学 2015
[10]CFRP加固震后严重损伤轻质砌体填充墙RC框架结构试验研究[D]. 乔雨蒙.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3048678
【文章来源】：中国地震局工程力学研究所黑龙江省
【文章页数】：141 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 基于变形的损伤指标
1.2.2 基于刚度的损伤指标
1.2.3 基于能量的损伤指标
1.2.4 双重准则
1.2.5 损伤状态与损伤指标对应关系
1.3 研究目的
1.4 研究思路和内容
第二章 构件试验数据库
2.1 引言
2.2 构件损伤状态划分
2.3 影响剪力墙抗震性能的因素
2.3.1 轴压比
2.3.2 高宽比
2.3.3 混凝土强度
2.3.4 边缘配筋情况
2.4 影响连梁抗震性能的因素
2.4.1 剪跨比
2.4.2 配箍特征值
2.4.3 混凝土强度
2.4.4 构造斜向钢筋
2.5 影响框架节点抗震性能的因素
2.5.1 轴压比
2.5.2 体积配箍率
2.5.3 剪压比
2.6 影响框架填充墙抗震性能的因素
2.6.1 墙面洞口
2.6.2 连接形式
2.6.3 高宽比
2.7 RC构件试验数据库参数说明
2.8 RC剪力墙试验数据库
2.9 RC连梁试验数据库
2.10 RC节点试验数据库
2.11 框架填充墙试验数据库
2.12 本章小结
第三章 双重准则损伤指标
3.1 引言
3.2 PARK-ANG损伤模型
3.3 修正参数的构件损伤模型
3.3.1 剪力墙关键设计参数敏感性分析
3.3.2 连梁关键设计参数敏感性分析
3.3.3 构件损伤模型
3.3.4 构件损伤模型
3.4 构件损伤模型参数拟合
3.4.1 剪力墙损伤模型参数拟合
3.4.2 连梁损伤模型参数拟合
3.5 构件损伤状态与损伤指数的关系
3.5.1 剪力墙损伤状态与损伤指数的关系
3.5.2 连梁损伤状态与损伤指数的关系
3.6 本章小结
第四章 钢筋混凝土框架-剪力墙结构弹塑性时程分析
4.1 引言
4.2 结构设计信息
4.3 结构设计结果
4.4 结构弹塑性模型
4.4.1 材料本构模型
4.4.2 框架梁单元定义
4.4.3 框架柱单元定义
4.4.4 剪力墙单元定义
4.4.5 连梁单元定义
4.4.6 周期对比
4.5 结构弹塑性分析
4.5.1 地震动输入
4.5.2 结构变形分析
4.5.3 结构耗能分析
4.6 本章小结
第五章 钢筋混凝土框架-剪力墙结构损伤评估
5.1 前言
5.2 构件能力分析
5.3 构件损伤计算
5.3.1 各层构件损伤指标最大值
5.3.2 构件损伤分布
5.4 结构地震损伤计算
5.4.1 结构地震损伤计算方法
5.4.2 层间损伤计算
5.4.3 整体损伤计算
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
附录
参考文献
致谢
作者简介
攻读硕士期间发表的文章
攻读硕士期间参与的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]冻融循环下钢筋混凝土框架梁柱中节点抗震性能试验研究[J]. 郑捷,董立国,秦卿,郑山锁,汪锋. 建筑结构学报. 2016(10)
[2]小跨高比超高韧性水泥基复合材料连梁抗震性能试验研究[J]. 杨忠. 建筑结构. 2016(15)
[3]不同连接方式下新型砌体填充墙框架结构的抗震性能[J]. 吴方伯,李大禹,欧阳靖,蒋文,周绪红. 建筑科学与工程学报. 2016(03)
[4]活性粉末混凝土剪力墙抗震性能试验研究[J]. 童小龙,方志,罗肖. 建筑结构学报. 2016(01)
[5]配置500MPa纵筋钢筋混凝土框架顶层端节点抗震性能试验研究[J]. 朱爱萍,肖从真,黄小坤. 土木建筑与环境工程. 2015(04)
[6]足尺蒸压加气混凝土砌块填充墙RC框架抗震性能试验研究[J]. 李建辉,薛彦涛,肖从真,常兆中,李英. 土木工程学报. 2015(08)
[7]不同轴压比下钢管混凝土剪力墙结构受力性能试验及有限元分析[J]. 祁佳睿,王铁成,苏幼坡,冯宣铭. 地震工程与工程振动. 2015(03)
[8]高强箍筋高强混凝土梁柱节点抗震性能试验研究[J]. 史庆轩,王南,昝帅,田建勃,郭智峰. 工程力学. 2015(05)
[9]柔性连接新型砌体填充墙框架结构抗震性能试验研究[J]. 周晓洁,姜绪亮,续丹丹,宋金可,杨承昊. 世界地震工程. 2015(01)
[10]高强钢筋高强混凝土双连梁剪力墙抗震性能试验研究[J]. 丁永君,于敬海,李端,付春兵,徐洪茂,曹建锋. 建筑结构学报. 2015(03)
博士论文
[1]组合连梁RC框剪结构地震损伤控制研究[D]. 孔子昂.中国地震局工程力学研究所 2016
[2]型钢高强混凝土短肢剪力墙抗震性能试验及理论研究[D]. 王晓燕.广西大学 2015
[3]柔性连接新型砌体填充墙框架结构抗震性能研究[D]. 周晓洁.天津大学 2014
[4]高层建筑短肢剪力墙结构的力学模型与试验研究[D]. 李晓蕾.西安建筑科技大学 2011
[5]剪力墙结构基于性态的抗震设计方法研究[D]. 章红梅.同济大学 2007
[6]型钢与混凝土粘结—滑移关系及型钢混凝土剪力墙抗震性能研究[D]. 董宇光.同济大学 2006
[7]抗震剪力墙小跨高比连梁的理论分析及试验研究[D]. 刘清山.西安建筑科技大学 2006
[8]FRP加固混凝土框架结构梁、柱和节点的性能研究[D]. 彭亚萍.天津大学 2005
硕士论文
[1]低剪跨比钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究[D]. 谢岳峻.华南理工大学 2018
[2]混凝土框架节点滞回性能研究[D]. 朱孝辉.湖南大学 2017
[3]基于实证数据的框架结构地震损失评估[D]. 钟湘.中国地震局工程力学研究所 2017
[4]不同连接形式新型砌体填充墙框架结构抗震性能研究[D]. 李大禹.湖南大学 2016
[5]框架填充墙抗震性能的研究[D]. 黄文.西南交通大学 2016
[6]抗震框架中间层中节点非弹性变形性能试验研究[D]. 包坤.重庆大学 2016
[7]混凝土剪力墙连梁基于延性的抗震性能研究[D]. 贾俊杰.郑州大学 2016
[8]预应力钢丝绳加固RC框架节点抗剪性能试验研究[D]. 刘哲.华侨大学 2015
[9]新型配筋形式小跨高比连梁抗震性能与抗剪承载力研究[D]. 夏承柱.中国矿业大学 2015
[10]CFRP加固震后严重损伤轻质砌体填充墙RC框架结构试验研究[D]. 乔雨蒙.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3048678
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