隔震结构多向动力耦合连续倒塌及随机鲁棒性研究
发布时间：2021-06-25 00:30
结构的连续倒塌往往会带来严重经济损失和恶劣社会影响,因而成为土木工程领域关注的国际热点。然而,对隔震结构连续倒塌尤其对其倒塌动力响应的探索目前却鲜有研究。隔震系统水平刚度及其对上部结构转动的约束能力均较小,这就降低了隔震层抗连续倒塌的冗余度。因此相较于传统抗震结构,其连续倒塌力学行为和抗倒塌能力均有很大不同。此外,在结构连续倒塌的研究中,对结构鲁棒性的分析和对其评判指标的探索,也是个相对新鲜的重要议题,而对于隔震结构,该项研究几近空白。加之目前针对于结构鲁棒性的研究并未充分考虑随机性的影响,使得结构鲁棒性的随机性本质未得到足够重视。因此,本文以隔震支座意外缺失而产生初始损伤作为前提条件,对隔震结构在多向动力耦合激励下的连续倒塌机制及随机鲁棒性等方面展开研究。（1）多向动力耦合激励下隔震结构连续倒塌机制建立隔震结构在多向动力耦合激励下的动力学模型;对比分析隔震结构仅考虑竖向不平衡荷载与考虑多向动力耦合激励作用下的倒塌动力响应的差异;对隔震结构剩余体系在多向动力耦合激励下的受力状态及损伤发展过程进行推演。得出隔震结构在竖向不平衡荷载与水平地震激励耦合的动力连续倒塌基本规律。（2）地震动特性...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
不同结构形式的论文比例
[105]等，但事实上这些概念都不全完整体现结构鲁棒性。目前对于鲁棒性的定义总结如图1.2所示。图 1.2 结构鲁棒性定义综上所述，尽管当前对于结构鲁棒性的定义没有统一的表述，但各国学者对要求结
对结构进行设计。隔震支座采用LRB600：有效直径600mm，竖向刚度2312kN/mm，水平刚度1641kN/m，等效阻尼比0.15。梁、柱纵筋均采用HRB400，混凝土强度等级为C30。本结构共7层，各层层高均为3.3m。平面示意图及截面配筋图如图2.1所示。(a) 结构平面示意图框架柱 框架梁 隔震层梁(b) 梁柱配筋图图 2.1 结构平面及配筋图2.3.2 有限元模型建立本文选择 SeismoStruct 有限元软件进行建模分析，该软件能够有效分析空间框架在的静态或动态荷载下的力学行为，同时可考虑几何非线性和材料无弹性。其所含件材料本构及构件模型丰富，包含混凝土、钢、玻璃钢以及小型材料模型，可用于各种各样的预先定义的钢，混凝土和复合段配置。目前在对结构抗震能力数值分析中，得到了大力推广和使用。(1) 材料模型建立首先，建立混凝土本构。本文核心区混凝土本构选用 con_ma(Mander et al. nonlinearconcrete model)材料，其应力应变关系是由箍筋约束效应的混凝土轴心抗压强度得到的，如式(2.19)、(2.20)所示；非约束区采用《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 附录 C.2.4中的本构关系，其考虑了单轴应力应变关系。接着，建立钢筋本构；钢筋本构选用stl_bl(Bilinearsteel model)；?
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢筋混凝土框架结构抗地震倒塌破坏的研究现状与对策分析[J]. 刘伯权,付国. 建筑科学与工程学报. 2013(04)
[2]基于连续体拓扑优化的网壳结构鲁棒构型分析[J]. 单艳玲,高博青. 浙江大学学报(工学版). 2013(12)
[3]一种简化的结构鲁棒性量化方法[J]. 黄靓,王蓥,陈永亮,李登. 工程力学. 2013(10)
[4]基于地震易损性解析函数的概率地震风险应用研究[J]. 于晓辉,吕大刚. 建筑结构学报. 2013(10)
[5]基于初始损伤模型的钢管混凝土组合框架抗连续倒塌分析[J]. 王景玄,王文达,周小燕. 建筑结构学报. 2013(S1)
[6]地震动频谱特性对隔震结构非线性地震响应的影响[J]. 沈绍建,刘伟庆,杜东升,王曙光. 南京工业大学学报(自然科学版). 2013(03)
[7]地震动频谱特性对基础隔震结构双向地震响应的影响[J]. 潘毅,季晨龙,卢立恒,韩徐扬. 土木工程学报. 2013(05)
[8]中心支撑钢框架连续倒塌动力效应分析[J]. 徐嫚,高山,张力滨,魏民,王玉银. 土木工程学报. 2013(S1)
[9]地震作用下钢筋混凝土框架结构连续倒塌极限状态可靠度分析[J]. 宋鹏彦,吕大刚,崔双双. 建筑结构学报. 2013(04)
[10]大跨度空间结构连续性倒塌研究方法与现状[J]. 赵宪忠,闫伸,陈以一. 建筑结构学报. 2013(04)
博士论文
[1]地震动持时特性及其对RC框架结构非线性地震响应影响研究[D]. 孙小云.兰州理工大学 2017
[2]框—剪隔震结构抗扭设计及双随机地震倒塌可靠度研究[D]. 黄小宁.兰州理工大学 2017
[3]钢筋混凝土框架结构地震主要失效模式分析与优化[D]. 白久林.哈尔滨工业大学 2015
[4]钢筋混凝土框架结构的概率地震易损性与风险分析[D]. 于晓辉.哈尔滨工业大学 2012
[5]RC框架结构抗连续倒塌设计方法研究[D]. 李易.清华大学 2011
[6]桥梁工程风险评估体系及关键问题研究[D]. 阮欣.同济大学 2006
硕士论文
[1]考虑频谱特性的主余震作用下结构损伤演化[D]. 徐菁菁.大连理工大学 2016
[2]网架结构连续倒塌动力效应分析[D]. 廖浚哲.南昌大学 2015
[3]钢框架结构地震失效模式与整体抗震能力分析[D]. 杨乐.哈尔滨工业大学 2013
[4]空间钢框架连续倒塌动力响应仿真分析[D]. 李艳.广西大学 2008
本文编号：3248124
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
不同结构形式的论文比例
[105]等，但事实上这些概念都不全完整体现结构鲁棒性。目前对于鲁棒性的定义总结如图1.2所示。图 1.2 结构鲁棒性定义综上所述，尽管当前对于结构鲁棒性的定义没有统一的表述，但各国学者对要求结
对结构进行设计。隔震支座采用LRB600：有效直径600mm，竖向刚度2312kN/mm，水平刚度1641kN/m，等效阻尼比0.15。梁、柱纵筋均采用HRB400，混凝土强度等级为C30。本结构共7层，各层层高均为3.3m。平面示意图及截面配筋图如图2.1所示。(a) 结构平面示意图框架柱 框架梁 隔震层梁(b) 梁柱配筋图图 2.1 结构平面及配筋图2.3.2 有限元模型建立本文选择 SeismoStruct 有限元软件进行建模分析，该软件能够有效分析空间框架在的静态或动态荷载下的力学行为，同时可考虑几何非线性和材料无弹性。其所含件材料本构及构件模型丰富，包含混凝土、钢、玻璃钢以及小型材料模型，可用于各种各样的预先定义的钢，混凝土和复合段配置。目前在对结构抗震能力数值分析中，得到了大力推广和使用。(1) 材料模型建立首先，建立混凝土本构。本文核心区混凝土本构选用 con_ma(Mander et al. nonlinearconcrete model)材料，其应力应变关系是由箍筋约束效应的混凝土轴心抗压强度得到的，如式(2.19)、(2.20)所示；非约束区采用《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 附录 C.2.4中的本构关系，其考虑了单轴应力应变关系。接着，建立钢筋本构；钢筋本构选用stl_bl(Bilinearsteel model)；?
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢筋混凝土框架结构抗地震倒塌破坏的研究现状与对策分析[J]. 刘伯权,付国. 建筑科学与工程学报. 2013(04)
[2]基于连续体拓扑优化的网壳结构鲁棒构型分析[J]. 单艳玲,高博青. 浙江大学学报(工学版). 2013(12)
[3]一种简化的结构鲁棒性量化方法[J]. 黄靓,王蓥,陈永亮,李登. 工程力学. 2013(10)
[4]基于地震易损性解析函数的概率地震风险应用研究[J]. 于晓辉,吕大刚. 建筑结构学报. 2013(10)
[5]基于初始损伤模型的钢管混凝土组合框架抗连续倒塌分析[J]. 王景玄,王文达,周小燕. 建筑结构学报. 2013(S1)
[6]地震动频谱特性对隔震结构非线性地震响应的影响[J]. 沈绍建,刘伟庆,杜东升,王曙光. 南京工业大学学报(自然科学版). 2013(03)
[7]地震动频谱特性对基础隔震结构双向地震响应的影响[J]. 潘毅,季晨龙,卢立恒,韩徐扬. 土木工程学报. 2013(05)
[8]中心支撑钢框架连续倒塌动力效应分析[J]. 徐嫚,高山,张力滨,魏民,王玉银. 土木工程学报. 2013(S1)
[9]地震作用下钢筋混凝土框架结构连续倒塌极限状态可靠度分析[J]. 宋鹏彦,吕大刚,崔双双. 建筑结构学报. 2013(04)
[10]大跨度空间结构连续性倒塌研究方法与现状[J]. 赵宪忠,闫伸,陈以一. 建筑结构学报. 2013(04)
博士论文
[1]地震动持时特性及其对RC框架结构非线性地震响应影响研究[D]. 孙小云.兰州理工大学 2017
[2]框—剪隔震结构抗扭设计及双随机地震倒塌可靠度研究[D]. 黄小宁.兰州理工大学 2017
[3]钢筋混凝土框架结构地震主要失效模式分析与优化[D]. 白久林.哈尔滨工业大学 2015
[4]钢筋混凝土框架结构的概率地震易损性与风险分析[D]. 于晓辉.哈尔滨工业大学 2012
[5]RC框架结构抗连续倒塌设计方法研究[D]. 李易.清华大学 2011
[6]桥梁工程风险评估体系及关键问题研究[D]. 阮欣.同济大学 2006
硕士论文
[1]考虑频谱特性的主余震作用下结构损伤演化[D]. 徐菁菁.大连理工大学 2016
[2]网架结构连续倒塌动力效应分析[D]. 廖浚哲.南昌大学 2015
[3]钢框架结构地震失效模式与整体抗震能力分析[D]. 杨乐.哈尔滨工业大学 2013
[4]空间钢框架连续倒塌动力响应仿真分析[D]. 李艳.广西大学 2008
本文编号：3248124
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