基于易损性的钢筋混凝土框架抗震韧性定量分析

发布时间：2022-01-15 11:36

　　工程结构的抗震韧性是指遭遇地震影响后通过人为修复或自身修复,建筑物、社区或生命线系统的功能快速恢复到原始状态的能力。抗震韧性日趋成为衡量工程结构、社区和生命线系统防灾能力的重要指标。本文以一钢筋混凝土框架结构为研究对象,计算了该结构地震易损性曲线,基于直线型、指数型和三角函数型功能恢复模型分别对钢筋混凝土框架抗震韧性进行了计算,比较了三种不同功能恢复模型对抗震韧性的影响。首先,利用OPENSEES有限元软件建立了8层钢筋混凝土框架结构的有限元模型。该8层钢筋混凝土框架结构首层层高为4.5m,其余各层层高为3.6m。对有限元模型进行地震响应分析,基于概率地震需求分析的线性拟合法,通过拟合结构损伤指标与地震动谱加速度的关系,得到了结构处于不同性态水平下的地震易损性曲线。之后,通过Mitrani-Reiser提出的地震工程损失评估理论,得出结构的地震损失,基于Cimellaro对结构抗震韧性的定量计算方法,分别对直线型、指数型和三角函数型功能恢复模型进行了抗震韧性计算。最后,比较了不同功能恢复模型对抗震韧性的影响。比较结果发现,随着地震动强度的增加,结构地震损失和恢复时间均逐渐增加,结构的抗... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

本文技术路线图

燕山大学工学硕士学位论文-8-地震发生的时间，RET为结构修复时长，一次地震作用下的结构抗震韧性可表示为：1OEREOEtTtRERQtdtT(2-2)如图2-1所示，由于震后结构修复目标性态水平可能不同于震前结构性态水平，一次地震作用下的结构抗震韧性实际为结构归一化功能函数在震后修复期间的均值。图2-1结构在一次地震作用下的抗震韧性示意图计算全寿命期的结构抗震韧性，控制时间LCT取为从结构开始使用到结构结束使用的时间，即结构的使用寿命。记LCT为结构使用寿命，全寿命期的结构抗震韧性可表示为：1OELCOEtTtLCRQtdtT(2-3)如图2-2所示，使用期内结构可能遭受多次地震作用并经历多次修复过程，因此结构全寿命抗震韧性为归一化功能函数在结构使用期内的均值。图2-2结构全寿命期内多次地震作用下的抗震韧性示意图本文研究聚焦于钢筋混凝土框架结构在一次地震作用下的抗震韧性计算，故之后讨论均针对公式（2-2）展开。根据公式（2-2），抗震韧性计算需要确定结构归一

燕山大学工学硕士学位论文-8-地震发生的时间，RET为结构修复时长，一次地震作用下的结构抗震韧性可表示为：1OEREOEtTtRERQtdtT(2-2)如图2-1所示，由于震后结构修复目标性态水平可能不同于震前结构性态水平，一次地震作用下的结构抗震韧性实际为结构归一化功能函数在震后修复期间的均值。图2-1结构在一次地震作用下的抗震韧性示意图计算全寿命期的结构抗震韧性，控制时间LCT取为从结构开始使用到结构结束使用的时间，即结构的使用寿命。记LCT为结构使用寿命，全寿命期的结构抗震韧性可表示为：1OELCOEtTtLCRQtdtT(2-3)如图2-2所示，使用期内结构可能遭受多次地震作用并经历多次修复过程，因此结构全寿命抗震韧性为归一化功能函数在结构使用期内的均值。图2-2结构全寿命期内多次地震作用下的抗震韧性示意图本文研究聚焦于钢筋混凝土框架结构在一次地震作用下的抗震韧性计算，故之后讨论均针对公式（2-2）展开。根据公式（2-2），抗震韧性计算需要确定结构归一

【参考文献】：
期刊论文
[1]城市韧性——基于“三度空间下系统的系统”的思考[J]. 方东平,李在上,李楠,韩林海,吴建平,陆新征,孔祥明,李勇,吕孝礼.  土木工程学报. 2017(07)
[2]从16届世界地震工程大会看可恢复功能抗震结构研究趋势[J]. 吕西林,全柳萌,蒋欢军.  地震工程与工程振动. 2017(03)
[3]地震可恢复性与非结构系统性态抗震研究略述[J]. 宁晓晴,戴君武.  地震工程与工程振动. 2017(03)
[4]城市建筑群地震灾害数值仿真与风险控制[J]. 林旭川.  城市与减灾. 2017(03)
[5]考虑损伤的结构抗震可恢复性[J]. 何政,安宁,徐菁菁.  工程力学. 2017(05)
[6]基于云图-条带法的概率地震需求分析与地震易损性分析[J]. 于晓辉,吕大刚.  工程力学. 2016(06)
[7]自复位钢筋混凝土框架结构振动台试验研究[J]. 吕西林,崔晔,刘兢兢.  建筑结构学报. 2014(01)
[8]基于地震易损性解析函数的概率地震风险理论研究[J]. 吕大刚,于晓辉.  建筑结构学报. 2013(10)
[9]摇摆结构及自复位结构研究综述[J]. 周颖,吕西林.  建筑结构学报. 2011(09)
[10]结构抗震设计的新概念——可恢复功能结构[J]. 吕西林,陈云,毛苑君.  同济大学学报(自然科学版). 2011(07)



本文编号：3590549