基于改進I-K塑性鉸恢復(fù)力模型的RC框架抗震性能分析.pdf

1、在地震作用下,建筑結(jié)構(gòu)的倒塌會造成巨大的財產(chǎn)損失和人員傷亡,而構(gòu)件的剛度和強度退化是造成結(jié)構(gòu)倒塌的主要原因。因此,考慮構(gòu)件剛度和強度退化的結(jié)構(gòu)抗震性能分析是“基于性能的地震工程”的主要研究內(nèi)容之一。改進的I-K模型能夠充分地考慮構(gòu)件可能出現(xiàn)的各種退化情況,并且在結(jié)構(gòu)的抗震性能分析方面取得了較好的效果,但該模型主要是針對鋼結(jié)構(gòu)提出來的,目前還很少用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。本文基于OpenSees有限元軟件,采用改進I-K退化模型,建立了RC框架

2、結(jié)構(gòu)的精細化有限元分析模型,分別針對RC構(gòu)件、平面框架結(jié)構(gòu)和空間框架結(jié)構(gòu)進行了有限元模擬分析。
　　本文的主要研究內(nèi)容可以歸納為以下四個部分:
　　1.介紹了RC框架結(jié)構(gòu)抗震分析方法和考慮退化特征的恢復(fù)力模型的研究進展。總結(jié)了RC框架結(jié)構(gòu)非線性分析理論,重點介紹了三種非線性分析模型、恢復(fù)力模型和結(jié)構(gòu)抗震性能分析方法;介紹了OpenSees計算分析平臺,基于OpenSees平臺,對鋼筋混凝土柱構(gòu)件進行了擬靜力分析,對平面框架結(jié)

3、構(gòu)進行了Pushover分析和非線性時程分析。
　　2.介紹了改進Ibarra-Krawinkler模型的骨架曲線和滯回規(guī)則,分析了模型的四種退化模式,即基本強度退化、軟化段強度退化、卸載剛度退化和再加載剛度退化。為評估改進I-K模型對構(gòu)件退化的模擬效果,分別基于MATLAB和OpenSees軟件,采用改進I-K模型對RC柱構(gòu)件進行了擬靜力分析。
　　3.基于PEER的RC柱試驗數(shù)據(jù)庫,采用遺傳算法對改進I-K模型的骨架曲線

4、和滯回曲線參數(shù)進行了校準分析,并給出了模型參數(shù)的回歸公式。有限元分析和試驗結(jié)果的對比分析表明,校準的參數(shù)可以較好地模擬構(gòu)件的力學性能,并反映構(gòu)件在循環(huán)荷載作用下的退化性能。
　　4.基于OpenSees有限元軟件,采用改進I-K退化模型,分別對鋼筋混凝土構(gòu)件、平面框架結(jié)構(gòu)和空間框架結(jié)構(gòu)的抗震性能進行了精細化有限元分析,并與試驗結(jié)果進行了對比分析。對比分析結(jié)果表明,改進I-K模型可以較好地模擬鋼筋混凝土構(gòu)件的強度退化和剛度退化現(xiàn)象。