采動影響下鋼筋混凝土框架結構的彈塑性動力分析和損傷評估.pdf

1、我國建筑物下壓煤十分嚴重，地下煤炭開采將引起地表的移動與變形，導致上方的建筑物產(chǎn)生一定的變形和損傷，若這種具有初始變形和初始損傷的建筑物處在地震作用下，其失穩(wěn)破壞機理將更加復雜，因此研究該類建筑物災變機理和保護機制，對解放建筑物下壓煤和礦區(qū)建筑物保護具有重要的現(xiàn)實意義。為此，本文依托國家自然科學基金項目(名稱：地震區(qū)煤礦采動建筑物雙重保護的基礎理論研究，編號：50804026)，針對煤礦區(qū)地下開采過程中對地表建筑物的損害及其受強地震作用

2、再一次損害的工程實際，研究地表變形引起的地表建筑物損傷規(guī)律及其在強地震作用下的災變破壞機理和倒塌機制，考慮材料軟化、強度退化等非線性因素的影響，利用有限元軟件ANSYS建立高層鋼筋混凝土框架結構彈塑性有限元模型，并進行結構在采動影響作用下的分析以及結構在采動-地震耦合作用下的分析，主要內容如下：
　　(1)介紹了本課題的研究背景及意義，綜述了當前采動、地震對地表建筑物影響的研究現(xiàn)狀，提出礦區(qū)建筑物應建立抗變形.抗地震雙重保護機制；

3、
　　(2)詳細討論了采動對地表建筑物的影響機理，重點介紹了在采動影響條件下建筑物結構的損傷特點；
　　(3)分結構、構件單元、材料三個層次，深入探討了鋼筋混凝土結構彈塑性分析模型，并對比分析了不同模型及分析方法的優(yōu)劣。利用ANSYS中的雙線性隨動強化模型，定義了結構模型中梁、柱構件的非線性特性，實現(xiàn)了結構彈塑性有限元模型的建立；
　　(4)介紹了結構損傷的基本概念，綜述了當前對于各種不同層次(材料層次、構件層次、結構

4、層次)的損傷模型的研究現(xiàn)狀，并對鋼筋混凝土結構雙參數(shù)地震損傷模型進行了詳細的介紹，通過分析對比選取了適合于本文的雙參數(shù)損傷模型；
　　(5)利用有限元軟件ANSYS實現(xiàn)了高層鋼筋混凝土框架結構彈塑性有限元模型的建立，創(chuàng)建了合理的邊界以及選取了合適的荷載施加方法，成功的模擬了結構在在采動影響作用下以及在采動-地震耦合作用下的狀態(tài)；
　　(6)運用ANSYS對高層鋼筋混凝土框架結構在采動影響條件下進行分析，獲得了采動過程中隨著地