RC核心筒結(jié)構(gòu)地震易損性分析研究.pdf

1、近年來,地震災害在全球范圍內(nèi)頻繁發(fā)生。高層建筑是我國城市建筑群的主體,RC核心筒結(jié)構(gòu)憑借其優(yōu)越的抗震性能,成為我國高層建筑多級抗震防線中主要的抗側(cè)力單元已被廣泛地使用,但國內(nèi)外學者對于RC核心筒結(jié)構(gòu)在地震作用下的性能研究還很不足。隨著基于性能的抗震設(shè)計思想不斷的完善和發(fā)展,從概率的角度進行結(jié)構(gòu)抗震性能評估是基于性能的抗震設(shè)計思想的必然延續(xù)。地震易損性分析從概率的角度描述了地震動強度與結(jié)構(gòu)破壞程度之間的關(guān)系,將結(jié)構(gòu)的抗震性能用條件概率的方

2、式進行預測和評估,目前已經(jīng)成為地震工程和結(jié)構(gòu)工程的熱點研究領(lǐng)域。因此,對震區(qū)混凝土核心筒的抗震性能及易損性能開展研究進具有重要的理論和現(xiàn)實意義。本文在已有研究基礎(chǔ)上,開展以下幾個方面的研究工作:
　　多元增量動力分析(MIDA)方法。RC核心筒結(jié)構(gòu)在水平雙向地震動作用下,結(jié)構(gòu)響應的耦合作用會嚴重削弱筒體的變形能力和延性性能,加劇筒體結(jié)構(gòu)破壞程度。本文通過水平雙向正交地震激勵定義地震動入射角,采用拉丁超立方體網(wǎng)絡(luò)抽樣法選取同時考慮地

3、震動強度及地震動入射角影響的“地震對”記錄,既體現(xiàn)出地震動的隨機特性,又可以反映出所選地震動記錄的普遍性。在此基礎(chǔ)上,調(diào)幅所選取的“地震對”記錄,進而對結(jié)構(gòu)進行多元增量動力時程分析。該方法彌補了傳統(tǒng)的一維IDA方法的不足,更全面的對RC核心筒結(jié)構(gòu)在雙向地震作用下的抗震性能進行了研究和分析。該方法對結(jié)構(gòu)抗震性能的研究和工程設(shè)計具有理論意義和實用價值。
　　基于MIDA方法的RC核心筒地震易損性分析算例?；诒疚奶岢龅亩嘣隽縿恿Ψ治?/p>

4、方法,對RC核心筒結(jié)構(gòu)進行MIDA分析,獲取了結(jié)構(gòu)的MIDA性能曲線,對RC核心筒結(jié)構(gòu)在雙向地震作用下的抗震性能進行了分析,并結(jié)合曲線斜率下降的幅值,定義了結(jié)構(gòu)的各極限性態(tài)點。引入結(jié)構(gòu)的全概率標準差,基于可靠度原則并考慮的結(jié)構(gòu)的不確定性,最終獲取了RC核心筒結(jié)構(gòu)的易損性曲線,對該結(jié)構(gòu)的易損性性能進行了評估,該方法可以全面的反映在未來可能遭遇到的不同強度地震激勵作用下,達到各極限狀態(tài)的概率。
　　RC核心筒結(jié)構(gòu)多尺度地震易損性分析。

5、結(jié)構(gòu)在地震作用下的破壞源自于材料和構(gòu)件等組成單元的損傷,材料損傷本構(gòu)關(guān)系是其力學性能的重要指標,也是結(jié)構(gòu)有限元分析的基礎(chǔ)?？紤]混凝土組成材料的差異性及橫向變形,基于彈簧摩擦塊模型,在傳統(tǒng)單軸受壓的本構(gòu)基礎(chǔ)上,建立了混凝土在雙軸拉-壓作用下的隨機損傷本構(gòu)關(guān)系,通過與實驗對比驗證了該本構(gòu)關(guān)系的有效性,并將其應用于RC核心筒結(jié)構(gòu)的有限元建模分析中,從材料等細觀角度體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的損傷性能。為體現(xiàn)構(gòu)件(局部)損傷向結(jié)構(gòu)(整體)損傷遷移轉(zhuǎn)化的多尺度效