建筑結(jié)構(gòu)損傷理論及地震損傷評估的研究.pdf

1、損傷力學的研究水平距離在結(jié)構(gòu)設計和鑒定中的實際應用還有很大的距離，具體反映在設計規(guī)范或鑒定規(guī)范中幾乎沒有出現(xiàn)損傷變量、損傷指標、損傷本構(gòu)關(guān)系等概念。盡管國內(nèi)外科技人員試圖將損傷力學中的概念和思維方式及技術(shù)路線引入工程設計與鑒定中，但具體內(nèi)容和方法出入很大。 本文以建筑結(jié)構(gòu)損傷評估為背景，將損傷力學基本概念和理論應用于材料、構(gòu)件及其結(jié)構(gòu)的損傷評估中來，建立了含有損傷參數(shù)的有限元模型，試圖解決了以往只能通過經(jīng)驗公式以及定性分析來

2、反映既有框架結(jié)構(gòu)損傷的問題。 建立了基于試驗數(shù)據(jù)的混凝土材料受壓彈塑性損傷本構(gòu)方程，認為混凝土損傷不僅包括有效截面減小，而且包括累積殘余變形造成的割線模量損失，在此基礎(chǔ)上，將混凝土損傷變形分成二部分，由此損傷也可以分為二個組成部分，即累積塑性損傷和彈性損傷。 在混凝土材料損傷的基礎(chǔ)上，利用纖維模型，建立了壓彎構(gòu)件截面考慮混凝土材料損傷的彎矩一曲率關(guān)系，并提出了一種構(gòu)件截面損傷評估方法和截面損傷指標。 利用截面損傷的評估方法

3、和損傷鉸的概念，建立了構(gòu)件集中損傷模型，假定構(gòu)件損傷變形只集中發(fā)生在損傷鉸內(nèi)，而桿件仍為彈性單元，在集中損傷模型的基礎(chǔ)上，將由考慮材料損傷效應得到的截面損傷指標直接代入構(gòu)件集中損傷模型中去，得到構(gòu)件帶損傷值的本構(gòu)方程和單元剛度矩陣的表達式，為考慮損傷的結(jié)構(gòu)有限元分析奠定了基礎(chǔ)。 用損傷鉸代替?zhèn)鹘y(tǒng)PUSHOVER方法中的塑性鉸，直接通過第一次PUSHOVER分析得到各個損傷鉸的損傷值分布情況，將損傷值代入結(jié)構(gòu)后，對帶損傷結(jié)構(gòu)再

4、進行第二次PUSHOVER分析，求得帶損傷結(jié)構(gòu)的剛度變化，從而求得結(jié)構(gòu)整體損傷值以及各樓層的損傷分布情況。本文提出的這種損傷評估方法，不僅可以對地震損傷進行評估，對腐蝕、銹蝕等構(gòu)件耐久性損傷也可以進行損傷評估。 在MPA分析方法和Ghobarah的結(jié)構(gòu)整體損傷評估方法的基礎(chǔ)上，本文提出了新的模態(tài)損傷指標及其結(jié)構(gòu)損傷評估方法。由于考慮了高階振型的影響，這種新方法能更全面地反映結(jié)構(gòu)的實際損傷狀態(tài)以及不同部位的損傷狀況，由此可以得