考虑强震持时的结构损伤评价

摘要

人们很早就从震害中知道地震持时对结构破坏有非常大的影响，国内外学者也分别对持时进行了定义。本文对考虑强震持时的结构损伤评价进行了研究。主要内容如下： ⑴总结了国内外的构件损伤模型，将构件在地震激励下的损伤程度看成是一个动态系统，在经典Park损伤模型的基础上纳入时间因素，建立了动态损伤模型。基于HRB400级高强钢筋混凝土柱抗震试验，计算构件的恢复力模型参数及损伤模型参数，并运用动态损伤模型对构件在反复加载中的损伤演化过程进行评价，并提出了关于HRB400级高强钢筋混凝土的损伤评价准则。 ⑵采用试验得到的参数数据，建立了用于弹塑性时程分析的恢复力模型。对单自由度体系的地震反应进行模拟，将时间因素纳入到损伤评估模型中，模拟构件的损伤演化过程，结果表明：同一构件在不同地震激励下，持续时间存在很大差异；而在同一地震激励下，不同构件的持时非常接近。还看到在实际地震动作用下，不仅位移反应的规律性与拟静力作用下的位移机制相比下杂乱无章，构件的滞回耗能以及损伤程度随地震持时不会表现出拟静力作用下的那种连续规律性。 ⑶以一个四层框架结构为例，选择MATLAB语言编制基于本文模型的钢筋混凝土结构的损伤破坏数值模拟程序，研究了钢筋混凝土框架结构在地震作用下损伤演化规律，结果表明：构件损伤与结构整体损伤并不同步，罕遇地震下的损伤评估不能仅仅停留在构件层次；并运用经典评估准则对构件及结构整体进行了破坏程度评估。