考虑随机偏心距与受拉破坏可能的腹部配筋RC偏压构件承载可靠度分析

摘要

2010年智利8.8级地震中RC剪力墙结构受到了比较严重的损害，震害调查发现智利国家结构设计规范对剪力墙约束边缘构件的放松处理是导致本次剪力墙损害严重的主要原因之一。2008年汶川地震中RC框架柱的损害也比较严重，“强柱弱梁”的破坏形式较少出现。实际工程中，由于地震作用的随机性，偏心距在混凝土偏压偏压构件截面上也表现出随机特性，甚至设计为偏压构件会出现偏拉破坏的可能。
　　因此，本文针对腹部均匀配筋的混凝土偏压构件——钢筋混凝土柱和剪力墙，提出了一种基于积分的精细抗力计算方法。试验对比表明，本文提出的承载力积分方法与规范方法的计算结果非常接近，轴力和弯矩曲线吻合程度较好。
　　其次，本文采用PKPM软件统计了两种剪力墙模型，一种是矩形截面剪力墙模型，另外一种是工字形截面剪力墙模型在7度到8.5度地震设防烈度下的荷载效应比取值范围。应用基于积分的承载力精细计算模型和蒙特卡洛方法，并结合课题组前期关于混凝土柱的研究，分别计算了考虑随机偏心距和受拉破坏可能的的矩形截面和工字形截面混凝土柱和剪力墙的可靠指标。
　　通过上述工作，得到如下结论:(1)工字形截面混凝土柱的可靠度比矩形截面混凝土柱稳健性更好;(2)约束边缘构件能够很好的改善和提高普通钢筋混凝土剪力墙的可靠度，截面尺寸长1500m，宽200m的矩形截面剪力墙设置200mm的翼缘宽度带翼缘约束的剪力墙可靠度要比没有翼缘的剪力墙高大约0.3～0.5;(3)剪力墙腹部竖向分布钢筋、剪力墙翼缘端部钢筋面积对剪力墙可靠度的影响较大;(4)设置端柱的剪力墙结构比其他形式的约束边缘构件剪力墙可靠指标高，暗柱约束形式的剪力墙可靠指标较低。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 混凝土偏压柱承载可靠度研究现状

1．2．1 国外混凝土偏压柱承载可靠度研究现状

1．2．2 国内混凝土偏压柱承载可靠度研究现状

1．3 剪力墙抗震性能研究现状

1．3．1 国内研究现状

1．3．2 国外研究现状

1．3．3 剪力墙承载力和可靠度研究现状

1．4 本文研究的主要内容

第二章 结构可靠度理论和RC偏压构件正截面承载力计算方法

2．1 结构可靠度的研究和应用

2．2 结构可靠度的基本方法

2．2．1 中心点法

2．2．2．验算点法(JC法)

2．2．3 蒙特卡洛法

2．3 腹部均匀配筋混凝土构件计算方法

2．3．1 工字形截面RC偏压构件混凝土规范设计方法

2．3．2 高规剪力墙偏压、偏拉设计方法

2．4 本章小结

第三章 工字形截面RC偏压构件抗力精细计算模型

3．1 工字形截面RC偏压构件抗力精细分析模型

3．1．1 材料本构关系

3．1．2 腹部配筋工字形截面RC偏压构件抗力精细计算方法

3．2 自编程序适用性分析

3．2．1 腹部配筋工字形截面RC偏压和偏拉构件承载力计算程序

3．2．2 工字形截面剪力墙试验对比分析

3．2．3 工字形截面剪力墙程序与规范方法对比分析

3．2．4 矩形截面混凝土柱试验对比分析

3．3 本章小结

第四章 工字形截面RC偏压柱可靠度分析

4．1 工形截面偏压RC框架柱失效方程

4．2 失效方程数值分析

4．2．1 基于规范的失效方程表达式

4．2．2 风荷载作用下典型框架柱的荷载相关曲线

4．2．3 基于级数展开的非线性模型

4．3 模型优点说明

4．4 模型适用性讨论

4．4．1 变量统计模型

4．4．2 可靠度分析的准确性

4．5 本章小结

第五章 随机偏心距下考虑受拉破坏的的剪力墙承载可靠度分析

5．1 RC剪力墙抗震承载力可靠度模型

5．1．1 考虑失效方程复杂特性的可靠度分析思路

5．1．2 影响可靠度的特征参数

5．2 随机偏心距的可靠度分析

5．2．1 影响剪力墙可靠度的因素

5．3 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

附录