基于IDA方法的FRP加固钢筋混凝土框架抗震性能分析

摘要

近年来由于地震的频繁发生，导致RC框架结构遭受到不同程度的破坏甚至倒塌，致使人们对现役结构在遭遇地震时的抗倒塌能力越来越重视。我国抗震设计规范也据此对我国城镇设计地震分组进行了大范围的调整，提高了RC框架结构的设计要求，因此对这部分现役的、已不满足现行抗震规范要求的RC框架结构进行抗震加固是非常必要和有意义的。FRP凭借其轻质高强、施工方便等优点，在近些年被广泛应用于RC框架结构的抗震加固工程中，但是在实际工程中大多是针对关键构件承载力或延性的提高来进行加固设计的，并且各国规范中基本没有针对结构整体层面的 FRP加固设计方法。因此，对FRP加固RC框架结构的整体抗震性能及地震易损性进行研究，这对于FRP加固RC框架结构的抗震性能提高及实现合理、有效地用FRP加固设计具有重要意义。
　　本研究主要内容包括：⑴以Reyes Garcia等设计FRP加固前后的RC框架结构及振动台试验为原型，运用 OpenSees软件平台建立了有限元仿真分析模型，模拟结果与试验结果进行了对照比较，发现吻合较好，验证了本文开发的有限元模型是正确、可靠的，为后续数值仿真和理论分析奠定了基础；⑵定义了FRP加固RC框架结构的四个极限状态，采用IDA方法研究了RC框架结构加固前后的抗震性能和地震易损性。研究发现，FRP加固之后，结构发生了薄弱层转移，同时结构会提前出现变形，消耗地震能量，结构的延性得到了提高，抵御大震的能力增强了；⑶应用已得到验证的有限元建模方法对一栋六层RC框架结构进行建模与地震动力响应仿真分析，研究比较了FRP加固前后及在不同加固方案下结构的抗倒塌能力和抗震效果的差异。研究结果表明，RC框架结构在采用FRP加固后，对结构整体的初始刚度影响很小，抗震性能得到了明显提高，对于本文中的RC框架结构整体进行抗震加固时，建议只加固下部三层的梁柱节点塑性铰区即可。

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第一章 绪 论

1.1 课题背景

1.2 国内外研究现状与分析

1.3 本文主要研究目的

1.4 本文主要研究内容

第二章 基于OpenSees平台的RC框架结构有限元建模

2.1 引言

2.2 RC框架结构模型

2.3 非线性有限元建模

2.4 有限元模型的验证

2.5 本章小结

第三章 基于IDA方法的FRP加固RC框架结构的抗震性能与易损性分析

3.1 引言

3.2 IDA方法及其实现

3.3 IDA方法在结构抗震分析中的参数确定

3.4 FRP加固前后RC框架结构的整体抗震性能分析

3.5 基于性能的地震易损性研究

3.5 本章小结

第四章 FRP加固方式对RC框架结构的抗震性能影响研究及加固设计方案初探

4.1 引言

4.2 RC框架结构模型及加固方案

4.3 FRP加固前及不同加固方案下结构的抗震性能分析

4.4 FRP加固RC框架结构的设计建议

4.5 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

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