基于构件损伤因子的高层框筒结构抗震性能评估方法

摘要

近年来陆续发生的几次大地震的震害表明,虽然按现行建筑抗震规范设计的结构,总体上保证了“大震不倒”的安全目标,但是地震造成的结构损伤却极其严重,结构难以修复且基本丧失使用功能,以至于导致了惨重的人员伤亡和巨额的财产损失。弹塑性时程分析方法是目前模拟建筑结构在罕遇地震作用下结构性能的最准确、最完善的方法,但在混凝土材料模型、单元选取、结果评价等方面还有一系列问题有待探讨。
　　 本文针对高层框架-核心筒结构进行弹塑性时程分析中遇到的若干问题进行了分析研究,提出了基于构件损伤因子的抗震性能评估方法。在参考国内外已有研究文献的基础上,本文主要进行了以下的研究工作：⑴以一个120米的框架.核心筒结构为例,研究了利用ABAQUS软件进行弹塑性时程分析的实现方法和其中若干问题的解决方案；⑵提出了基于构件损伤因子的抗震性能评估方法。以一个算例分析为例,说明了该方法的具体操作流程及其优越性；⑶利用以上介绍的方法对一实际工程结构进行了弹塑性时程分析,并对该结构的抗震性能进行了评估,给出了结构设计修改建议。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 本课题研究的背景

1.2 现有弹塑性分析方法综述

1.2.1 静力弹塑性分析

1.2.2 动力弹塑性时程分析

1.3 数值模拟发展及现状

1.4 课题研究的意义

1.5 本论文研究的主要内容

第二章 高层框筒结构弹塑性时程分析中若干问题的处理方法

2.1 材料模型的选择

2.2 单元类型的选择

2.3 钢筋的建模方法

2.4 结构附加载荷的施加

2.5 刚性楼板假定的实现方法

2.6 结构阻尼的取值

2.7 算例分析

2.7.1 结构模型

2.7.2 有限元计算模型

2.7.3 计算初始条件和地震波的输入

2.7.4 结果分析

2.8 小结

第三章 基于构件损伤因子的抗震性能评估方法

3.1 地震损伤性能目标的提出

3.2 基于构件损伤因子的抗震性能目标

3.2.1 结构的安全评估原则

3.2.2 基于构件损伤因子的结构抗震性能目标

3.2.3 结构抗震性能目标与结构安全等级的关系

3.3 基于构件损伤因子的结构抗震性能评估方法

3.4 实例分析

3.5 小结

第四章 于家堡金融起步区某框架.核心筒高层结构的抗震性能评估

4.1 工程概况

4.2 计算模型和计算假定

4.2.1 计算模型

4.2.2 计算假定

4.3 地震波的选取及时程分析方案的确定

4.4 时程分析计算指标

4.4.1 弹性时程

4.4.2 弹塑性时程

4.4.3 小结

4.5 天然波US20作用下结构抗震性能评估

4.5.1 基底剪力的分配规律

4.5.2 大震下结构整体变形情况分析

4.5.3 大震下结构构件的塑性变形规律

4.5.4 小震、中震下结构性能分析

4.6 结构设计建议

第五章 结论及展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢