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相似文献
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1.
刘科 《震灾防御技术》2022,17(3):579-588
为量化地震作用下钢筋混凝土(RC)柱损伤情况和变形,并将不同地震破坏状态下RC柱损伤和变形进行分析。从太平洋地震工程研究中心(PEER)数据库中收集91组RC柱抗震试验数据,选取4种广泛应用的构件损伤模型进行计算,将损伤发展曲线与层间位移角发展曲线进行对比分析。对RC柱损伤指标限值进行归一化处理,统计分析后得到不同破坏等级下的位移角限值,并给出了RC柱各破坏等级下的位移角限值与损伤指标限值对应关系。研究结果表明,牛荻涛损伤模型可更准确地评价地震作用下结构构件损伤程度,且与层间位移角发展曲线均呈近似线性增长趋势;不同破坏等级下的位移角限值验算保证率均>80%,表明本文提出的位移角限值具有一定合理性。  相似文献   

2.
鉴于我国砌体结构抗震面临的严峻形势,以及主余震序列作用下砌体结构易损性研究存在的不足,以汶川地震中1栋典型砌体房屋为依托,开展考虑主余震序列作用的砌体结构易损性研究。首先,建立了结构的三维有限元模型,并从结构动力特性与损伤等方面验证了模型的合理性; 其次,选取整体损伤耗能作为结构性能参数,并给出了对应不同破坏等级的结构整体损伤耗能界限值; 最后,基于IDA方法对结构进行了不同主余震序列作用下的易损性分析。结果表明:相对于层间位移角,整体损伤耗能更适用于描述余震对结构的累积损伤效应; 随着结构主震损伤程度的加深,余震对结构造成的影响越明显,且主余震序列作用下结构呈现出比主震单独作用下高一个破坏等级的趋势; 当ΔPGA小于0.6时,结构的极限状态超越概率最大增幅不超过10%,此时余震的影响较小; 当ΔPGA大于0.6时,结构的极限状态超越概率最大增幅可达到33.1%,此时余震的影响较大。  相似文献   

3.
基于损伤塑性模型的砌体墙体非线性有限元分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
王蓓蓓  董军 《地震学刊》2014,(2):216-222
为了研究砌体墙体用钢结构加固后的力学性能,需要提供较准确的砌体墙体非线性计算,考虑到砌体与混凝土的材料性质具有相似性,将混凝土损伤塑性模型经修正后应用于砌体数值模拟,实现对砌体墙体的非线性有限元分析。通过与水平加载试验结果对比,验证了有限元模型的正确性。探讨了损伤塑性模型中的粘性系数、膨胀角、砌体本构关系中的初始弹性模量、受拉应力应变关系对计算结果的影响。结果表明:粘性系数和膨胀角对抗剪承载力、峰值位移及下降段性能均有较大影响,而对初始刚度影响很小;随着初始弹性模量的增大,砌体墙体抗剪承载力随之提高,但峰值位移无明显变化;受拉应力应变方程中待定系数的取值,对抗剪承载力及峰值位移影响较大。  相似文献   

4.
祝叶  罗凡 《地震工程学报》2018,40(5):976-982
当前地震记录法检测中强震下砌体结构损伤时,基于已知砌体结构地震动记录实施损伤检测存在较高的局限性。提出新的中强震下砌体结构损伤检测方法,利用DASP动态测试分析仪和891型的压电式位移传感器,检测拟静力试验后的砌体结构模型,采用参数互补校正方法得到受损砌体结构的自振频率和振型检测,通过有限元分析获取砌体结构位移,依据频率和位移采用信号匹配方法检测砌体结构损伤情况,根据墙体刚度变化检测中强震下砌体结构的损伤程度。实验证明所提方法可对中强震下砌体结构损伤情况进行准确检测。  相似文献   

5.
为研究某海底隧道风塔及下部结构体系在塑性阶段的损伤破坏形态及特点,探讨在多重荷载作用下弹塑性静动力响应对结构的影响,建立了沉管隧道风塔及下部结构的大型三维有限元模型。采用基于能量原理的混凝土塑性及损伤本构模型,借助大型有限元软件ANSYS及ABAQUS分别对结构进行不同地震条件下的动力时程分析,对比分析振型、层间位移角及较为完整的塑性损伤破坏系数曲线。结果表明:不同设防地震下,结构整体性良好,振型及层间位移角满足规范要求;不同罕遇地震下,该结构的混凝土塑性拉压损伤最大时刻均发生在20 s,主要破坏区域在风塔与人防井及下部立柱的接触位置,且拉伸破坏系数明显高于压缩破坏。本文的研究成果可以为类似近海沉管隧道工程抗震设计提供一定的依据与指导。  相似文献   

6.
为研究钢框架内填竖缝RC墙结构(Steel frame with slit RC wall,简称"SRCW")在不同地震水平下的性态指标,结合我国现行抗震规范,对已完成的8榀SRCW试验数据进行了统计分析,基于修正的Park-Ang模型及损伤指数与性态指标的对应关系,提出了以层间位移角表征的SRCW结构的性态指标矩阵。分析结果表明:SRCW结构在显著屈服和倒塌时的层间位移角均值分别为0.63%和2.36%。SRCW结构在正常使用、基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏和倒塌状态下的层间位移角限值分别为1/170、1/130、1/100、1/70、1/50和1/40,研究成果可为SRCW结构开展基于性态的抗震设计及地震易损性分析提供参考。  相似文献   

7.
采用大型通用软件Abaqus对某拟建高层建筑进行了隔震动力时程分析,隔震支座分别采用拉压等刚度(等刚度模型),拉压不等刚度(不等刚度模型)和释放抗拉刚度(提离模型)3种支座模型,对比了3种支座模型下隔震结构体系的弹性和弹塑性时程响应,包括层间位移角、基底剪力、隔震层位移、支座拉力和支座竖向位移。结果表明:(1)假定上部结构为弹性的隔震体系响应与相应弹塑性体系的响应存在一定的差异,建议罕遇地震分析采用弹塑性模型;(2)支座等刚度模型与不等刚度模型的支座拉力,弹性分析时明显大于规范限值,弹塑性分析时减小,但仍大于规范限值;(3)提离模型能避免支座受拉,而对上部结构弹塑性响应影响较小,对隔震层水平响应基本无影响。  相似文献   

8.
提出了带竖向构造钢筋再生混凝土砖砌体结构,进行了2个两层再生混凝土砖砌体房屋结构1/2缩尺模型的模拟地震振动台试验研究,2个结构模型的墙体厚度均为120 mm,一层设有门洞和窗洞,二层设有窗洞。2个模型中,1个为带竖向构造钢筋再生混凝土砖砌体房屋,1个为普通无竖向构造钢筋再生混凝土砖砌体房屋。试验中输入El Centro地震动,测试分析了台面加速度反应、一层和二层顶板加速度反应、结构层间位移反应以及各阶段结构损伤与破坏特征等。研究表明:带竖向构造钢筋再生混凝土砖砌体房屋比普通再生混凝土砖砌体房屋的破坏程度轻,墙体裂缝位置相对错动小,抗震性能显著提高;带竖向构造钢筋再生混凝土砖砌体房屋可用于地震区村镇建筑。  相似文献   

9.
为研究在结构前纵墙底层部位增设翼柱对底商多层砌体房屋抗倒塌性能的影响,分别设计了一个1/5缩尺比例的普通底商多层砌体房屋及增设翼柱的砌体房屋模型分别进行振动台试验研究,对比分析各模型的破坏过程、加速度放大系数、相对位移及典型位置应变等参数。结果表明,在同样的地震动输入下,带有翼柱的底商多层砌体房屋破坏程度、层间相对位移及层间位移角均明显低于普通底商多层砌体房屋,带有翼柱的底商多层砌体房屋抗倒塌性能显著提高。  相似文献   

10.
采用ABAQUS对某带大悬挑钢桁架高层建筑进行了大震作用下的非线性反应分析,进行了3组地震波,三向输入并调换主方向总计6个工况的罕遇地震弹塑性分析。分析结果表明:结构薄弱层位于8至10层带悬挑钢架层。大震下结构最大层间位移角为0.0082,小于《高层建筑混凝土结构技术规程》[1]限值1/100的要求。结构首层边柱轴力远小于轴向承载力,核心筒首层墙体未见大片损伤破坏。剪力墙连梁破坏严重,能较好地耗能从而减轻墙体的破坏。楼板受压破坏较小,只存在于少量楼板与核心筒接触部分。第8、9、10层悬挑钢桁架均没有进入塑性。  相似文献   

11.
为了探究能够全面评估钢筋混凝土结构抗震性能的量化指标,借助有限元软件ABAQUS对一拟建的10层框架-剪力墙结构进行了大量的非线性动力时程数值计算,对比分析了不同地震作用下最大层间位移角与滞回耗能的分布情况,从结构滞回耗能的角度揭示了破坏机制,得到主要结论如下:结构层间位移角最大的位置不一定是损伤破坏最严重或者薄弱的部位,以层间位移角作为整体结构抗震性能的判别指标离散性较大,计算结果易受所选地震波的方法及数量影响;结构滞回耗能沿楼层的分布受地震波选取方法和数量的随机性影响较小,结构底层耗能对结构整体耗能贡献最大,约占结构总耗能的60%,其余各楼层滞回耗能约占结构总滞回耗能的1%~8%;梁和柱滞回耗能主要集中于结构底部1层,总的框架梁滞回耗能仅占结构总滞回耗能的18%~22%,绝大部分地震输入能由框架柱吸收,总的框架柱滞回耗能占结构总滞回耗能的80%左右,该计算结果与实际震害中结构主要形成"柱铰"破坏机制的现象较为一致。  相似文献   

12.
为研究方钢管混凝土框架-钢板剪力墙(SPSW)核心筒结构在不同强度地震下破坏概率,使用拉杆模型作为钢板剪力墙等效模型,与已有试验对比验证各参数有效性。以地震动峰值加速度(PGA)作为地震动强度参数,按照场地条件等要求选择11条地震动记录。以结构最大层间位移角作为损伤指标,对一典型方钢管混凝土框架-钢板剪力墙核心筒结构进行增量动力分析(IDA),得到IDA曲线簇。基于增量动力分析进行易损性分析,得到易损性曲线,并计算结构的抗倒塌储备系数。结果表明:8度多遇地震作用下,此结构处于正常使用状态。8度设防地震作用下,处于修复后可使用状态。8度罕遇地震作用下,处于生命安全状态。表明该结构具有良好的抗震性能,满足规范中“小震不坏”、“中震可修”和“大震不倒”的抗震设防目标。该结构抗倒塌储备系数大于规范建议值,具有较好的抗倒塌能力。  相似文献   

13.
为研究核心筒抗震性能水准及其指标限值,完成了3个核心筒拟静力试验,记录了损伤过程及对应的层间位移角。在现有核心筒研究成果及国内外规范的基础上,将核心筒的抗震性能水准划分为4个等级,并给出了相应的宏观描述。通过总结相关试验研究结果,发现《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)对层间位移角限制过于严格,考虑到结构带裂缝工作,层间位移角限制过严会增加建筑成本,并导致结构自重增加而不利于抗震,故建议适当放宽核心筒的层间位移角限值,分别给出框架-核心筒及筒中筒结构最大层间位移角建议值。  相似文献   

14.
为了给银川市海宝塔的修缮保护工作提供参考依据,对其动力特性及结构损伤状况开展测试和数值模拟分析。首先对海宝塔的材料强度进行测试和计算,得出塔砌体的抗压强度及弹性模量;然后对该塔进行环境激励作用下的振动响应测试,得到塔东西和南北方向的1阶频率;最后建立数值模型并分析其模态与抗震性能,得到海宝塔的动力特性与地震作用下塔体各层的层间位移角,并基于砖石古塔破坏状态位移准则以及损伤指标开展损伤分析。结果表明:海宝塔东西方向和南北方向的1阶频率较为接近,但不同楼层的振动频谱曲线差异较大,尤其是峰值点数量;楼层越高,最大位移和层间位移角越大,受损也越严重;结构总体刚度退化较为严重,存在较大安全隐患,需进一步开展深入分析并采取保护措施。  相似文献   

15.
砌体墙弹性计算采用的无转动假定与砌体房屋震害中所表现的墙体破坏模式不完全相符,砌体墙的转动变形是墙体受力过程中总变形的重要组成部分,转动失效也是一种典型的破坏模式。在前期试验研究基础上,进行了3片足尺门窗间砌体墙试件的低周反复荷载试验,立面形状为“凸”形和“L”形,介绍了试件的破坏过程及转动现象,分析了试件的滞回曲线和承载力差异;探讨了门窗间砌体窗间墙的转动变形机理,并分析了材料强度、竖向荷载和立面形状等因素对砌体墙转动变形的影响。研究结果表明:本文荷载及约束条件下,门窗间砌体墙试件均表现出明显的转动失效特征,属于窗间墙转动或窗间墙连带窗下墙整体转动失效的破坏模式;砌体墙发生受剪破坏或转动失效的关键在于窗间墙水平截面的受剪能力是否大于其受到的水平荷载;砌体材料强度越高、高宽比越大和立面对称性越差,砌体墙越容易出现转动变形现象以及发生转动失效,反之则容易发生受剪破坏。本文试验以及研究内容关注了门窗间砌体墙在受力全过程中实际存在而又常常被忽略的转动变形问题,试验数据及研究结论可为更加深入地了解砌体墙的变形机制提供参考。  相似文献   

16.
Masonry buildings worldwide exhibited severe damage and collapse in recent strong earthquake events. It is known that their brittle behavior, which is mainly due to the combination of low tensile strength, large mass and insufficient connection between structural elements, is the main limitation for their structural implementation in residential buildings. A new construction system for masonry buildings using concrete blocks units and trussed reinforcement is presented here and its seismic behavior is validated through shaking table tests. Dynamic tests of two geometrically identical two-story reduced scale (1:2) models have been carried out, considering artificial accelerograms compatible with the elastic response spectrum defined by the Eurocode 8. The first model was reinforced with the new proposed system while the second model was built with unreinforced masonry. The experimental analysis encompasses local and global parameters such as cracking patterns, failure mechanisms, and in-plane and out-of-plane behavior in terms of displacements and lateral drifts from where the global dynamic behavior of the two buildings is analyzed comparatively. Finally, behavior factors for the design recommendations in case of unreinforced masonry are also evaluated.  相似文献   

17.
Past earthquake experiences indicate that most buildings designed in accordance with modern seismic design codes could survive moderate‐to‐strong earthquakes; however, the financial loss due to repairing cost and the subsequent business interruption can be unacceptable. Designing building structures to meet desired performance targets has become a clear direction in future seismic design practice. As a matter of fact, the performance of buildings is affected by structural as well as non‐structural components, and involves numerous uncertainties. Therefore, appropriate probabilistic approach taking into account structural and non‐structural damages is required. This paper presents a fuzzy–random model for the performance reliability analysis of RC framed structures considering both structural and non‐structural damages. The limit state for each performance level is defined as an interval of inter‐storey drift ratios concerning, respectively, the non‐structural and structural damage with a membership function, while the relative importance of the two aspects is reflected through the use of an appropriate cost function. To illustrate the methodology, herein the non‐structural damage is represented by infill masonry walls. The probabilistic drift limits for RC components and masonry walls from the associated studies are employed to facilitate the demonstration of the proposed model in an example case study. The results are compared with those obtained using classical reliability model based on single‐threshold performance definition. The proposed model provides a good basis for incorporating different aspects into the performance assessment of a building system. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

18.
Seismic performance of a three-storey unreinforced masonry building which survived the 1992 Erzincan earthquake without damage is evaluated. Mechanical properties of the masonry walls have been determined experimentally by using identical brick and mortar used in construction. An accurate material model is developed for masonry and employed in a computer program for the non-linear dynamic analysis of masonry buildings. The analytical results based on measured material properties indicated that masonry buildings which satisfy basic seismic code requirements possess remarkable lateral strength, stiffness and energy dissipation capacity. Accordingly, a simple elastic design approach is rendered suitable for unreinforced masonry under seismic excitations, provided that realistic material properties are employed in design.  相似文献   

19.
Recent earthquakes have confirmed the role played by infills in the seismic response of reinforced concrete buildings. The control and limitation of damage to such nonstructural elements is a key issue in performance‐based earthquake engineering. The present work is focused on modeling and analysis of damage to infill panels, and, in particular, it is aimed towards linear analysis procedures for assessing the damage limitation limit state of infilled reinforced concrete frames. First, code provisions on infill modeling and acceptance criteria at the damage limitation limit state are reviewed. Literature contributions on damage to unreinforced masonry infill panels and corresponding displacement capacity are reported and discussed. Two procedures are then proposed aiming at a twofold goal: (i) the determination of ‘equivalent’ interstory drift ratio limits for a bare frame model and (ii) the estimation of the stiffness of equivalent struts representing infill walls in a linear model. These two quantities are determined such that a linear model ensures a reliable estimation of seismic capacity at the damage limitation limit state, providing the same intensity level as that obtained from nonlinear analyses carried out on structural models with infills. Finally, the proposed procedures are applied to four‐story and eight‐story case study‐infilled frames, designed for seismic loads according to current technical codes. The results of these application examples are presented and discussed. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

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