钢筋混凝土建筑结构的抗地震破坏倒塌能力评估研究

在地震作用下钢筋混凝土建筑结构出现破坏倒塌为地震灾害中的关键,有效评估建筑结构抗地震破坏倒塌能力是建筑结构设计的前提,也是当前建筑结构提高抗震性能与加固的依据。提出变形指标极值、失效判断标准以及钢筋混凝土建筑结构倒塌极限状态判断标准,据此获取倒塌储备系数、倒塌易损性、结构整体超强系数、结构整体延性系数等评估标准。采用Pushover分析法选择相应地震波。依据梁柱线刚比对建筑结构抗倒塌能力的影响,以及柱端弯矩增加系数对建筑结构抗地震破坏倒塌能力的影响,对建筑结构易损性进行分析。结果表明:等跨建筑结构抗地震破坏倒塌能力更强;建筑结构底层是薄弱层,COF值越高,结构越容易倒塌。     

中强地震下建筑结构动力弹塑性损伤模型研究

抗震性能是建筑设计中的一项重要指标,需要对地震作用下的建筑结构动力弹塑性损伤情况进行分析。提出一种中强地震下建筑结构动力弹塑性损伤模型研究方法。从有效应力与Cauchy应力张量\,建筑材料损伤演化方程等方面对弹塑性损伤模型基本原理进行分析,以此为理论基础,分析建筑材料应变率与建筑结构损伤能释放率的相关关系,通过Bonora损伤模型获取失效建筑材料损伤指数,并计算整体建筑结构构件损伤指数,以建筑材料损伤指数和建筑结构构件损伤指数为依据,完成中强地震下的建筑结构动力弹塑性损伤模型构建。利用实例进行分析,地震加速度值为0.3g的情况下,该模型的建筑结构相对位移时程曲线与实际位移曲线拟合度较高,且具有较好的建筑结构动力弹塑性损伤模拟精度,表明该模型具有一定的可行性。     

点支式玻璃建筑结构地震损伤评估模型研究

地震对建筑结构的损伤轻则影响建筑完整性,重则导致建筑崩塌。近几年,地震损伤评估问题得到地震工程研究领域的高度重视,但对点支式玻璃建筑结构的损伤评估研究较少。为此,构建一种点支式玻璃建筑结构地震损伤评估模型。采用基于HHT变换的结构损伤部位识别方法判断地震中点支式玻璃建筑损伤部位,建立点支式玻璃建筑结构地震损伤评估多元联系数模型,评估点支式玻璃建筑损伤部位的损伤情况。结果表明,该评估模型对某地区点支式玻璃建筑结构地震损伤评估情况与实际结果一致,且该模型可控性较强,评估范围全面,评估效率明显优于其他评估模型,应用价值较高。     

基于竖向承载力及能量阈值的建筑结构地震损伤准则

首先从竖向承载力角度,给出建筑结构地震倒塌破坏定义,并由此提出基于构件损伤指数的楼层损伤指数计算公式.然后在有关钢管混凝土构件低周疲劳试验基础上,对单步能量阈值与总滞回耗能线性组合的钢筋混凝土构件损伤准则进行修改,使之能够同时适用于钢筋混凝土构件与钢管混凝土构件地震损伤计算.算例表明,所建立的建筑结构地震损伤准则可靠、...     

竖向杆系构件地震损伤的模糊评估方法

由于构件地震损伤是具有模糊性的,且会受到多方面因素的影响,故在模糊数学基础上,建立了竖向杆系构件地震损伤评判模型。同时对构件地震损伤评判模型中的隶属度函数确定、评判因素权重值计算及评判模型运用等核心问题,进行了深入的研究与探讨。为方便工程应用,提出了构件地震损伤程度指数的计算公式。文末算例表明,所建议的构件地震损伤模糊综合评判模型,计算简便,结果有效可靠。     

一种简化的混凝土结构地震损伤评估模型及方法

随着地震工程学的发展和结构抗震设计思想和理论的进步,探讨结构在地震作用下的地震损伤破坏机理和基于结构性能的抗震设计方法(PBSD)逐渐得到了各国专家、学者的重视。而地震损伤评估的研究就是其中的一个重要方向。鉴于现阶段混凝土结构地震损伤评估方法的局限性,本文采用推广的混凝土材料的Mazars损伤模型,进而提出了一种基于常规有限元分析荷载子步的简化的地震损伤评估方法,这种方法实现简单,便于实际工程应用,同时具有一定的精细性。最后,将本文的损伤评估方法应用到一个钢筋混凝土框架的地震损伤评估实例中,分析结果与实验和实际的震害比较吻合,表明本文提出的模型和方法是有效的。     

地震后有损伤结构的耗能减震加固设计

本文利用国内外结构被动控制研究的最新成果，针对震后有损伤结构提出了一种新的抗震修复策略，即采用耗能减震装置进行结构的抗震修复和加固，并在文献［１］所提震后有损伤结构恢复力骨架曲线建立方法的基础上，通过研究修复前、后结构恢复力的变化，给出了震后有损伤结构抗震加固设计的具体步骤。     

基于神经网络的结构震后快速损伤评估

为了利用结构地震响应观测数据在震后对结构进行损伤快速评估,本文提出了基于BP传播神经网络多参数预测震后结构损伤程度的方法。本文设计了9个不同设防烈度和层数的钢筋混凝土框架结构,利用OpenSees有限元软件进行了非线性时程分析,并用损伤指数量化了结构损伤程度。利用有限元模拟结果,创建了神经网络的数据集,训练神经网络建立了结构参数与结构损伤指数之间的映射,对比了不同参数组合预测结构损伤水平的能力,提出了最优参数组合。结果表明：此方法预测结构损伤指数准确度高,耗时短,可为建筑工程震后损伤快速评估提供支撑。     

基于BIM的建筑地震受损程度评估模型设计

由于在变形和累积耗能的建筑地震受损程度评估模型,是将建筑划分为五个状态水平,未研究建筑环境性能,评估结果误差较大。因此设计基于BIM的建筑地震受损程度评估模型,采用基于BIM的建筑环境研究与评估方法,考虑建筑环境性能,基于这个思路,依据混凝土单轴Mazars损伤模型,获取三轴状态中的损伤演化方程,得到应变大于损伤阈值时损伤演化方程增量形式,构建混凝土损伤评估模型。经实验证明,所设计模型在地震峰值加速度小于0.31g时,建筑结构大致无缺,在峰值加速度是0.61g时,建筑地震受损指数超过0.8,建筑倒塌;所设计模型评估的平均误差低于0.03,平均评估时间是2.86 s,说明所设计模型能够有效评估建筑地震受损程度,且精度和效率较高。     

A probabilistic assessment of seismic damage in ductile structures

The current practices in ductility-based earthquake design ignore the damage caused by the repeated random inelastic excursions. A ductile structure may however suffer different degrees of damage depending on the number and amplitudes of these inelastic excursions. The information about the largest response peak as available from the response spectra may not thus be enough as the higher-order peaks are likely to play an important role in the progressing damage. A probabilistic model is proposed here to estimate the damage in a structure with a given amount of ductility by using the order statistics of the higher-order peaks. The proposed formulation relates damage to the entire response process, not just to the largest response. It thus accounts for the different roles played by the total number of peaks in the process, the relative amplitudes and number of excursions, and frequency content of the response process.     

建筑物震害预测模糊震害指数法

建筑物震害预测是城市防震减灾的基础工作之一。本文在分析现有震害预测方法的基础上，提出了一种新的震害预测方法－模糊震害指数法。模糊震害指数法以现有震害预测资料为基础，采用模糊数学方法实现。本文详细阐述了模糊震害指数法的理论模型，推导了其数学公式，最后给出了实例分析。     

Approximate seismic risk assessment of building structures with explicit consideration of uncertainties

An approximate seismic risk assessment procedure for building structures, which involves pushover analysis that is performed utilizing a deterministic structural model and uncertainty analysis at the level of the equivalent SDOF model, is introduced. Such an approach is computationally significantly less demanding in comparison with procedures based on uncertainty analysis at the level of the entire structure, but still allows for explicit consideration of the effect of record‐to‐record variability and modelling uncertainties. A new feature of the proposed pushover‐based method is the so‐called probabilistic SDOF model. Herein, the proposed methodology is illustrated only for reinforced concrete (RC) frames, although it could be implemented in the case of any building structure, provided that an appropriate probabilistic SDOF model is available. An extensive parametric analysis has been performed within the scope of this study in order to develop a probabilistic SDOF model, which could be used for the seismic risk assessment of both code‐conforming and old, that is, non code‐conforming RC frames. Based on the results of risk analysis for the four selected examples, it is shown that the proposed procedure can provide conservative estimates of seismic risk with reasonable accuracy, in spite of the employed simplifications and the relatively small number of Monte Carlo simulations with Latin hypercube sampling, which are performed at the level of the SDOF model. An indication of the possible default values of dispersion measures for limit‐state intensities in the case of low to medium‐height RC frames is also presented. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

模拟损伤状态下长输管道悬索跨越结构抗震性能的试验研究

本文根据长输管道悬索跨越工程的实际使用情况,总结了其3种基本损伤模式。以1例实际长输管道悬索桥跨越工程为原型,制作了缩尺比例为1∶8的试验模型,对试验模型进行了完好状态和3种模拟损伤状态下的输入白噪声和不同强度的E l Centro波的动力性能试验。试验结果表明:管道悬索跨越结构具有很强的抗震能力,试验输入的最大横向和竖向地震反应加速度折合原型均超过0.4g,但模型构件未发生破损,结构体系保持稳定,表明完好状态和发生3种模式损伤的悬索跨越结构均具有抗御9度地震烈度而保持使用功能的能力。     

A combined local damage index for seismic assessment of existing RC structures

A new local damage index for existing RC structures is introduced, wherein deterioration caused by all deformation mechanisms (flexure, shear, anchorage slip) is treated separately for each mechanism. Moreover, the additive character of damage arising from the three response mechanisms, and the increase in degradation rate caused by their interaction, are fully taken into consideration. The proposed local damage index is then applied, in conjunction with a finite element model developed previously by the authors, to assess seismic damage response of several RC column and frame test specimens with substandard detailing. It is concluded that in all cases and independently from the prevailing mode of failure, the new local damage index describes well the damage pattern of the analysed specimens. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

结构震害指数研究评述

结构震害指数是评价某个结构或构件在受到地震作用后的破坏状态的无量纲指数,是人们在地震后对受损建筑做出处理决策的重要理论依据。对国际上较常用的震害指数计算模型进行了简要介绍和评述,分析了这些模型的优缺点,在此基础上提出震害指数今后研究的发展方向和建议。     

Response-based damage assessment of structures

The structure's ability to survive an earthquake may be measured in terms of the expected state of damage of the structure after the earthquake. Damage may be quantified by using any of several damage indices defined as functions whose values can be related to particular structural damage states. A number of available response-based damage indices are discussed and critically evaluated for their applicability in seismic damage evaluation. A new rational approach for damage assessment is presented which provides a measure of the physical response characteristics of the structure and is better suited for non-linear structural analysis. A practical method based on the static pushover analysis is proposed to estimate the expected damage to structures when subjected to earthquakes of different intensities. Results of the analysis of ductile and non-ductile reinforced concrete buildings show that the proposed procedure for damage assessment gives a simple, consistent and rational damage indicator for structures. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.     

多层偏心结构非线性地震反应分析

本文利用层单元模型，建立了基于层剪力-扭矩等效屈服EYST面概念的求解多层偏心结构体系双水平向地震动作用下平扭耦联非线性地震反应的简化算法，并讨论了控制偏心结构非线性扭转反应的相关结构参数；通过数值分析，初步验证了该简化方法的实用性和可靠性。     

群体建筑物地震破坏概率模型研究

提出了一种通过构建具有普适性的概率模型对群体建筑物进行震害预测的方法。该方法基于已有的群体建筑物易损性矩阵,通过概率分析和数据拟合,进行构建建筑群的破坏概率模型,并通过计算建筑物易损性指数的均值和方差来确定其具体参数。分析表明,该概率模型对群体建筑物震害预测具有一定的可行性和普遍的适用性。     

抗震建筑结构研究方法述评

在参阅大量参考资料的基础上,综述了抗震建筑结构的研究方法.