考虑概率可靠性的圆钢管混凝土组合框架结构抗震性能评估

论文摘要

结构抗震设计的目的是使所设计的结构在未来的地震作用下具有预期的可靠度。合理的抗震设计方法和可靠的结构抗震体系可以大大减轻地震灾害对结构的影响。随着社会经济的发展和结构功能要求的提高,原有的设计准则和方法已存在明显不足。随着人们认识和研究的不断深入,基于性能的抗震设计方法得以广泛应用,其优越性也会越来越明显。结构的性能评估也越来越重要。钢管混凝土组合结构因为其优异的抗震性能,使用越来越广泛。这也要求我们建立相关的抗震性能评估准则。本文的主要研究对象为圆钢管混凝土梁柱构件以及圆钢管混凝土柱和钢梁组成的钢管混凝土框架结构。本文在考虑概率可靠性的情况下,对基于位移的抗震性能评估做了详细的探讨与研究,其中对钢管混凝土梁柱构件的性能评估进行了深入研究。这种性能评估既适用于已建结构,又可以用于正在设计的结构。本文的研究工作主要包括以下几方面:首先介绍了前人在基于性能的抗震特别是基于位移的抗震设计方法方面和圆钢管混凝土柱抗震性能方面的研究成果,由此指出了进行组合结构抗震性能评估的重要性;第二章论述的是用动态增量分析方法求解结构的能力值;第三章是根据既有试验数据对圆钢管混凝土柱损伤性能进行评估,并指出了如何将该结论用于基于性能的抗震设计中;第四章是用非线性时程分析求解两种不同地震风险水平下结构的需求值;第五章研究在考虑概率可靠性的情况下与两种不同地面运动风险水平对应的能力值调整系数和需求值调整系数的求解过程,然后由能力值、需求值和相应的调整系数得出置信水平。最后,总结全文给出了组合结构考虑概率可靠性基于性能的抗震设计方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 钢管混凝土结构的特点
• 1.2 钢管混凝土抗震性能的研究现状
• 1.3 基于性能的抗震设计思想
• 1.3.1 性能抗震设计理论的主要内容
• 1.3.2 基于位移的抗震设计理论
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第2章 圆钢管混凝土框架结构的增量动力分析
• 2.1 引言
• 2.2 增量动力分析理论
• 2.2.1 单个地震记录的增量动力分析
• 2.2.2 多个地震记录的增量动力分析
• 2.2.3 增量动力分析过程
• 2.3 增量动力分析方法在圆钢管混凝土框架结构中的应用
• 2.3.1 地震波的选择
• 2.3.2 分析模型的选择
• 2.3.3 平面圆钢管混凝土框架体系分析
• 2.4 小结
• 第3章 基于性能的圆钢管混凝土柱损伤评估
• 3.1 引言
• 3.2 圆钢管混凝土构件试验数据
• 3.3 圆钢管混凝土构件的损伤评估
• 3.4 拟合公式和性能评估的关系
• 3.5 小结
• 第4章 圆钢管混凝土组合结构地震需求估计
• 4.1 简介
• 4.2 地面运动记录选择
• 4.3 时程分析结果
• 4.3.1 在2%50 地震作用下需求估计
• 4.3.2 在10%50 地震作用下需求估计
• 4.4 小结
• 第5章 考虑概率可靠性的组合结构抗震性能评估
• 5.1 概述
• 5.2 不确定性和随机性的处理
• 5.2.1 局部能力的不确定性
• 5.2.2 局部能力的随机性
• 5.2.3 整体层面上的不确定性
• 5.2.4 整体层次上的能力的随机性
• 5.2.5 需求的不确定性和随机性
• 5.3 能力系数
• 5.4 需求系数
• 5.5 置信水平
• 5.6 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢