基于功能设计的城市重要建筑物抗震性能评估的研究

论文摘要

国内外大量震害实例表明,结构在中强度以上地震作用下,一般产生严重破坏甚至毁坏。近几年,基于功能的抗震设计理论逐渐得到工程界认同。东南沿海某城市的综合抗震防灾规划要求对建筑物和构筑物,尤其是重点重要建筑物进行基于功能的抗震设计,目的在于一方面将基于功能的抗震设计引入实际工程中,另一方面为该城市综合防灾提供可以参考的科研数据资料。借鉴东南沿海某城市调查的现役建筑物数据,运用结构的非线性静力推覆分析为手段,应用能力谱方法对钢筋混凝土结构的功能设计方法及破坏评估进行了研究。结构基于性能设计的基本框架,包括地震设防水准、结构抗震性能水准、结构抗震设计与分析方法等。非线性静力推覆分析详细的介绍加载方式及破坏机构的选取方法。将基于位移的各种抗震设计方法进行对比分析,讨论各种方法的优点与不足,具体系统的介绍所选用能力谱法的计算方法。通过对东南沿海某城市一栋现役建筑物进行弹塑性时程分析及推覆分析,得到了相关数据,利用能力谱法对数据进行处理,以层间位移角为标准讨论建筑物的破坏情况。能力谱方法的分析步骤:利用R—μ关系基于抗震规范弹性反应谱建立了能力谱方法中的需求谱,利用push-over 推覆分析和将多自由的结构体系转化为等效的单自由度体系的方法得到A-D 格式的能力谱。结构的地震破坏评估是建立在地震破坏准则和破坏模型基础上的,通过对已有的地震破坏准则和破坏模型进行对比分析,得出基于变形和能量的双重破坏准则能更好的反映实际震害的结论,并根据一些国内外震害资料提出了改进的地震破坏模型,以此模型对钢筋混凝土结构进行地震破坏评估。对结构进行非线性静力推覆分析简便实用,并能较准确地反映大震下结构的一般性能和反应;将得到的破坏模型应用到实际的震害预测中去,得到的结果和以层间位移角为标准得到的震害结果比较吻合;为了简化计算,将地震破坏模型中的参数计算进行简化,调整模型各参数,得到适合震害预测的地震破坏模型,是震害预测更加快速化,简便化。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 建筑抗震设计的发展
• 1.1.1 建筑结构抗震设计发展过程
• 1.1.2 结构抗震设计的展望
• 1.2 PBSD理论与传统抗震设计方法的比较分析
• 1.3 实现结构抗震功能水准的设计程序概述
• 1.4 PBSD 非线性弹塑性静力分析方法研究现状
• 1.5 地震损伤指标研究现状
• 1.6 本文的主要研究内容
• 2 基于功能的结构设计理论构架
• 2.1 基于功能结构设计理论
• 2.1.1 基于功能结构设计理论的研究内容
• 2.1.2 基于结构性能的抗震设计方法
• 2.1.3 基于结构性能的抗震设计理论的特点
• 2.2 结构的非线性静力推覆（push-over）分析概况
• 2.2.1 非线性时程分析引入的背景
• 2.2.2 水平加载模式
• 2.2.3 结构破坏机构
• 2.3 地震破坏模型简介
• 2.3.1 抗震结构的破坏准则
• 2.3.2 抗震结构的破坏模型和指数
• 2.3.3 结构的破坏程度
• 3 基于位移的抗震设计方法
• 3.1 基于位移的抗震设计方法介绍
• 3.1.1 直接基于位移的方法
• 3.1.2 按延性系数设计的方法
• 3.1.3 能力谱法
• 3.2 计算实例
• 4 基于功能设计的重点重要建筑物的地震破坏模型和评估
• 4.1 简介
• 4.2 结构地震损伤评估的进展
• 4.2.1 材料的地震损伤评估
• 4.2.2 构件的地震损伤评估
• 4.2.3 结构的地震损伤评估
• 4.3 基于能量原理改进破坏模型
• 4.3.1 理论推导
• 4.3.2 地震破坏模型建立
• 4.3.3 建筑物地震破坏评估分析
• 4.4 应用于震害预测的破坏模型改进
• 4.4.1 各参数的简化计算方法
• 4.4.2 模型的建立
• 4.4.3 破坏模型的应用
• 结论
• 参考文献
• 后记或致谢
• 导师简介
• 作者简介
• 学位论文数据集