基于IDA方法的柱承式筒仓结构地震易损性分析

作     者：许启铿 李建业 刘涛 王桂玲 刘强 任国旗 XU Qikeng;LI Jianye;LIU Tao;WANG Guiling;LIU Qiang;REN Guoqi

作者机构：河南工业大学土木工程学院河南郑州450001 机械工业第六设计研究院有限公司河南郑州450001 

出 版 物：《防灾减灾工程学报》 (Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering)

年 卷 期：2024年第44卷第3期

页      面：640-648页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：河南省科技攻关计划项目(212102310955) 河南工业大学高层次人才科研基金项目(2020BS044)资助 

主　　题：柱承式筒仓 增量动力分析法 易损性分析 有限元模型 粮食颗粒 

摘      要：易损性分析是柱承式筒仓结构开展基于性能设计研究的重要基础。为此,选用某钢筋混凝土柱承式筒仓为研究对象,通过有限元软件ABAQUS,分别采用混凝土损伤塑性模型和理想弹塑性模型(Dracker-Prager)模拟筒仓结构及仓内粮食颗粒,建立考虑粮食-仓体相互作用的柱承式筒仓非线性有限元模型。根据增量动力分析法(IDA),按照谱相容性原则选取10条地震动记录,分别以最大层间位移角和地面峰值加速度作为筒仓结构工程需求参数和地震动强度参数,进行空仓、半仓、满仓三种储粮工况的柱承式筒仓结构地震易损性分析以及地震损伤风险评估。结果表明:(1)三种储粮工况下柱承式筒仓结构最大层间位移角均发生在柱顶位置,支承柱进入塑性状态的层间位移角分别为0.015、0.013、0.011 rad;(2)储粮质量大小是决定柱承式筒仓结构损伤刚度退化的重要因素;(3)三种储粮工况下的柱承式筒仓结构均满足“小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震设防目标;(4)满仓工况筒仓50年超越倒塌极限状态的概率为0.45%,小于FEMA P750中定义的50年倒塌风险的限值1%。研究成果可为筒仓结构基于性能的设计研究及抗震性能评估提供依据。