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屈曲约束支撑-钢筋混凝土框架结构抗震韧性评价方法与震后修复策略研究

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建筑结构学报 2025年第2期46卷 11-23页

作者：陈辉明白久林重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045 重庆大学土木工程学院重庆400045

震损结构的修复策略对震后建筑功能的快速恢复具有重要意义,为了给结构震后修复策略的优选提供定量评价标准,引入结构恢复水平和修复轨迹形心两个评价指标,建立可综合考虑结构性能恢复程度和修复效率的抗震韧性评价模型。基于有限元单... 详细信息

震损结构的修复策略对震后建筑功能的快速恢复具有重要意义,为了给结构震后修复策略的优选提供定量评价标准,引入结构恢复水平和修复轨迹形心两个评价指标,建立可综合考虑结构性能恢复程度和修复效率的抗震韧性评价模型。基于有限元单元生死技术提出了考虑实际工况的震损结构修复模拟方法,构建结构抗震韧性评估的框架体系。以楼层作为操作单元确定震后修复策略,通过对屈曲约束支撑-钢筋混凝土框架结构展开抗震韧性评估,分析结构修复过程中的内力重分布,对比不同修复策略下结构的修复效果。结果表明:提出的抗震韧性评价模型可有效量化结构在不同修复策略下的性能恢复水平和修复效率;采用构件逐步修复、拆除构件时设临时支撑的策略,能有效减少结构内力的扰动,降低因构件修复引起的内力重分布导致结构出现新损伤的风险;所采用的修复策略基本能使结构抗震性能恢复到原有水平,其中从底层到顶层修复策略的效率最高。

关键词：钢筋混凝土框架屈曲约束支撑损伤评估抗震韧性修复策略

刚度特征值对摇摆墙-框架结构抗震韧性影响分析

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沈阳建筑大学学报(自然科学版) 2025年第1期41卷 10-19页

作者：苏醒阎石高跃峰夏伟军沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110068 烟台市芝罘区综合行政执法局山东烟台264000 沈阳新湖房地产有限公司辽宁沈阳110020

研究刚度特征值λ对摇摆墙-框架结构弹性协同工作与弹塑性抗震韧性的影响规律。建立了静力作用下摇摆墙-框架(RWMF)结构的简化力学模型并进行求解,得到λ值对内力和侧移的基本影响规律。利用ABAQUS建立了6个具有不同λ值的RWMF有限元模... 详细信息

研究刚度特征值λ对摇摆墙-框架结构弹性协同工作与弹塑性抗震韧性的影响规律。建立了静力作用下摇摆墙-框架(RWMF)结构的简化力学模型并进行求解,得到λ值对内力和侧移的基本影响规律。利用ABAQUS建立了6个具有不同λ值的RWMF有限元模型,并进行动力弹塑性分析,研究λ值对其层间侧移集中性、塑性铰分布和出铰率等韧性指标的影响规律,并基于以上指标对λ值进行优化。在弹性状态下,减小λ值可以使RWMF变形均匀且受力更加合理;在弹塑性状态下,减小λ值可有效避免框架的层屈服破坏,使结构变为整体型破坏模式。当λ值在4.5~6.5时,目标函数Z(λ)取得最优解。λ值的优选范围与RWMF结构的内力与变形规律对指导RWMF结构的初步设计具有重要意义。

关键词：摇摆墙-框架结构刚度特征值λ 协同工作动力弹塑性分析抗震韧性

基于网格化和雷达图的建筑群抗震韧性评估方法及应用

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科学技术与工程 2025年第1期25卷 76-83页

作者：昌毅万凯刘新权甘嘉豪江元琪杨仁镪杨子健胡文君丁星妤东华理工大学土木与建筑工程学院南昌330013 南昌市政公用工程项目管理有限公司南昌330009 云南省地质环境监测院昆明650216 湖南城市学院土木工程学院益阳413000

目前的抗震韧性评估主要是针对单一地震对单体建筑的影响,难以考虑对同一地区不同建筑群的抗震韧性评估。将研究区域按500 m×500 m进行网格划分,分析地震危险性。以建筑群设防所需费用、不同程度受损面积、房屋直接经济损失、修复时间... 详细信息

目前的抗震韧性评估主要是针对单一地震对单体建筑的影响,难以考虑对同一地区不同建筑群的抗震韧性评估。将研究区域按500 m×500 m进行网格划分,分析地震危险性。以建筑群设防所需费用、不同程度受损面积、房屋直接经济损失、修复时间、修复费用和伤亡人数6个指标作为抗震韧性评价指标,运用层次分析法确定各指标权重,建立基于网格化和雷达图的建筑群抗震韧性评估模型,并将该模型运用到成都市。研究结果表明:未提升设防时,成都市抗震韧性一般;在提升1度设防后,设防所需费用增加45.95%,不同程度受损面积、房屋直接经济损失、修复时间、修复费用、伤亡人数分别减少26.25%、37.75%、45.1%、44.24%、48.18%。通过对比分析该模型数据发现,提升1度设防后,成都市建筑群抗震韧性综合效益提升40.8%,灾害损失大量减少,提升效果明显。

关键词：抗震韧性网格划分雷达图建筑群综合效益

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区域医疗系统抗震韧性综述

哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 1-12页

作者：裴顺顺翟长海胡杰结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090

韧性作为一种新的灾害风险管理理念,已成为防灾减灾领域的研究热点,考虑到医疗系统在城市运行和灾后救援中的重要作用,在地震期间和之后,区域医疗系统应该具有足够的韧性,并提供连续的医疗服务。如何综合考虑区域范围内多家医院和交通... 详细信息

韧性作为一种新的灾害风险管理理念,已成为防灾减灾领域的研究热点,考虑到医疗系统在城市运行和灾后救援中的重要作用,在地震期间和之后,区域医疗系统应该具有足够的韧性,并提供连续的医疗服务。如何综合考虑区域范围内多家医院和交通系统的安全性、应急响应能力、多系统的整合与协作,有效评估区域医疗系统的抗震韧性水平,并提出科学的改进建议,对建设韧性城乡具有重要的理论意义。本文通过梳理国内外文献,阐明了区域医疗系统韧性的概念和内涵,总结了地震后短期应急和长期修复两个阶段韧性评估的重点,归纳了现有区域医疗系统韧性的评估框架,从医院集群系统、面向医疗的交通系统、应急医疗服务系统和医疗-交通耦合系统4个方面阐述了现有评估方法。区域医疗系统韧性的研究旨在提高其面对灾害时的抵抗性、短期适应性和长期恢复性,这些研究对于满足紧急和日常的医疗需求以及指导灾后恢复具有重要意义。目前区域医疗系统抗震韧性的研究取得了一些进展,但仍然存在一些挑战,本文最后展望了未来的研究方向。

关键词：区域医疗系统单体医院交通系统抗震韧性功能评估恢复时间

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抗震韧性非结构构件研究与应用

土木工程学报 2022年第6期55卷 15-25,35页

作者：周云陈章彦李定斌广州大学广东广州510006

非结构构件是承担建筑使用功能的必要单元,具有种类众多、震中易损伤、震后修复成本高的特点。应用具备功能恢复机理的非结构构件是实现抗震韧性建筑使用功能可恢复性的关键。本文给出抗震韧性非结构构件基本特征与内在要求,提出抗震韧... 详细信息

非结构构件是承担建筑使用功能的必要单元,具有种类众多、震中易损伤、震后修复成本高的特点。应用具备功能恢复机理的非结构构件是实现抗震韧性建筑使用功能可恢复性的关键。本文给出抗震韧性非结构构件基本特征与内在要求,提出抗震韧性非结构构件设计流程;以填充墙和楼梯间为例,介绍抗震韧性非结构构件的构建思路及实现方法,指出将消能减震技术原理与非结构构件受力及构造特点相结合,是实现非结构构件抗震韧性的有效途径;给出抗震韧性非结构构件的未来研究方向:新型抗震韧性非结构构件开发及其功能恢复机理研究、抗震韧性非结构构件与其他抗震韧性非结构、结构构件间的协同工作机制研究、抗震韧性非结构构件设计理论研究以及既有(震损)建筑非结构构件抗震韧性提升方法研究。

关键词：非结构构件抗震韧性建筑抗震韧性抗震性能功能可恢复

装配式自复位剪切型铅阻尼器抗震韧性试验研究

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建筑结构学报 2023年第1期44卷 88-95页

作者：文波吕建军张路康永康牛荻涛西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室西安710055 西安建筑科技大学西部绿色建筑国家重点实验室西安710055

电力系统的抗震韧性是韧性城市建设的核心之一,研发高强度瓷、瓷的替代材料以及附加减隔震元件是提高瓷柱式电气设备抗震韧性的重要手段。以典型高柔型电气设备为研究对象,研发了适用于该类电气设备的装配式自复位剪切型铅阻尼器,对阻... 详细信息

电力系统的抗震韧性是韧性城市建设的核心之一,研发高强度瓷、瓷的替代材料以及附加减隔震元件是提高瓷柱式电气设备抗震韧性的重要手段。以典型高柔型电气设备为研究对象,研发了适用于该类电气设备的装配式自复位剪切型铅阻尼器,对阻尼器核心元件——形状记忆合金棒材及装配式剪切型铅阻尼器进行了滞回性能试验,研究了主耗能环长度对装配式剪切型铅阻尼器力学性能的影响。试验结果表明:形状记忆合金棒材的等效阻尼比介于4%~11%之间,其位移恢复率超过60%,具有很好的复位能力;附加耗能环可以提高装配式剪切型铅阻尼器的耗能稳定性,通过阻尼器及其核心元件滞回性能的对比,验证了装配式自复位剪切型铅阻尼器具有形状记忆合金阻尼器高复位能力和装配式剪切型铅阻尼器高耗能能力等的综合特性,为电气设备的抗震安全性提供有效依据。

关键词：装配式剪切型铅阻尼器自复位形状记忆合金滞回试验抗震韧性

高层RC框架-剪力墙结构地震风险与抗震韧性评估

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建筑结构学报 2022年第S01期43卷 31-42页

作者：董尧徐铭阳吕大刚哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业与信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

高层RC框架-剪力墙的地震损失巨大且震害时有发生,为揭示结构抵御地震风险能力的差异性,以高层RC框架-剪力墙结构为研究对象,采用PKPM按现行规范设计了典型RC框架-剪力墙结构,以OpenSees为有限元分析平台,采用考虑弯-剪耦合作用的改进... 详细信息

高层RC框架-剪力墙的地震损失巨大且震害时有发生,为揭示结构抵御地震风险能力的差异性,以高层RC框架-剪力墙结构为研究对象,采用PKPM按现行规范设计了典型RC框架-剪力墙结构,以OpenSees为有限元分析平台,采用考虑弯-剪耦合作用的改进多垂直杆模型,建立了RC框架-剪力墙的宏观等效模型,运用并行-多条带分析(parallel multi-strip analysis,PMSA)方法计算其地震易损性,通过比较各构件的易损性参数判断构件破坏次序。采用FEMA P-58方法和性能评定计算工具(performance assessment calculation tool,PACT)对结构在地震作用下的直接经济损失、修复时间和人员伤亡数量三个指标进行基于强度和基于时间的地震损失风险评估。结果表明:虽然天花板及其附属构件破坏造成的直接经济损失不大,但修复时间很长;采用GB/T 38591—2020《建筑抗震韧性评价标准》,对五种不同设防水平的RC框架-剪力墙进行抗震韧性评级,说明我国当前以“一致危险”为设防目标的建筑在抗震能力上具有较大的差异性,有必要推行“一致风险”的抗震设计理念。

关键词：框架-剪力墙结构地震易损性地震损失地震风险抗震韧性

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基于刚柔指标的高层钢框架抗震韧性评估

工程力学 2023年第S01期40卷 92-97,119页

作者：陈寅圳贾明明吕大刚哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

不同建筑物具有不同的固有动力特性,结合建筑物的结构高度和基本周期可表示为结构刚柔指标,结构的刚柔属性会使得建筑物的震时位移响应和加速度响应不同,进而出现了震后损失情况的差异。以偏刚性钢框架(RF)和偏柔性钢框架(FF)各一栋为... 详细信息

不同建筑物具有不同的固有动力特性,结合建筑物的结构高度和基本周期可表示为结构刚柔指标,结构的刚柔属性会使得建筑物的震时位移响应和加速度响应不同,进而出现了震后损失情况的差异。以偏刚性钢框架(RF)和偏柔性钢框架(FF)各一栋为研究对象,基于设防地震和罕遇地震作用下的弹塑性时程分析结果和由建筑信息模型得到的构件易损性数据,按照我国《建筑抗震韧性评价标准》(GB/T 38591−2020)对高层钢框架结构进行抗震韧性评估。RF和FF的评估结果显示:RF的层间位移角响应更小、楼面加速度响应更大,FF的响应则相反,说明各类结构构件和非结构构件的修复费用比例、修复时间以及造成的人员损失与结构刚柔指标有关。

关键词：结构工程抗震韧性结构刚柔指标高层钢框架结构弹塑性时程分析

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基于构件功能组装的建筑抗震韧性评价方法

同济大学学报（自然科学版） 2022年第8期50卷 1127-1135页

作者：卜海峰蒋欢军和留生同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092

为了量化单体建筑的抗震韧性,提出了一种基于构件组装的通用型功能损失量化方法和对应的建筑抗震韧性评价方法。为建筑构件定义一种基于概率的功能损失,以考虑构件功能损失在地震作用下的不确定性。使用树状层级结构组装构件的功能以获... 详细信息

为了量化单体建筑的抗震韧性,提出了一种基于构件组装的通用型功能损失量化方法和对应的建筑抗震韧性评价方法。为建筑构件定义一种基于概率的功能损失,以考虑构件功能损失在地震作用下的不确定性。使用树状层级结构组装构件的功能以获取建筑的功能损失。使用基于修复方案的建筑震后功能恢复模型获取建筑功能时变函数曲线。基于蒙特卡洛法给出单体建筑抗震韧性量化的计算方法。最后,应用该方法对一幢10层钢筋混凝土框架结构公寓建筑的抗震韧性进行了评价,并对比分析了不同韧性提升方法对该建筑抗震韧性的影响。算例分析结果表明,该方法能较合理地评价建筑的抗震韧性,案例建筑在设防烈度地震作用下的韧性较好,填充墙等非结构构件对建筑抗震韧性有较大影响;不同韧性提升方案中,提高建筑构件抗震性能和优化建筑震后修复策略的效果较为显著。

关键词：抗震韧性功能损失量化修复方案功能恢复模型韧性提升方法