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基于改进的ebrahimian损伤模型下残余位移对RC框架结构损伤积累的影响

基于改进的Ebrahimian损伤模型下残余位移对RC框架结构损伤积累的...

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作者：魏世昱兰州理工大学

学位级别：硕士

历代地震资料表明,主震发生后往往会伴随发生一次或者多次不同强度的余震序列,在经历一次地震后,结构的材料及构件会发生破坏;此时再经历一次地震后,会使得结构的损伤破坏进一步加剧,最终发生倒塌,进而发生严重的人员伤亡及经济损失。... 详细信息

历代地震资料表明,主震发生后往往会伴随发生一次或者多次不同强度的余震序列,在经历一次地震后,结构的材料及构件会发生破坏;此时再经历一次地震后,会使得结构的损伤破坏进一步加剧,最终发生倒塌,进而发生严重的人员伤亡及经济损失。而建筑结构的残余位移是判断其损伤程度的重要参考指标之一,当残余位移越大时,结构的维修难度及支出费用也就越高,而残余位移达到某一限值时,结构就失去了修复的意义。本文基于普通钢筋混凝土框架结构,利用改进的ebrahimian损伤模型对结构的损伤积累进行计算分析,研究了残余层间位移角的大小对结构损伤积累的影响,主要研究内容有以下三点:（1）对ebrahimian损伤模型的公式及所需需求参数进行详细的介绍,并对该损伤指数模型的优缺点进行详细阐述,有计算量小,需求工程参数少等优点;但只能计算结构的整体损伤,且没有明确残余层间位移大小对计算结果精度的影响。介绍了其他几种应用广泛的损伤模型,有Park-Ang损伤模型,改进型ParkAng损伤模型,王东升模型,欧进萍模型,牛荻涛模型。（2）在PKPM设计软件上设计了一栋符合现行建筑结构设计规范的普通六层三跨RC框架结构,基于Opensees软件进行建模并进行非线性时程分析。利用ebrahimian损伤指数模型计算结构在一次中震、一次大震、中震和中震、大震和中震、中震和大震、大震和大震下的损伤。分别采用最大、最小残余层间位移角作为ebrahimian损伤模型的需求参数,并和改进型Park-Ang损伤指数模型的计算结果进行对比。研究表明:当残余层间位移较小时,对ebrahimian损伤模型计算结果影响较小,随着残余层间位移增大,对计算结果的影响也会增加;取最大残余层间位移角时,ebrahimian损伤模型计算结果在六种工况下均更接近改进型Park-Ang损伤模型,表明ebrahimian损伤模型中的残余位移应取最大残余层间位移角。（3）基于改进的ebrahimian损伤模型,研究了残余层间位移对结构损伤积累的影响。针对中震、中震-中震、中震-大震三种工况,研究残余层间位移角对结构损伤积累的影响。研究表明:当最大残余层间位移角小于0.01%时,对结构的抗震性能影响较小;当最大残余位移角大于0.01%时,对结构在两次地震下的抗震性能会产生较大的影响,特别是已有残余位移结构在经历中震-大震后,其损伤比完好结构增大84.48%。

关键词：抗震性能 ebrahimian损伤指数模型损伤积累残余层间位移角

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