框架-核心筒抗震多道防线的量化评价方法

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高层建筑结构体系往往是具有抗震多道防线的多重抗侧力结构体系,其中框架-核心筒结构作为典型代表在工程领域有着广泛的应用,并在其基础上延伸发展了许多新型结构体系,进一步在抗震多道防线上进行创新。对于此类结构体系,在结构设计方面具有抗震多道防线的概念设计并能通过不同防线所承担的剪力作为量化指标进行控制,而在结构性能评价方面则少有以抗震多道防线为出发点的研究,故造成了结构设计和结构性能评价在抗震多道防线这一重要概念上的脱节。本文从抗震多道防线的量化评价方法入手,实现构件-防线-结构整体评价的层级递进,以更好地对多重抗侧力结构体系进行性能评价。具体研究内容如下:基于多道防线的结构损伤量化方法及改进的结构性能评价方法研究。提出了对应不同构件受力特点、符合其破坏机理的损伤模型,调整了本文所采用RC构件损伤模型中的性能水准划分方式。考虑多道防线因素,给出了构件由个体损伤到层损伤再到整体损伤的计算方法,并在构件整体损伤加权到结构整体损伤的过程中引入多道防线损伤传递系数,提出了基于多道防线的结构整体损伤计算方法。依据构件性能水准与结构性能水准相对应的思想,提出了一种改进的结构性能评价方法的建立流程。基于框架-核心筒多道防线的改进性能评价方法研究。以框架-核心筒为研究对象,探究了抗震多道防线的合理划分方式,分为内筒与外框架两道防线,提出了对应多道防线的结构整体损伤计算公式,通过不同结构模型的有限元分析标定了公式中的损伤传递系数。通过静力推覆阐明了框架-核心筒性能演化的4个阶段,与两道防线的损伤发展研究结果相呼应,证明了本文所提结构整体损伤计算方法对框架-核心筒结构的适用性。基于本文损伤计算方法建立了改进的框架-核心筒结构性能评价方法,并进一步对比了本文损伤指标和其他指标在此结构性能评价方法中的优劣性。验证了基于静力推覆得出的改进性能评价方法在动力弹塑性分析方法中的适用性。基于支撑框架-核心筒多道防线的改进性能评价方法研究。以支撑框架-核心筒为研究对象,探究了抗震多道防线的合理划分方式,分为支撑、内筒与外框架三道防线,提出了对应多道防线的结构整体损伤计算公式,通过不同结构模型的有限元分析标定了公式中的损伤传递系数。通过静力推覆阐明了支撑框架-核心筒性能演化的5个阶段,与三道防线的损伤发展研究结果相呼应,证明了本文所提结构整体损伤计算方法对支撑框架-核心筒结构的适用性。基于本文损伤计算方法建立了改进的支撑框架-核心筒结构性能评价方法,并进一步对比了本文损伤指标和其他指标在此结构性能评价方法中的优劣性。验证了基于静力推覆得出的改进性能评价方法在动力弹塑性分析方法中的适用性。
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