基于Pushover法地铁车站结构地震易损性分析

来源 :石家庄铁道大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:lanying
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现行的地下结构抗震设计局限于基于力的结构承载能力理念,在强震作用下仅考虑了结构不发生倒塌破坏,但是对结构的破坏程度缺乏有效的控制,强震造成的经济损失往往超出可承受范围。现在基于性能的抗震设计方法越来越被学者所接受,对结构进行易损性分析对于评估新建建筑结构和已有工程结构的抗震性能能力,减轻震后结构产生的损害,对震害后的结构提出合理化修复建议有很大指导意义,值得深入研究。目前应用动力时程分析法进行地下结构抗震分析应用广泛,但此方法计算工作量大,过程复杂。Pushover地下结构分析方法是一种简单、精确的静力计算方法,本文在已有的研究文献基础上,进行了基于Pushover法的地铁车站结构易损性分析方法的研究。主要研究工作如下:(1)采用简化的三角形等效惯性加速度加载模式,采用自编的基于纤维模型的钢筋、混凝土本构子程序,对地铁车站结构Pushover分析法进行了应用,并分析了地铁车站结构进入塑性阶段后的内力和变形规律,以及破坏特点。车站结构中柱与底板连接处最先进入塑性阶段,属于薄弱部位,最先发生破坏,边墙底部承载较大的弯矩作用,之后发生塑性破坏。(2)对地铁车站结构进行弹塑性动力时程分析,应用Python脚本快速在ABAQUS软件中施加粘弹性人工边界,研究了地铁车站结构在动力作用下的破坏规律、薄弱位置,薄弱位置也出现在中柱与底板连接处。并与Pushover分析方法的计算结果进行对比,验证Pushover分析方法的准确性。(3)通过已有的研究成果、规范及数值模拟计算结果,归纳总结了地铁车站结构的破坏模式,将层间位移角作为结构抗震性能指标,对地铁车站结构抗震性能水平进行了划分。通过对不同工程结构受力工况的比较,提出一种合理的地铁车站结构抗震性能量化指标。(4)采用地铁车站结构Pushover分析方法,利用提出的地铁车站结构性能量化指标,以易损性曲线的形式描述结构的易损性,建立了地铁车站结构的易损性曲线,提出了一种基于Pushover法的地铁车站结构易损性分析方法。为分析地铁车站结构不同地震强度下的损伤概率,指导结构抗震设计和震后修复提供了依据。
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