铁路客站钢屋盖-混凝土框架混合结构体系地震易损性研究

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近年来,中、小型铁路客站是大规模高铁站房建设的重点,但其抗震设计却缺乏足够重视,尚未形成明确的性能设计指标。本文将采用增量动力分析的方法,依托实际工程,针对中、小型客站典型钢屋盖-大开间、大开洞混凝土框架混合结构体系,开展地震灾变行为研究,进行地震易损性分析并对结构的地震风险进行评估。主要的研究内容如下:(1)通过对实际振动台试验模型进行动力时程分析,对ABAQUS建模过程中各参数的设置与影响进行了探究,并结合振动台试验数据,对建模方式和各参数设置的可靠性进行了验证。(2)以一个典型钢网架-大开间、大开洞混凝土框架混合结构体系为例,对比了水平地震、竖向地震与三向地震作用下站房结构中框架与网架结构的响应差异,对此类结构地震动时程分析时应当选择的地震动输入方向给出了建议。(3)选取三个典型钢网架-大开间、大开洞混凝土框架混合结构体系,分别输入8条三向地震动记录,以地面峰值加速度PGA为地震动强度指标,最大层间位移角θmax为结构损伤指标进行增量动力分析,考察了算例薄弱层及破坏机制,确定了四个结构性能水准设计指标限值,并绘制了算例的易损性曲线,进行其地震风险性评估。(4)选取一个钢网壳-大开间、大开洞混凝土框架混合结构体系,分别输入8条三向地震动记录,对比其与网架-大开间、大开洞混凝土框架混合结构体系地震响应规律的异同,并对本文所确定的结构性能水准限值及结构地震风险评估方法进行了验证。
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