考虑不同修复路径的RC框架结构工程韧性评估

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地震所造成的土木工程灾害给人类和社会造成了巨大的影响。为了减轻地震对人类活动的影响,人们提出了抗震韧性的概念,希望通过提升建筑抗震韧性以提高建筑的抗灾能力。随着社会经济的高速发展与地震工程领域研究的不断深入,工程结构抗震韧性已经成为地震工程学科的研究热点与前沿。本文首先介绍了建筑韧性评估的常用理论与方法,总结了现阶段国内外对建筑韧性的研究现状,并介绍了建筑抗震韧性研究应包括的三个递进层次:结构工程韧性、建筑功能韧性、建筑经济韧性。本文仅对建筑的结构工程韧性展开研究。本文主要研究内容是地震作用下RC框架结构在不同修复路径下的韧性评估,以及在实际结构修复中的应用方法。具体的研究内容如下:(1)介绍了构件与结构损伤指标的计算方法,并采用基于Pushover分析的方法计算结构性能指标;介绍了FEMA P-58中对评估建筑结构损失的计算方法,以及本文采用的简化计算方法;(2)通过对实际结构修复过程的合理假设,以楼层作为修复工作的操作单元,提出了结构的最优修复路径、最差修复路径;对比了同一地震作用不同修复路径下的工程韧性指标大小,并针对工程韧性指标的不足:无法准确地对比相同地震作用下不同修复路径对结构性能提升的影响,且无法准确考虑地震动记录的不确定性。首次提出了结构易修性的概念,以此反映不同修复路径对结构性能提升效果的影响,并一定程度上考虑地震动记录的不确定性;(3)最后,通过结构易修性,对比自下而上修复路径、按残余层间位移角增序排列的修复路径、最优修复路径、最差修复路径对结构性能提升的影响;发现自下而上修复路径是一种相对不合理的修复路径,而按残余层间位移角增序排列的修复路径是一种相对合理的修复路径,相关结果可为工程结构实际修复路径的选择提供了依据。
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