预压装配式预应力混凝土框架结构在地震作用下的连续倒塌可靠度概率分析

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangaimin143074
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1968年英国的Ronan Point公寓倒塌事故使得建筑结构的连续倒塌问题开始受到工程界的重视,在这之后经过了数十年的研究取得了众多的研究成果,同时提出了适用于连续倒塌问题的分析方法和设计方面的建议,并且编制出相关的设计规程。但是对于目前广泛推广的装配式结构的抗连续倒塌问题的研究则较少。本文以预压装配式预应力混凝土框架结构为对象,以可靠度分析方法为手段,研究其在地震作用下的抗连续倒塌性能。预压装配式预应力混凝土框架结构通过改进装配式结构的节点受力性能,改善了结构的抗震能力,使得其在地震区能够得以应用。因此,以预压装配式预应力混凝土框架结构为对象进行研究,对于推广其在地震区的应用具有一定的意义。本文主要的研究内容如下:(1)设计建立了本文所研究的预压装配式预应力混凝土框架结构模型,采用Midas/Gen平台进行确定性分析为后文的不确定性分析提供基础。采用非线性动力拆除构件法,研究不同部位构件发生初始破坏后结构的动力反应;采用Pushover分析方法,研究完好结构和发生初始破坏后的损伤结构抗水平地震的能力。(2)采用基于构件可靠度的分析方法,对完好结构在地震作用下结构最可能发生失效的构件进行识别。本文将基于拉丁超立方体抽样的确定性抽样方法,作为所研究样本的生成方法,结合Pushover分析方法对构件的抗震能力进行分析,最终得到构件在地震作用下的构件可靠度。对比各构件的分析结果后,得到地震作用下结构最可能发生失效的构件。(3)采用随机Pushdown分析方法,分别对完好结构和拆除最可能失效构件后的损伤结构进行整体可靠度分析,在不考虑地震作用的前提下得到完好结构及损伤结构的的连续倒塌可靠度,对损伤结构进行连续倒塌易损性分析并通过灵敏度分析寻找对结构抗竖向连续倒塌影响较大的因素。通过场地的地震危险性分析,得到地震作用发生的概率。基于计算偶然作用下结构发生连续倒塌概率的全概率公式,综合构件可靠度分析、条件可靠度分析和场地危险性分析得到的结果,最终得到地震作用下结构整体发生连续倒塌的失效概率,并对结构在地震作用下的抗竖向连续倒塌鲁棒性进行评价分析。根据最终得到的结果可知,本文所建立的预压装配式预应力混凝土框架结构,在地震作用下发生连续倒塌的概率较小,具有较好的鲁棒性。
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