震损钢筋混凝土框架结构抗震性能评估方法研究

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为了合理地评估框架结构在不同地震强度下的安全性和可靠性,本文基于结构静力推覆分析方法(Pushover Analysis,简称PA),采用残余能力(Residual Capacity,简称REC)作为结构抗震性能指标,评估不同损伤状态结构(D0,D1,D2,D3)的抗倒塌能力。在此基础上,提出一种基于结构倒塌机制的抗震性能评估方法(MEC)。主要研究内容和成果如下:(1)基于Pushover分析和MEC法的结构抗震性能评估。利用PKPM软件计算各框架结构梁、柱截面配筋,采用PERFORM-3D非线性分析软件对结构进行Pushover分析,计算结构的位移延性系数μcap、基底剪力系数αy、等效单自由度体系周期Teq和残余能力REC,据此对结构进行抗震性能评估。采用MEC法对结构进行抗震性能评估时,应先判断结构相应倒塌机制;然后根据相应倒塌机制计算结构基底剪力Vu、屈服位移角θy和极限位移角θu,求出结构相应的抗震性能参数,并与Pushover分析结果进行比较。结果表明,MEC法与Pushover分析结果基本一致,验证了MEC法的合理性。(2)基于Pushover分析的不同损伤状态框架结构抗震性能评估。根据完好结构(D0)Pushover分析结果,定义整体结构不同损伤状态(D1、D2、D3);对受损构件截面采用相应修正系数,建立不同损伤状态结构计算模型。通过Pushover分析,计算不同损伤状态结构的抗震性能参数,并与完好结构进行比较。结果表明,不同损伤状态结构在刚度、强度、延性的退化方面表现出明显的规律性。(3)基于MEC法对不同损伤状态框架结构进行抗震性能评估。根据不同损伤状态结构在Pushover分析时表现出的刚度、强度、延性退化规律,对采用MEC法所得的完好结构抗震性能参数直接予以折减,并与Pushover分析结果进行比较。结果表明,MEC法与Pushover分析结果符合良好,验证了MEC法的合理性。
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