鋼框架結(jié)構(gòu)地震損傷可靠度分析與抗震性能設(shè)計研究.pdf

1、基于性能的抗震設(shè)計理論是當(dāng)前結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計領(lǐng)域的主要發(fā)展趨勢,而基于可靠度的結(jié)構(gòu)概率設(shè)計方法也正在由水準(zhǔn)Ⅱ(近似概率設(shè)計)向水準(zhǔn)Ⅲ(全概率設(shè)計)和水準(zhǔn)Ⅳ(最優(yōu)概率設(shè)計)的方向發(fā)展.本文將基于損傷的抗震性能設(shè)計和基于可靠度的概率設(shè)計結(jié)合起來,提出了基于損傷可靠度的抗震性能設(shè)計方法,并將其應(yīng)用于平面鋼框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計,主要研究內(nèi)容包括:1.根據(jù)非線性結(jié)構(gòu)分析的宏單元建模原理,提出了平面鋼框架結(jié)構(gòu)的十種非線性有限元建模方案,并對十種方案分別進

2、行了地震作用下的非線性靜力推覆分析和非線性動力時程分析;通過算例分析對十種建模方案進行了對比研究.2.針對基于構(gòu)件損傷指標(biāo)的加權(quán)平均整體地震損傷模型存在的缺點,提出了基于等效單自由度體系的整體地震損傷模型,該模型可以分別利用非線性靜力推覆分析和非線性動力時程分析的計算結(jié)果計算整體地震損傷模型的能力參數(shù)和需求參數(shù);通過算例分析對這兩個損傷模型進行了對比研究.3.將一次靠度方法(FORM)和有限元方法(FEM)相結(jié)合,對平面鋼框架結(jié)構(gòu)分別進

3、行了小震作用下的承載能力極限狀態(tài)可靠度分析和正常使用極限狀態(tài)可靠度分析以及大震作用下的損傷可靠度分析,為基于損傷可靠度的全概率抗震性能設(shè)計提供了理論基礎(chǔ).4.針對現(xiàn)行抗震設(shè)計規(guī)范只在承載能力極限狀態(tài)驗算上體現(xiàn)近似概率設(shè)計的缺點,提出了基于損傷可靠度驗算的二階段全概率抗震設(shè)計方法,該方法采用全分布的可靠度解析計算方法,不但可以實現(xiàn)小震作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)的全概率設(shè)計,而且可以實現(xiàn)小震作用下結(jié)構(gòu)整體的正常使用極限狀態(tài)的全概率設(shè)計和