基于IDA方法的RC框架結(jié)構(gòu)倒塌與殘余位移分析.pdf

1、發(fā)生地震時(shí)，若RC框架結(jié)構(gòu)的變形到達(dá)倒塌極限時(shí)，就會(huì)發(fā)生倒塌破壞。近年來鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)倒塌失效準(zhǔn)則有很多，但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)如何選擇倒塌判定準(zhǔn)則沒有定論，而且建筑物的倒塌是造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的主要原因。因此，對(duì)RC框架結(jié)構(gòu)建立一個(gè)較為準(zhǔn)確的倒塌失效準(zhǔn)則就變得尤為重要。
　　基于此，本文引入增量動(dòng)力分析方法，對(duì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在地震作用下的倒塌進(jìn)行了深入的研究。主要工作及結(jié)論如下:
　　(1)對(duì)國內(nèi)外RC框架結(jié)構(gòu)倒塌失效

2、準(zhǔn)則進(jìn)行總結(jié)并得出六種倒塌失效準(zhǔn)則，分別為基于強(qiáng)度、變形、能量、變形和能量雙參數(shù)、剛度和IDA方法失效準(zhǔn)則。選擇其中的基于IDA方法和變形的失效準(zhǔn)則進(jìn)行倒塌對(duì)比分析。
　　(2)在進(jìn)行增量動(dòng)力分析之前，考慮到所選地震記錄反應(yīng)譜平臺(tái)段與場地的卓越周期Ts的影響，而根據(jù)反應(yīng)譜的兩個(gè)頻率段選取10條地震波，運(yùn)用SeismoSingnal地震動(dòng)分析軟件確定Sa（T1，5％），最后運(yùn)用hunt&fill不等步調(diào)幅原則對(duì)其進(jìn)行調(diào)幅。采用SAP

3、2000有限元軟件建立一個(gè)十層三跨RC框架分析模型并對(duì)其中一榀進(jìn)行一系列彈塑性時(shí)程分析，把得到的IM和DM連接成IDA曲線并利用“折半取中”的方法得到倒塌狀態(tài)點(diǎn)。
　　(3)計(jì)算出建筑結(jié)構(gòu)倒塌狀態(tài)點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的調(diào)幅系數(shù)，對(duì)地震記錄進(jìn)行調(diào)幅后并再次進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析;然后在分析時(shí)程中找出層間位移角達(dá)到變形限值1/50時(shí)及最后時(shí)刻出鉸圖，對(duì)梁柱的出鉸情況進(jìn)行分析總結(jié)得出:基于變形的倒塌失效準(zhǔn)則有低估結(jié)構(gòu)抗倒塌能力的風(fēng)險(xiǎn)并且IDA準(zhǔn)則比變形

4、準(zhǔn)則較低的評(píng)價(jià)了結(jié)構(gòu)的損傷。
　　(4)定義了殘余層間位移角的概念，并把其作為結(jié)構(gòu)損傷指標(biāo)運(yùn)用在IDA分析中。通過與結(jié)構(gòu)損傷指標(biāo)為層間位移角的IDA倒塌分析進(jìn)行對(duì)比得出:后者對(duì)結(jié)構(gòu)抗倒塌性能的評(píng)估大于前者，而前者更為敏感。
　　(5)通過運(yùn)用不同結(jié)構(gòu)損傷指標(biāo)的IDA方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行易損性分析并對(duì)易損性曲線進(jìn)行對(duì)比中發(fā)現(xiàn)DM為殘余層間位移角進(jìn)行IDA分析得到的易損性曲線對(duì)地震作用下倒塌風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估偏于保守，適合于一些重要性更高的結(jié)