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《大连理工大学》 2001年
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钢筋混凝土框架结构抗震可靠度分析与设计研究

马宏旺  
【摘要】: 本文以可靠度理论为基础,结合现行建筑抗震设计规范(GBJ11-89),在广泛借 鉴国、内外同行研究成果的基础上,针对钢筋混凝土框架结构构件和体系抗震可靠度 分析与设计的一系列问题进行了研究,主要研究内容为: (1)针对按现行建筑抗震设计规范设计的钢筋混凝土梁进行抗弯、抗剪可靠度 分析。研究了荷载比值、材料强度等级和配筋率对梁可靠度的影响。分析了不同剪切 增强系数下,粱抗弯和抗剪失效概率的比值。以此表明在不同剪切增强系数下梁“强 剪弱弯”设计的可靠性,为合理的确定剪切增强系数提供分析参考。 (2)采用Monte-Carlo模拟方法,分析了偏心受压钢筋混凝土柱的抗震可靠度。 柱的设计参数看作是随机变量,分析了主要设计参数对柱可靠度的影响。比较分析了 把弯矩与轴力看作相互独立或完全相关时柱的可靠度。表明在偏心距较大的情况下, 把弯矩与轴力看作完全相关进行柱的抗震设计是偏于不安全的。此外,分析了柱的抗 剪可靠度,得出了不同剪切增强系数下柱的抗剪可靠指标。 (3)把钢筋混凝土柱的设计参数(轴向力、箍筋的配筋率、材料强度和截面几 何尺寸)看作是随机变量。分析了受矩形箍筋约束的矩形截面柱曲率延性系数的概率 特性。近似得出曲率延性系数的概率分布函数和特征值。分析了各种设计参数对截面 曲率延性系数概率特征(均值和变异系数)的影响。在此基础上,分析了钢筋混凝土 框架结构底层柱在层间位移达到一定限值时,柱底端截面延性的可靠度,为更安全合 理的截面配筋设计提供分析参考。 (4)采用Monte Carlo模拟法,分析了按现行建筑抗震设计规范设计的钢筋混 凝土框架结构在“小震”作用下,梁端和柱端控制截面的失效相关性,进而提出框架 结构在“小震”作用下的可靠度分析方法。 (5)基于现行建筑抗震设计规范,提出一种钢筋混凝土框架结构在设计基准期 内的抗震可靠度分析方法。在可靠度分析中,以结构总体破坏指标为依据建立极限状 态方程。结构允许极限破坏指标及其概率特性由试验数据统计确定。采用Monte Carlo 随机模拟法,分别分析了只考虑地震作用随机性以及同时考虑材料强度和地震作用的 随机性时对结构的失效概率的影响,表明了材料强度的随机性对结构总体失效概率有 一定的影响。另外比较分析了自重荷载对结构失效概率的影响,表明自重荷载对结构 最终破坏概率有较大的影响。 大连理工大学搏士学位论文 (6)把现行建筑抗震设计规范(GBJI 189冲基于可靠度理论的结构构件抗震设 计方法推广到整个钢筋混凝土框架结构体系。结构抗震的目标可靠度在前人分析的基 础上综合而得。抗震设计表达式采用分项系数表达形式,式中各参数都针对结构“大 震不倒”状态确定的。自重荷载分项系数采用1.2,地震作用分项系数和抗力调整系 数采用优化的方法确定。在以上分析的基础上,给出了不同抗震类别建筑的抗力调整 系数和地震作用分项系数。 本文的研究工作是国家攀登计划项目“重大土木及水利工程安全性与耐久性的 基础研究”第6.1子题“有关建筑结构安全性与耐久性设计标准的基础研究”和国家 自然科学基金项目“工程结构生命全过程可靠度研究”(59878008)的部分内容。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TU375.4

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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9 王东炜;赵湘育;朱小青;;罕遇地震下RC低矮框架失效相关性拟动力试验分析[J];世界地震工程;2010年02期
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈建英;响应面有限元法在既有混凝土桥梁可靠度分析中的应用[D];长沙理工大学;2005年
2 江帆;沥青路面施工质量动态控制方法和软件系统[D];湖南大学;2007年
3 杨怀;考虑坝基材料参数随机场的重力坝可靠度计算[D];河海大学;2006年
4 胡东;一种快速算法在弹塑性结构可靠度计算中的应用[D];西南交通大学;2011年
5 吕杨;土质路堤边坡稳定可靠度分析方法探讨[D];西南交通大学;2014年
6 李艳;基于最优化方法的结构可靠度计算及MATLAB程序实现[D];武汉工业学院;2012年
7 刘树林;黄土边坡可靠度的敏感性分析[D];长安大学;2010年
8 王鸷;地下洞室随机有限元分析和可靠度计算[D];西北工业大学;2006年
9 王哲;基于响应面法的钢管混凝土拱桥可靠度分析[D];长安大学;2010年
10 孙立强;风险管理在导管架海洋平台设计和建造中的应用概述[D];中国海洋大学;2007年
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