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《西安建筑科技大学》 2002年
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钢筋混凝土结构基于性能的抗震研究及破坏评估

史庆轩  
【摘要】: 国内外大量的震害表明,结构在中等强度或强烈地震作用下,都产生了严重的破坏甚至倒塌,造成了巨大的经济损失和人员伤亡;在我国钢筋混凝土结构非常普及,研究其从开裂、屈服、直至倒塌各阶段的性能具有重要的理论意义和实用价值。近几年来,伴随着基于性能抗震设计理论逐步被地震工程界所认同,对其研究已成为当前地震工程界的热点。本文采用理论分析利试验研究相结合的方法,以结构的非线性地震反应分析为手段,对钢筋混凝土结构基于性能的抗震理论和方法以及破坏评估开展了研究,具体为以下几方面的内容: 在国内外已有的钢筋混凝土结构非线性动力分析基础上,本文提出了一种具有分布柔度的杆件单元模型,推导求得了构件的柔度系数和刚度系数,建立了考虑刚域影响的构件单元刚度矩阵;利用纤维模型法确定截面的弯矩—曲率关系骨架曲线,其滞回性能通过三个控制参数来反映构件的刚度退化、强度退化以及由于裂缝的开展、闭合利钢筋粘结滑移引起的捏拢现象。遵循截面→构刊→结构不同层次发展的路径,建立了采用拟三维杆系力学分析模型对钢筋混凝土结构进行非线性地震反应分析的理论。 在对截面高宽比较小的钢筋混凝土柱的恢复力性能试验研究和计算机模拟分析的基础上,对大型火电厂钢筋混凝土结构主厂房纵向框架—剪力墙结构体系进行了模型结构的拟动力试验,输入El-Centro地震波,研究了模型结构在整个试验中的开裂过程、屈服顺序、耗能能力、刚度退化、承载力及滞回性能等,探讨了结构在地震作用下的破坏机理及其薄弱环节或部位。 在试验研究的基础上,分别对平面框架—剪力墙模型结构和大型火电厂主厂房纵向钢筋混凝土框架—剪力墙原型结构进行了非线性地震反应分析。通过与试验结果的比较验证了本文提出的非线性地震反应分析方法,分析这种结构体系的抗震性能和薄弱部位,为指导这类结构体系的抗震设计以及进行更深入的研究等提供了基础资料。 结合基于性能的抗震设计理论和方法,本文提出了一种考虑高振型影响的水平侧向力分布模式进行结构的非线性静力推覆分析。分析了钢筋混凝土结构各阶段的内力、变形、和塑性铰出现位置等,该方法可方便地找出结构的薄弱部位利破坏模式。依据推覆分析得到的基底剪力—顶点位移曲线,利用能力谱法和改进的能力谱法计算了结构的顶点位移,并进而按照推覆分析分别对钢筋混凝土框架—剪力墙模型结构和框架结构实例进行了基于 摘 要 位移的抗震性能评估。 结构的地震破坏评估是建立在地震破坏准则和破坏模型基础上的,本文在对己有的地 震破坏准则和破坏模型进行评述的基础上,认为基于变形和能量的双重破坏准则可较好地 反映结构的实际震害,并根据倒塌极限状态方程提出了改进的 Park&Aug.地震破坏模型。 还按照 Park&Aug.模型,基于结构的构件层次分别计算了钢筋混凝土结构各构件的破坏指数和 梁、柱及剪力墙的层破坏指数以及结构整体破坏指数,对钢筋混凝土结构进行了地震破坏评 估。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TU375

【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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5 赵梦梅;钢筋混凝土结构中预埋件设计[J];建筑结构学报;1990年02期
6 许绪仓;;钢筋混凝土纯弯构件矩形梁正截面强度新的计算方法[J];中国农村水利水电;1992年09期
7 王力,黄宝魁,吴振声,朱聘儒;用有限单元法分析钢-混凝土组合梁若干问题[J];哈尔滨建筑大学学报;1993年03期
8 张娟霞,唐春安,王述红,张后全;钢筋混凝土结构破裂过程的数值模拟[J];东北大学学报(自然科学版);2005年04期
9 严媛珺;黄运标;;钢筋混凝土结构非线性分析及其程序设计[J];辽宁工程技术大学学报;2005年S2期
10 赵善芬;;钢筋混凝土结构的腐蚀及防护措施[J];水运工程;2006年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈云波;陈钢;;外包钢混凝土组合结构研究与应用的探索[A];2004年全国建筑钢结构行业大会论文集[C];2004年
2 周泽平;张建军;冯淑芳;王明洋;;低速冲击下钢筋混凝土结构的计算问题[A];第六届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2007年
3 廖慧农;;珠海圆明新园传统式建筑技术措施设计述要[A];建筑史论文集(第11辑)[C];1999年
4 刘新宇;张尚根;郭志昆;;后浇式牛腿承载能力试验研究[A];第五届全国结构工程学术会议论文集(第二卷)[C];1996年
5 汤华;;钢筋混凝土结构在酸性环境下耐久性破坏的原因分析[A];第十一届全国混凝土及预应力混凝土学术交流会论文集[C];2001年
6 吴裕锦;周治国;;融雪剂对华南高速公路基础设施使用寿命的危害[A];中国科学技术协会2008防灾减灾论坛论文集[C];2008年
7 洪定海;;钢筋混凝土结构的阴极保护[A];混凝土结构耐久性设计与施工——土建结构工程安全性与耐久性科技论坛论文集[C];2001年
8 张学锋;陈建阳;黄哲龙;肖跃文;乐云祥;王林;王智和;;武汉军山长江公路大桥混凝土防腐蚀涂装技术研究与应用[A];中国公路学会桥梁和结构工程学会2003年全国桥梁学术会议论文集[C];2003年
9 沈聚敏;;钢筋混凝土结构的非弹性地震反应分析[A];中国地震学会第三次全国地震科学学术讨论会论文摘要汇编[C];1986年
10 宋春霞;;百万机组主厂房结构选型研究[A];山东电机工程学会第十一届优秀学术论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 王路莎 实习生 聂征;市体育中心:钢筋混凝土结构即将完成[N];郴州日报;2010年
2 本报记者 马永欣 通讯员 刘斌 进友 李悦;科技助推逆势上扬[N];天津日报;2009年
3 Peter Reina;巨塔笔直上升 建造过程曲折[N];建筑时报;2009年
4 魏建平;钢筋混凝土结构裂缝成因及防治措施探究[N];科技日报;2000年
5 ;最牛房屋扛住7.1级地震[N];广州日报;2010年
6 深圳商报记者 毕国学 通讯员 王朝霞;地铁3号线高架段明日试运营[N];深圳商报;2010年
7 通讯员 王峰;浠水农民发明农村实用组装房[N];湖北日报;2008年
8 通讯员 杨雨春 王亮;铁煤集团建设公司5项发明通过国家专利认证[N];中华建筑报;2009年
9 夏杰生;一项技术引发产业升级[N];中国冶金报;2010年
10 张旗 记者 钟蕾;孟家沟碉堡群欲申报市级文物保护单位[N];鞍山日报 ;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蔡斌;钢筋混凝土结构可靠性若干问题研究[D];吉林大学;2011年
2 朱大雷;火灾下钢筋混凝土结构热弹塑性分析[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 苏娟;火灾作用下钢筋混凝土结构非线性分析[D];哈尔滨工程大学;2008年
4 管俊峰;钢筋混凝土结构仿真模型试验理论与应用研究[D];大连理工大学;2010年
5 梁伟盛;腋撑式钢筋混凝土结构转换层理论分析及抗震性能研究[D];华南理工大学;2012年
6 李敏;材料的率相关性对钢筋混凝土结构动力性能的影响[D];大连理工大学;2011年
7 潘元;钢筋混凝土框筒结构地震反应的仿真分析[D];西安建筑科技大学;2005年
8 周建民;考虑时间因素的混凝土结构分析方法[D];同济大学;2006年
9 侯爽;钢筋混凝土结构预期使用期可靠度设计与FRP加固监测[D];哈尔滨工业大学;2006年
10 舒阳;高性能钢筋混凝土结构的耐久性研究[D];天津大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张平磊;光纤白光应变传感器在钢筋混凝土结构锈蚀监测中的应用[D];大连理工大学;2012年
2 严佳佳;基于变形的钢筋混凝土结构阻尼参数研究[D];扬州大学;2012年
3 张家松;钢筋混凝土结构缺陷检测中GPR数据处理方法研究[D];中南大学;2013年
4 高旭;某海港码头海洋大气区钢筋混凝土结构的耐久性评估与修复[D];青岛理工大学;2011年
5 张丹丹;腐蚀钢筋混凝土结构评估研究及应用[D];南京航空航天大学;2010年
6 高祥壮;现役重力墩式码头钢筋混凝土结构耐久性评估与寿命分析[D];青岛理工大学;2011年
7 王丽娜;考虑加载速率影响的钢筋混凝土结构损伤分析[D];大连理工大学;2013年
8 郑宏宇;多因素耦合作用下沿海钢筋混凝土结构评估[D];浙江工业大学;2010年
9 秦臻;地铁钢筋混凝土结构杂散电流腐蚀疲劳损伤劣化研究及寿命预测[D];华东交通大学;2013年
10 宋兴启;考虑钢筋混凝土结构局部弹塑性的地震响应分析[D];武汉理工大学;2012年
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