抗震结构非线性随机反应及动力可靠性分析

本文在考虑了地震发生的随机性,以及地震烈度所对应的加速度峰值为随机变量,并进行了统计分析的基础上,建立了结构在设计使用期内可靠性分析的一般表达式。给出了多层剪切型钢筋混凝土框架结构的非线性随机地震反应的计算方法,并基于弹塑性变形破坏机制、变形和滞变能耗双重控制破坏机制,相应地提出了可靠性分析的计算方法。     

在役钢筋混凝土结构的地震破坏评估

通过对在役混凝土结构耐久性能和动力性能的分析，指出了在役结构在后续利用期内的地震作用取值原则，分析了在役钢筋混凝土结构的恢复力特性与模型，地震反应分析与地震破坏评估的特点，并提出了初步的分析方法。     

基于Bayesian方法的服役钢筋混凝土结构的随机时变抗力

分析了服役钢筋混凝土结构可靠性计算中的抗力随机时变性及其影响因子,研究了基于检测值的服役结构抗力影响因子概率特性的Bayesian方法.具体提出了基于检测值的服役钢筋混凝土结构抗力的多因子随机时变模型,分析了其中材料性能、结构尺寸的时变性,并给出了一个分析例题加以说明.该基于Bayesian方法的多因子抗力时变模型,可对服役钢筋混凝土结构的检测结果所反映出的使用历史信息进行后验检验,而且较为简便,能有效地解决服役钢筋混凝土结构可靠度分析中的抗力估计问题.     

强震作用下钢筋混凝土框架结构随机响应分析

将地震地面运动考虑为随机过程是研究地震随机反应的重要方法,结合随机振动理论和动力分析有限元法,简介了随机地震动模型的,推导了框架结构在平稳随机地震作用下的基本方程。取汶川强震区中实际受损的钢筋混凝土框架结构为算例,运用Ansys建立模型,分析了处于8度区强震作用时在随机地震作用下的响应特性。     

钢筋混凝土梁式桥地震安全性分析及评价

针对桥梁的地震安全性问题,依据可靠度理论,考虑对结构抗力有重要影响的材料强度随机性和计算模式的不确定性,本文分析了桥梁的破坏机理,使用响应面法计算了梁式桥的桥墩、支座、上部结构和基础在多遇地震、偶遇地震和罕遇地震下的失效概率。得到了构件在设计基准期内不同破坏等级的地震可靠度,研究并给出了钢筋混凝土梁式桥重要构件及桥梁系统的安全等级划分,以此评价桥梁的地震安全性水平。建立了钢筋混凝土梁式桥模型,给出了该桥的安全等级,判别了其地震安全性水平。结果表明:该桥在设计基准期内地震作用下的安全水平较高。     

RC框架结构地震倒塌反应分析

本文研究了极限后负刚度段对钢筋混凝土框架结构地震倒塌反应的影响,从理论上探讨了结构地震倒塌模式,提出了以退化刚度比作为破坏参数的地震破坏模型,最后,通过实例数值模拟分析,重点讨论了负刚度模型对强震下钢筋混凝土框架结构的强度、变形和延性等方面特性的影响。     

RC框架-剪力墙结构的弹塑性时程分析

目的为简化计算过程，提出钢筋混凝土框架-剪力墙结构的宏观力学模型，考虑剪力墙边柱对扭转的贡献，对框-剪结构进行非线性分析．方法在这一宏观模型中，对钢筋混凝土框架-剪力墙整体结构采用杆系一层模型，混凝土柱和剪力墙采用简化的宏观有限元模型。对钢筋混凝土中的钢筋和混凝土采用不同的恢复力模型进行模拟，结构的反应通过时程分析法获得，并与偏心结构的振动台试验结果进行对比．结果当结构的多数构件的破坏并不十分严重时。整个结构表现出很好的弹性性质，当结构多数构件已经产生一定程度的破坏，且个别构件破坏严重时，整个结构的非线性性质表现明显．计算的钢筋混凝土框剪结构的弹塑性地震反应与试验值符合较好．结论证明了笔者方法是简单而有效的．且结构的偏心将使结构产生扭转，这将使结构的角柱的负担加重，因此。在结构的非线性分析中应充分考虑偏心结构在地震动作用下的扭转效应．     

框架-剪力墙结构单双向地震输入下的反应分析

对一规则、对称的钢筋混凝土框架-剪力墙结构建立了三维空间杆系模型,分别进行了单、双向地震动输入情况下弹塑性地震反应分析,并对结构角柱位移、层间位移角、顶点加速度时程、顶点位移时程等进行了分析和比较.分析结果表明,双向水平地震作用比单向水平地震作用对钢筋混凝土框架-剪力墙结构的破坏要大,仅对结构进行单向一维动力分析,难以真实揭示结构在实际地震中的性能.     

锈蚀钢筋混凝土压弯构件的恢复力模型

混凝土压弯构件是混凝土结构中重要的受力构件，研究锈蚀钢筋对混凝土构件恢复力性能的影响，是研究服役混凝土结构抗震性能的重要内容．以退化三线形(D—TRI)模型为基础，通过对锈蚀混凝土压弯构件在低周反复加载下试验数据的统计分析，提出了确定锈蚀钢筋混凝土压弯构件恢复力模型中关键点的方法，分析了锈蚀构件的主筋锈蚀率与屈服剪力和屈服位移、极限剪力和极限位移、破坏剪力和破坏位移同完好构件各相应值之间的对应关系，初步建立了锈蚀钢筋混凝土压弯构件的恢复力模型的计算公式，给出了模型参数与钢筋锈蚀量的计算关系，为服役混凝土结构的地震反应分析与抗震可靠性评估奠定基础．     

剩余强度衰减的混凝土结构疲劳可靠性分析

混凝土结构疲劳破坏是实际工程中主要存在的一个问题,它的疲劳破坏机理比静力承载能力的破坏机理复杂,而且影响因素较多,大量实验数据显示,混凝土结构的疲劳强度是随机的,需运用概率理论和可靠度理论相结合对其进行分析。本文基于随机有限元法,利用ANSYS有限元分析软件,以混凝土重力坝在低周地震荷载工况为例建立三维有限元模型,进行随机疲劳可靠度分析,计算结果表明:采用剩余强度衰减模型进行疲劳可靠性分析在工程结构抗疲劳设计中具有适用性。     

地震作用下大型渡槽结构输水功能可靠性分析

大型钢筋混凝土渡槽作为生命线类水工结构,其输水功能可靠性至关重要。然而,一方面混凝土材料的力学性能表现出显著的随机性与非线性特征,另一方面渡槽结构在服役期内可能遭受不确定的灾害性地震作用,对渡槽结构的服役安全带来威胁。为此,采用混凝土随机损伤力学模型量化混凝土随机性与非线性耦联下渡槽结构的动力响应,并基于概率密度演化理论给出了渡槽结构输水功能可靠性分析方法。以某实际大型钢筋混凝土渡槽结构为例,详述了渡槽结构输水功能可靠性分析的原理和实现流程。研究表明,概率密度演化理论可以准确高效地对渡槽结构输水功能可靠性进行评估;不同设计水准下渡槽结构的输水功能可靠性指标存在一定的差异,在设计初期应予以合理考虑。     

汶川大地震砖混结构房屋震害调查

根据汶川大地震震后现场考察结果,介绍了砖混结构房屋在结构体系、墙体、构造柱和圈梁、楼梯和出屋面结构等方面的主要震害特征。为提高此类房屋防震减灾能力,建议对新建房屋结构体系选择宜形体简单、平面规则,慎重使用底框结构;要重视抗震构造设置;对学校教学楼等建筑,尽量采用钢筋混凝土结构,限制使用单跨外廊悬挑结构,并提高此类建筑的抗震设防类别。对已有建筑物,评估其抗震能力,对不符合抗震要求的房屋进行抗震加固。     

框架结构地震损伤评估与抗震设计

针对现行的结构抗震设计规范没有考虑双震中地震动对结构性能的影响问题,引入同时反映位移超越及能量耗散影响的双参数损伤模型进行结构损伤评估,可以更好地反映结构构件在不同类型地震动作用下的损伤发展规律.比较4种构件的双参数损伤模型,并对其中一种模型进行改进.对汶川地震中一典型的9层框架结构进行三维非线性地震响应分析,研究结构损伤规律.分析结果表明,结构主要的损伤积累发生在第一次主震中.结合现行抗震设计规范,提出一种直接基于目标损伤指标的结构抗震设计方法,通过一简单算例验证了该方法对大震作用下结构抗震设计的适用性.     

滞变结构随机地震反应的等价线性化方法研究

归纳了目前常用的随机地震荷载和结构滞变恢复力模型,对扩散理论方法、随机平均法、摄动法、矩截断法、数字模拟方法和等价线性化法等非线性系统随机振动的常用分析方法进行了讨论。总结了等价线性化方法的理论、发展及其在滞变结构随机地震反应分析中的应用,认为等价线性化方法特别是近些年提出的局部和无参数等价线性化方法,是研究滞变结构随机地震反应的一种非常简明实用的分析方法。通过探讨随机等价线性化方法的误差和修正,认为等价线性化方法能够产生高精度的分析结果。对钢筋混凝土结构的地震可靠度分析方法研究,具有一定的参考价值。     

地震动力作用下纤维混凝土隧道衬砌的试验研究

通过与普通混凝土衬砌结构的对比,研究了纤维混凝土衬砌结构在地震动力作用下的反应和破坏形态.基于相似理论,采用5 m×5 m三向地震模拟振动台进行模型试验,通过输入不同大小的地震波,研究纤维混凝土衬砌在地震动力作用下的破坏特征,并探讨破坏机理.试验结果表明:素混凝土衬砌抗拉强度低、脆性大,裂缝基本呈直线型,断口干净整齐,裂缝挤压处有明显掉块痕迹;纤维混凝土具有限制裂缝发展和结构变形的能力;在地震动力作用下,纤维通过黏结应力能够使混凝土吸收更多能量,降低幅值,反应滞后,减轻了地震力对结构的破坏;纤维混凝土衬砌裂缝多呈锯齿形,挤压松散的小碎块通过纤维黏结在裂缝口.     

钢筋混凝土框架结构在地震作用下的损坏评定

本文在钢筋混凝土受弯构件滞回特性试验研究和结构非弹性地震反应特征分析的基础上,提出了一个估价钢筋混凝土框架结构经受强震后破坏程度的定量分析方法,即将结构地震反应的塑性变形与交变反复次数(或地震持续时间)所产生的综合破坏效应用累积损坏参数CD来描述。     

考虑参数—激励复合随机的渡槽结构非线性地震响应与抗震可靠性分析

地震灾害对渡槽结构的破坏受多种因素的影响和制约,混凝土力学参数的随机性和地震激励的随机性为两种较为重要的影响因素,会对渡槽结构的破坏模式产生显著影响。进行混凝土力学参数和地震激励两种随机性耦合作用下的渡槽结构随机动力响应分析,以某大型渡槽结构为例,提出考虑参数—激励复合随机的渡槽结构抗震可靠性分析方法。基于概率密度演化理论,该方法阐明了渡槽结构在复合随机作用下可靠性分析的基本原理和应用途径。与单一地震随机作用的比较研究发现,复合随机作用下渡槽结构的位移响应明显加剧,且位移响应产生的残余变形和位移的变异性较大;随着阈值的减小,渡槽结构在复合随机作用下的可靠度与单一随机地震作用下的可靠度之间的差距呈不断增大趋势,且渡槽结构在两种工况下的可靠度均不断减小。     

含不同高度窗下墙的预制剪力墙结构抗震性能研究

为研究预制装配式剪力墙结构中窗下墙高度对结构抗震性能的影响,本文设计了含有不同窗下墙高度的剪力墙结构模型.采用PKPM和ETABS软件分别验证和研究了结构在小震下的设计指标和大震下的抗震性能.PKPM软件小震分析结果表明,本文设计的含有不同高度窗下墙的剪力墙结构分析模型,能够满足规范中的各类设计指标;窗下墙高度的增加会增大结构的刚度.ETABS软件弹塑性Pushover分析结果表明,随着窗下墙高度的增加,结构在大震下的层间位移角有所减小;并且窗下墙高度变化,会影响结构中剪力墙损伤的分布.