基于位移的RC高层框架结构在大震作用下失效模式相关性分析

为了简化抗震设计中结构体系可靠度的计算过程,基于层间位移,把层间位移作为随机变量,以层间变形失效模式为主要失效模式,采用蒙特卡罗方法对高层框架结构在大震作用下进行了失效模式相关性研究,得出了高层框架结构在大震作用下部分失效模式相关性统计规律.     

框架结构体系可靠度的最优分配

本文采用框架结构的层间失效模式，将框架结构看作是一个失效相关的串联体系，建立了框架结构体系可靠度的计算模型。同时，在结构体系可靠度一定的条件下，以层间刚度作为优化变量，对框架结构进行可靠度的最优分配，使整个结构的造价最低。这样的设计方法可以充分发挥材料的抗力，达到节省材料的目的，显然，本文方法是对现有工程结构可靠性设计方法的一种改进。     

框架结构体系可靠度的最优分配

本文采用框架结构的层间失效模式，将框架结构看作是一个失效相关的串联体系，建立了框架结构体系可靠度的计算模型。同时，在结构体系可靠度一定的条件下，以层间刚度作为优化变量，对框架结构进行了可靠度的最优分配，使整个结构的造价最低。这样的设计方法可以充分发挥材料的抗力，达到节少材料的目的，显著，本文方法是对现有工程结构可靠性设计方法的一种改进。     

大震下基于位移的RC高层框架-剪力墙结构失效相关性研究

以层间变形失效为主要失效模式,采用Monte-Carlo方法,在大震作用下对RC高层框架-剪力墙结构进行了失效相关性研究.研究结果表明绝大多数层之间的失效是统计相关的.     

钢筋混凝土多层框架结构的失效相关性分析

在建筑结构中,体系可靠度是衡量结构整体性能的一个重要指标.在体系可靠度的计算中,一个急需要解决的问题是结构构件或截面间的相关性问题.基于静力弹塑性方法,对钢筋混凝土多层框架结构在小震和大震情况下的失效相关性问题进行了研究,分别得出了框架梁、柱在小震和大震下的部分失效相关性规律.     

基于系统可靠度指标的建筑框架结构设计

现行建筑结构设计规范是基于结构构件的可靠度计算,没有很好的考虑结构的系统性,不能准确地反映结构整体的可靠性．为此,本文提出了结构体系抗力调整法．该方法把结构体系可靠性分析和结构体系可靠度调整分2步来完成,根据结构各失效模式的可靠指标和相应的目标可靠指标的比值作为确定抗力调整的主要依据,进行结构各失效模式可靠度的分配和调整,从而以结构体系可靠度指标为参数直接进行建筑结构设计．该方法有效克服了结构设计调整过程中的盲目性,简化了可靠度的计算方法,是一种比较简便实用的结构可靠性设计方法．通过对框架结构体系的可靠性进行分析可以看出,只需要少数主失效模式就能计算出该体系的失效概率,计算结果误差小,能够满足工程设计要求．     

基于改进PNET法的框架结构体系可靠度计算方法

为了实现复杂结构体系的可靠度分析,基于传统的体系可靠度计算方法PNET法,结合响应面法,提出了改进PNET法,应用改进PNET法对某10层单跨钢结构框架进行位移变形可靠度计算.分析结果表明,应用高次项的改进PNET法能有效地计算串联体系的可靠度,同时较之蒙特卡罗法更加节省计算耗时;并且改进PNET法能有效地反映结构体系各失效模式间的相关关系,更好地反映结构体系的性能,利于结构分析和设计.     

水工钢闸门主梁失效模式间相关性分析

分析了主梁受弯、受剪和弯剪复合破坏3种主要的失效模式.推导了不同失效模式中含有不完全独立亦不完全相关的随机变量时失效模式间相关系数的计算公式.采用JC法计算了主梁不同失效模式的可靠指标及其敏感性因子.在此基础上,采用Ditlevsen窄界限公式计算了水工钢闸门主梁的体系可靠指标.结果表明所提出的失效模式间相关系数计算公式更具有一般性,它既可以考虑不同失效模式中含有相同随机变量时的相关性,也可以分析不同失效模式间包含相关随机变量的相关性.该公式为Ditlevsen窄界限公式计算结构体系可靠度提供了有益的补充.如果忽略了失效模式间的相关性,水工钢闸门主梁的体系可靠度水平将会被低估.Ditlevsen窄界限公式计算的主梁体系可靠度范围非常小,它完全可以满足一般情况下主梁体系可靠度计算精度的要求.     

基于位移的RC整体剪力墙在小震作用下失效相关性分析

为了简化结构体系可靠度的计算,本文采用蒙特卡罗法,对RC整体剪力墙在小震作用下进行了失效模式相关性研究．研究结果表明:不同层之间的失效既不完全独立也不完全相关,而是介于两者之间．下部楼层(约占总层数的1/2)各层的失效是独立的,上部楼层(约占总层数的1/2)各层的失效是相关的．     

有软弱下卧层时地基承载力的可靠度分析

当地基受力层范围内有软弱下卧层时,对地基承载力进行可靠度分析应该综合考虑地基持力层承载力失效和软弱下卧层承载力失效两种失效模式。基于可靠度理论,通过建立持力层和软弱下卧层承载力的极限状态方程,用JC法分别计算了两种失效模式的可靠指标,然后将两种失效模式视为串联系统,用一个等效的极限状态方程来计算整个串联体系的可靠指标,得到了有软弱下卧层时地基承载力的体系可靠度指标。通过与均值法计算结果的比较,说明可靠度分析方法是合理和必要的。     

多层钢筋混凝土结构的概率弹塑性抗震设计

确定了多层钢筋混凝土结构层恢复力模型(光滑模型)参数与结构层间主要设计参数的关系;进而在结构弹塑性随机动力分析的基础上,以变形与滞回耗能的线性组合定义结构的破损度,提出了多层钢筋混凝土结构在随机地震动作用下的期望破损度设计和可靠性设计方法。最后给出了一栋八层房屋的分析设计算例。     

钢筋混凝土掉层框架结构多点输入地震响应特征分析

山地建筑不同标高基础的地震动存在差异,其对山地建筑地震响应的影响程度有待研究。以自贡地形台阵为背景,以该台阵采集的汶川地震记录为输入,设计4组空间钢筋混凝土（RC）掉层框架结构。分别按上接地地震动的一致输入、下接地地震动的一致输入、上接地与下接地不同地震动的多点输入开展了算例结构的弹性和弹塑性时程分析。将一致输入结构响应与多点输入结构响应之比定义为结构地震响应差异系数,从结构地震响应差异系数、破坏特征等方面分析了多点输入对岩石地基基础上的空间RC掉层框架结构地震响应的影响。结果表明：弹性分析时,基本周期较长的RC掉层框架结构侧向变形和层剪力的地震响应差异系数在0.85~1.12之间,基本周期较短结构的侧向变形和层剪力的地震响应差异系数在0.38~1.22之间,按一致输入地震动设计的RC掉层框架结构可能偏不安全;弹塑性分析时,多点输入下RC掉层框架结构的地震响应与一致输入下的有明显差异,最小差异系数可到0.27;在极罕遇地震作用时,多点输入下RC掉层框架结构底部的破坏状态比一致输入下严重,宜对其掉层部分和坎上1层进行适当的抗震加强。     

Frame property of unequal storey height with specially shaped columns under cyclic loading

A 1/3-scale reinfored concrete (RC) frame of unequal storey height with specially shaped columns was tested under low frequency cyclic loading. The damage characteristic, bearing capacity, deformation capacity and ductility were analyzed. The restoring force model of the frame was obtained based on the study of the hysteresis curve measured in experiment, and the stiffness degeneration characteristics of every storey of the frame were analyzed. Finally the accumulated damage was analyzed with the damage assessment model. It is shown that the seismic behavior of this frame of unequal storey height with specially shaped columns is generally good, but the bottom of first floor column is a weak part, which should be paid more attention in design, and the restoring force model derived from this experiment can be seen as a valuable guide for design and non-linear finite element analysis for this kind of structure.     

多层砖房的变形性能与震害预测

利用砖砌体墙片的抗震试验结果，结合房屋的动力特性实测，提出了通过比较多层砖房的层间变形能力与地震反应位移，来判断其墙体震害等级的准则和方法。该方法较客观地评估了多层砖房的抗震能力。     

小震下RC框架结构失效相关性研究

旨在利用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ随机模拟法,探讨小震下按照抗震规范设计的ＲＣ框架结构截面约束间的失效规律和失效相关性规律,以期为结构的可靠性分析、抗震加固及震后修复等理论提供具有参考意义的分析依据。最后通过一个算例示出了建议的失效相关性规律在ＲＣ框架结构可靠性分析中的应用。     

摇摆架加固装配框剪结构变形控制机理研究

为解决地震作用下非对称RC框架-装配式剪力墙结构(AFPSW)出现的层间位移集中和平面扭转等不利变形问题,提出外附摇摆架的加固方法提升AFPSW的损伤变形能力与抗震性能.推导了外附摇摆架加固体系的动力方程,揭示了其变形控制机理并据此建立相应的设计方法。为验证加固设计方法的有效性,建立了基于振动台试验验证的AFPSW有限元模型,结合非线性动力时程分析结果,研究了结构加固前后的变形模式、损伤状态的变化与性能提升效果。结果表明:在峰值加速度0.62 g地震作用下,加固后体系的层间位移集中系数和扭转分别减小了20.9%和53%,极大改善了结构的不利变形,降低了体系整体损伤状态等级。这一切表明外附摇摆架加固体系的动力方程推导正确,提出的结构加固设计方法是可靠的,极大地改善了结构的均匀性和抗震性能。     

RC梁的变形性能指标限值研究与试验验证

为建立钢筋混凝土(RC)梁的变形性能指标限值,对RC梁的分类方法、性能状态划分方法及各性能状态变形限值的确定方法进行了研究.对于RC梁的分类方法,基于收集的103个RC梁的低周往复荷载试验结果对RC梁破坏形态的影响因素进行研究,将RC梁划分为弯控及剪控两类,并以剪跨比和弯剪比为参数给出两类构件的划分准则.对于RC梁的性能状态及其变形限值,根据中国现行规范将RC梁的抗震性能状态划分为7个等级,基于构件的力-位移角骨架曲线的3个关键性能点(屈服点、承载力退化20%点及丧失承载能力点)提出了RC梁各性能状态变形限值的确定方法.在此基础上,对103个RC梁试验结果进行多组不同参数的回归分析,获得弯控及剪控RC梁3个关键性能点变形限值的控制参数及回归公式,依此建立了弯控及剪控RC梁的变形指标限值.为进一步验证提出的RC梁变形指标限值合理性,进行了9个RC梁的拟静力试验,将试验位移角限值与提出的变形限值进行了对比,结果表明,本文提出的RC梁变形性能指标限值的准确性、离散性及超越概率均在合理范围内.