钢筋混凝土建筑结构的抗地震破坏倒塌能力评估研究

在地震作用下钢筋混凝土建筑结构出现破坏倒塌为地震灾害中的关键,有效评估建筑结构抗地震破坏倒塌能力是建筑结构设计的前提,也是当前建筑结构提高抗震性能与加固的依据。提出变形指标极值、失效判断标准以及钢筋混凝土建筑结构倒塌极限状态判断标准,据此获取倒塌储备系数、倒塌易损性、结构整体超强系数、结构整体延性系数等评估标准。采用Pushover分析法选择相应地震波。依据梁柱线刚比对建筑结构抗倒塌能力的影响,以及柱端弯矩增加系数对建筑结构抗地震破坏倒塌能力的影响,对建筑结构易损性进行分析。结果表明:等跨建筑结构抗地震破坏倒塌能力更强;建筑结构底层是薄弱层,COF值越高,结构越容易倒塌。     

考虑结构构件退化特性评估大震下RC框架抗整体性倒塌能力

基于大震和特大震下倒塌率目标的抗震分析与设计是结构抗震领域的主要发展方向,而大震及特大震作用下结构抗整体性倒塌能力的准确评估是其中的关键科学问题。首先对国内外结构抗整体性倒塌能力的研究工作进行了总结,重点介绍了多种微观和宏观本构模型特性及大震作用下考虑结构构件退化特性对抗整体性倒塌能力的影响。在此基础上,详细阐述了通过增量动力分析获得结构抗倒塌能力易损性曲线及确定结构抗倒塌能力极限状态的方法。最后以一个RC单层单跨平面框架结构分析模型为例,利用OpenSees分析软件,研究了钢筋后期强度退化对结构抗整体性倒塌能力评估结果的影响,结果表明不考虑钢筋后期强度退化会明显高估结构的抗倒塌能力。     

长持时地震作用下多层框架结构的抗倒塌性能评估

依据"等效频谱"的原则筛选出86组频谱匹配的长持时和短持时强震记录,建立了考虑结构强度刚度退化和P-Δ效应的精细化结构模型。通过IDA分析和易损性分析,系统评估了长持时和短持时地震作用下框架结构的平均抗倒塌能力。结果表明:在地震振幅和频谱接近的条件下,传统选择的短持时地震记录会明显高估结构的抗倒塌能力;同时持时不仅对结构的累计损伤有影响,而且对结构的峰值变形(如最大层间位移角)也会产生不可忽略的影响。     

多维地震作用下钢筋混凝土建筑结构的抗连续倒塌仿真分析

为了提高钢筋混凝土建筑结构的抗震性能,分析多维地震作用下钢筋混凝土建筑结构的抗连续倒塌能力,结合钢筋混凝土建筑结构特性、节点构造特点以及其在多维地震作用下的破坏机理,采用离散单元法建立结构连续倒塌的理论模型,对建筑结构连续倒塌过程进行数值模拟。基于数值模拟化结果,通过备用荷载路径法,实现建筑结构的抗连续倒塌分析。仿真实验结果得出,所提方法能实现对建筑结构抗连续倒塌的准确分析,且在多维地震作用下建筑结构扭转的幅度明显变大,结构顶层位移发散状态显著,不同楼层会产生不同的层间位移以及薄弱部位,建筑结构的抗连续倒塌性能随着失效构件位置的提升而增强。     

我国7度设防等跨RC框架抗地震倒塌能力研究

我国建筑结构抗震设计主要采用基于小震下的构件承载力计算保证结构的抗震承载能力,配合抗震构造措施保证结构的变形能力,缺乏大震抗倒塌定量计算.而实际地震震害表明,即使是同类结构,其结构体系参数对其抗地震倒塌能力也有很大影响.为此,本文依据《建筑抗震设计规范》GB50011 - 2001,按照7度抗震设防设计了24个不同跨度...     

地震作用下结构连续性倒塌研究进展与展望

近年来,地震灾害频发,导致结构倒塌事故时有发生,造成重大的人员伤亡和经济损失。针对地震作用下结构倒塌破坏,国内外学者进行了诸多的研究工作。从倒塌破坏准则、结构倒塌与抗倒塌试验、结构倒塌数值模拟和结构抗倒塌措施四个方面,对结构连续性倒塌的研究现状进行了归纳和总结,并对未来的研究热点进行了展望。     

基于增量动力分析方法的高层建筑框架结构抗倒塌可靠性评估

传统方法对高层建筑框架结构抗倒塌可靠性进行评估时,只是单纯的从整体角度进行分析,导致得到的结果不够精确,无法准确反映出高层建筑框架结构的抗倒塌能力。文章提出了基于增量动力分析的高层建筑框架结构抗倒塌可靠性评估方法,对高层建筑框架结构安全储备进行详细分析,获取建筑框架结构倒塌储备系数;在此基础上,采用增量动力分析法设定高层建筑框架结构抗倒塌能力系数,并根据该系数得到高层建筑框架结构抗倒塌可靠性评估流程。测试结果表明,所提方法得出的评估结果可信度较高,实现了高层建筑框架结构抗倒塌的准确评估。     

建筑结构地震损伤评估的研究进展

如何衡量地震作用下结构遭受的损伤程度，一直是地震工程研究领域的一个关键而又难以解决的问题。在1995年日本大阪（Kobe)地震使许多建筑物遭受严重损伤之后，人们对建筑物地震损伤评估的研究显得更为迫切。本文从材料、构件和结构3个层次对国内外建筑结构地震损伤评估的研究成果进行了系统总结和综合评述。     

钢筋混凝土结构倒塌分析的前沿研究

结构倒塌分析主要涉及三个难点，即不连续位移场的描述、接触碰撞分析以及结构倒塌过程中大位移、大转动的描述。本文就国内外研究现状针对结构倒竭的评定标准以及上述三个难点做出评述，同时介绍了作者近期工作，并对今后研究工作做了展望，以供参考。     

关于提高中小学砌体建筑抗震能力的讨论

利用汶川8.0级地震特大发生后作者在极重灾区——四川省广元市青川县参加首批房屋应急评估工作期间收集的房屋震害资料,分析了砌体结构的震害特点和震害原因,对提高中小学砌体建筑抗震能力进行研究,从概念设计与计算分析两个方面对现行抗震设计规范的若干条文进行了讨论,提出了验算砌体结构抗倒塌能力的建议。     

按现行规范设计的Ⅷ度区RC框架结构的倒塌性能评估

选取按照现行规范设计的既有建筑进行有限元建模,考虑地震动的不确定性对其进行大量增量动力分析(IDA),得到模型的IDA曲线簇。在此基础上对其进行地震需求概率分析和概率抗震能力分析,拟合得到结构的易损性曲线,据此对结构的倒塌概率进行定量评估,并比较基于非线性分析与性能评估软件PERFORM-3D的纤维模型和塑性铰模型的分析结果。结果表明:按照我国现行规范设计的钢筋混凝土(RC)框架结构,在预期的罕遇地震作用下倒塌概率较小,可满足"大震不倒"的要求;基于PERFORM-3D的截面纤维模型所得的RC框架结构,经非线性分析所得的倒塌概率相对保守,安全储备更高。     

粘弹性阻尼器连接的相邻结构非线性随机地震反应分析

本文用随机等价线性化方法探讨了相邻结构之间用粘弹性阻尼器连接后的非线性随机地震反应，分析发现：在小震作用下，粘弹性阻尼器对相邻结构可以同时达到较好的控制效果；但是在强烈地震作用下，安装粘弹性阻尼器有可能会在减少一个结构的地震反应的同时，增大另外一个结构的地震反应。     

Seismic vulnerability of reinforced concrete buildings with discontinuity in columns

Irregular reinforced concrete (RC) buildings constitute a significant portion of the existing housing stock. A common type of irregularity is in the form of discontinuity in the vertical framing elements, which can exacerbate their seismic vulnerability. The design guidelines available in seismic design codes essentially cater to only regular buildings, and the safety of such buildings, even when the other guidelines of the codes are followed, is doubtful. This article evaluates the vulnerability of RC frame buildings with discontinuity in columns designed for modern seismic codes, in the form of seismic collapse capacity, collapse resistance against maximum earthquake demand level, and failure mechanism. The adequacy and limitations of the provisions of the seismic design codes are evaluated for such buildings. Analysis results show that the sequential analysis of buildings considering the construction staged effects, considerably affects the design and hence the collapse failure mechanism of even low- and mid-rise buildings. The results also underline the importance of strong column–weak beam design in the seismic performance of the floating column buildings. The vertical component of ground motion is also observed to be relatively more crucial in floating column buildings.     

A Preliminary Analysis of the Earthquake Disaster of Buildings during Two Destructive Earthquakes in Xinjiang

This paper introduces the characteristics of earthquake disasters in the 2013 Urumqi M_S5.1 and the 2015 Pishan M_S6.5 earthquakes, which are directly beneath the cities. Based on the discussion on regional tectonic background, site conditions, seismic fortification level of buildings, we preliminarily analyzed the causes of earthquake disaster for buildings caused by the two earthquakes.Finally,we give some advice on earthquake resistance for residential buildings and earthquake damage prevention in Xinjiang.     

汶川地震中极震区砌体结构教学楼典型震害分析

汶川8.0级大地震造成了巨大的损失,大量学校建筑遭受严重破坏,其中大部分是砌体结构教学楼。在此次地震中,极震区北川县擂鼓镇城区内的初中、小学和幼儿园等砌体结构教学楼的破坏极其严重,结构特征和震害现象十分典型。本文详细地介绍了擂鼓镇城区内5栋砌体结构教学楼的结构构造特点和震害现象特征,同时,总结归纳了砌体结构教学楼的典型震害并分析了震害原因;讨论并分析了建筑含墙率、开间大小、高宽比等因素对建筑的抗震能力的影响;通过结构易损性分析方法对教学楼在不同烈度下的破坏状态进行了计算,并与实际震害进行了对比分析;最后,为灾后教学楼的重建工作提出了建议。     

再生混凝土的低温抗震性变化对比分析

再生混凝土作为建筑材料在被使用前,需要对其低温抗震性能做出分析。但目前我国是全球新建筑数量最多的国家,再生混凝土成本低、需求量大,建筑方根据对普通混凝土的印象,直接将再生混凝土应用到建筑工程建设中,其中存在低温抗震性能不明确的问题。针对这个问题,提出再生混凝土的低温抗震性变化对比分析,通过再生混凝土的材料配比及实验搭建设计再生混凝土低温抗震结构模型。根据其指标对其低温抗冻性能、加速度变化、损伤指标、刚度稳定性、层位移变化等几个方面进行变化对比分析。对比实验结果表明:再生混凝土当含气量在逐渐降低时,其保温效果降低,强度在降低,抗冻性也在降低,耐久性和稳定性较差,并且在地震后楼层间的位移和加速度变化较大,不能保证楼层的稳定性;位移角无法降低到最小;随着位移和负载地震力不断增加,再生混凝土逐渐产生开裂变化,刚度减小速度较快,刚度退化程度较大,低温抗震性能较差。     

鲁甸M_S6.5与景谷M_S6.6地震灾区房屋抗震能力差异分析

介绍2014年鲁甸MS6.5与景谷MS6.6地震灾区房屋概况,对两次地震灾区房屋的震害特征进行阐述,从房屋建筑材料、结构选型、场地条件等方面对比分析两次地震灾区的房屋抗震能力,进一步分析景谷灾区房屋抗震性能优于鲁甸灾区的原因,并强调抗震概念设计的重要性,提出建议以供恢复重建、农村民居地震安全工程、新农村建设等借鉴参考。