不同算法的钢筋混凝土框架结构地震易损性对比分析

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lee419444083
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随着社会经济的飞速发展,人们对于建筑结构在舒适性方面的要求日益提高,在建筑结构方面的投入也随之加大。如何减小建筑结构在地震作用下产生的损失成为摆在科研工作者面前的一项重要课题。伴随着基于性态抗震设计思想的发展,结构的地震易损性分析应运而生,并成为评估结构损失的常用方法。地震动的不确定性对于结构的易损性分析结果有巨大的影响,作为地震动不确定性的重要组成部分,地震动参数的不确定性对于易损性分析结果的影响需要进一步的研究确定。在传统的易损性分析过程中,通常截取部分单元建立简化的结构模型进行分析,模拟结构在地震作用下的反应。整体结构在双向地震作用下的易损性结果与简化模型相差几何,也是研究中亟待解决的问题。基于此,本文重点研究不同地震动参数对于按照截取单元法和实际模型法建立的框架结构模型的影响,并将两者的易损性分析结果进行对比,主要研究内容如下:(1)基于地震和台站信息进行地震动记录的选取,调幅处理,并对各项地震动指标分析处理,对比各组地震动要素之间的差异;(2)按照截取单元法建立简化的钢筋混凝土框架结构模型,分析简化模型在各组地震动作用下的易损性结果,并将时程分析结果同地震动参数做相关性分析。最后表明低层结构的地震响应离散性最大,对PGA较敏感,较大的离散性使得易损性曲线趋于平缓,在地震作用强度较小时的概率偏高,强度较大时曲线增长较缓,同时低层结构受到个别地震动幅值的影响较大;中层和高层框架结构在强度较低的地震动作用下响应离散性较小,总体较稳定,但由于抗震性能水准偏低,使得易损性水平偏高;(3)建立钢筋混凝土框架整体结构的有限元模型,分析整体模型在各组地震动作用下的结构易损性,并将两种方法下得到易损性分析结果进行对比,结果表明:低层框架在按照实际模型法分析时,地震作用下结构响应的离散性很大,截取单元法得到的简化模型显著高估了低层框架结构的抗震能力,并以抗倒塌能力的差异最为显著;按实际模型法分析时,中层框架结构受到不同地震动的影响很大,截取部分单元法弱化了不同地震作用给中层框架结构带来的响应差异,使得最终的分析结果并不准确;高层的框架结构,在实际模型法下,抗震能力得到充分的发挥和展现,总体来看其发生破坏的超越概率要低于或接近截取部分单元法,以简化模型研究高层框架的抗震易损性时,往往会低估实际结构的抗震能力。(4)从工程应用角度来看,对于两方向抗侧刚度相差不多且较为规则的钢筋混凝土框架结构,低层和中层结构适合采用实际模型进行分析,而高层则可以采用截取单元法。
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