钢筋混凝土框架结构全寿命周期抗爆炸连续倒塌可靠性分析方法研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:lukesong123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前建筑结构的抗爆与防连续倒塌设计均采用确定性方法,但无论是意外爆炸或是恐怖爆炸,作用于建筑结构上的爆炸荷载均具有很大的不确定性。同时,材料的强度及结构的抗力也是不确定的,且在建筑结构全寿命周期内会随着时间的推移发生退化。因此,考虑爆炸荷载及结构抗力的不确定性,以及材料强度和结构抗力的退化,对建筑结构进行全寿命周期抗爆炸连续倒塌可靠性分析,对其抗爆与防连续倒塌设计具有重要意义。本文以钢筋混凝土框架结构为研究对象,建立了全寿命周期内钢筋混凝土构件的抗力模型,分析了全寿命周期内不同爆炸工况下钢筋混凝土柱失效及框架结构抗连续性倒塌的可靠性及其随时间的退化规律,提出了钢筋混凝土框架结构全寿命周期抗爆炸连续倒塌可靠性分析方法,主要研究工作及成果如下:
  (1)基于已有的钢筋混凝土耐久性的研究成果,提出了更加准确的钢筋屈服强度系数计算公式,建立了基于钢筋锈蚀率的钢筋混凝土构件抗力劣化模型;进一步通过参数分析,揭示了钢筋混凝土构件抗力随钢筋锈蚀率的退化规律,结果表明,构件抗力随着锈蚀率的增加可为分三段的线性变化曲线,拐点分别为混凝土出现裂缝时的锈蚀率和临界锈蚀率(1.2/d)。
  (2)基于子集模拟法,通过在爆炸荷载下钢筋混凝土柱损伤概率分析中引入钢筋混凝土构件抗力劣化模型,建立全寿命周期内爆炸荷载下钢筋混凝土柱损伤概率分析方法,揭示了钢筋混凝土柱损伤概率随时间的变化规律;进一步研究了钢筋混凝土柱破坏概率的影响因素,提出了基于初始破坏概率的爆炸荷载下钢筋混凝土柱全寿命周期内破坏概率的计算公式,并验证了公式的正确性。
  (3)结合子集模拟法,提出了基于能量法的钢筋混凝土框架结构连续倒塌概率评估方法,进一步结合钢筋混凝土构件抗力劣化模型,建立了钢筋混凝土框架结构全寿命周期抗爆炸连续倒塌可靠性分析方法。对全寿命周期内不同爆炸工况下钢筋混凝土框架结构连续性倒塌概率进行了分析,结果表明当钢筋锈蚀率处于混凝土开裂锈蚀率到临界锈蚀率(1.2/d)之间时,爆炸荷载下建筑结构连续倒塌概率处于快速增长期。
其他文献
森林地表死可燃含水率直接影响林火发生概率,影响林火行为,为了解决森林地表死可燃物含水率在线测量的问题,在中央高校基本科研业务费项目(2572017DB04)的支持下,从理论和实验两方面对这一问题进行了深入研究,主要内容如下:  结合水的红外吸收光谱,为了寻求森林死可燃物不同的含水率与近红外吸收光谱之间的关系,利用光纤光谱仪对森林地表死可燃物不同含水率下的红外光谱特性进行了分析,表明1450nm作为
近年来,我国高速铁路发展迅猛,形成了以“四纵四横”通道为骨架的客运专线网,高速铁路凭借快速、安全、舒适的特点,已成为城际客运主要的运输方式之一。以此同时,高铁线路需求不均衡问题日益凸显,部分车次需求旺盛,部分车次需求虚糜,这一矛盾直接影响着高速铁路的运营收益,阻碍了高铁客运市场的可持续发展。动态定价作为收益管理(RM)中的核心方法,能够根据实际供需情况调整客运产品的价格,有助于优化资源配置,对于提
学位
近年来,随着计算机视觉与传感器技术的发展,机器人避障不再局限于安全地避开障碍物,而是通过识别各个障碍物后,建立各个障碍物的运动模型,预测障碍物的运动,从而更加高效地完成避障任务。因此,针对上述需求,进行了基于多目标跟踪的避障研究。为了让机器人准确地避开不同种类的障碍物,设计了基于视觉的多目标跟踪算法;通过改进的ORB-SLAM(ORientedBrief-SimultaneousLocalizat
部分预制装配型钢混凝土(PartiallyPrefabricatedSteelReinforceConcrete,简称PPSRC)柱是预先制作预制型钢混凝土柱外壳,待运输至工地安装后再现浇内部混凝土的一种新型构件。该构件形式能有效减少现场施工工序,解决全预制装配型钢混凝土柱整体性差、抗震性能不足的关键问题,切实推动型钢混凝土柱的工业预制化进程。目前,国内外关于PPSRC柱的受力性能研究较少,极大地
电阻率探测(Electrical Resistivity Survey,ERS)是常用的工程地球物理探测技术,以其适用范围广、勘探效率高、经济成本低、作业方便灵活的优势,被广泛应用于公路铁路交通工程沿线地质勘查和路基病害检测、水利水电工程堤防和坝址缺陷隐患探查、城市地下空间透明探测、隧道与地下工程不良地质超前预报等领域,在国家基础设施建设方面发挥了重要作用。  电阻率探测反问题通过观测地下空间视电
水下地基场地的地震动力响应研究已经成为海洋结构地震响应分析及水下工程开发的热点方向,它既可以为海洋场地地震小区划提供依据,也可以为水下管线、海底隧道等水下结构的地震反应分析奠定基础,更可以为保证该类地下结构的安全建设和运营提供科学支持。目前,水下地基场地动力响应的计算主要是将水下饱和土层假定为单相介质,这忽视了饱和土体固液两相间惯性、黏性及其耦合作用的特性,尽管有一些利用Biot饱和多孔介质波动理
岩土体稳定性及应变局部化研究一直是岩土工程领域的重要研究课题。在传统有限元计算框架下,增量弹塑性有限元计算需要复杂的平衡迭代和应力积分算法,增加了程序开发的复杂度。基于二阶锥规划方法和有限元理论,将经典连续体和Cosserat连续体的增量弹塑性分析构造成二阶锥规划(SOCP)格式,并利用标准的数学优化求解器(如MOSEK)进行求解。分别提出了适用于经典连续体的二阶锥规划有限元法(FEM-SOCP)
学位
论文针对城市富水地层土压平衡盾构施工的水致灾害机理与安全风险控制问题,通过资料调研、数值模拟、理论分析和室内试验等研究手段,凝练了典型城市地层的突水模式,并对突水发生机理、控制措施和风险管理体系进行了系统研究,主要研究成果如下:  (1)通过对城市地铁盾构施工水致安全事故进行统计分析,从水力通道形成的力学机理出发,将城市地铁盾构施工突水分为砂土地层内部侵蚀型和黏土地层拉剪破坏型两种模式。  (2)
学位
城市供水管网的漏损问题一直是人们关注的热点,独立计量区域(DMA)作为一种控制管网漏损的有效措施,近年来在我国被广泛使用。随着DMA的建立,分区计量管理系统的完善,所能获得的DMA数据越来越多,但是实际被利用的数据却很少,因此对DMA中的数据进行数据挖掘是有必要的。为了合理利用从DMA中获得的大量数据,发现用水规律、对供水管网进行科学合理的管理决策,本文使用数据挖掘的方法对DMA的流量进行漏损分析
地铁车站具有空间密闭和人群聚集的特点,内部发生爆炸不仅直接危害爆源附近的人员和设备,还会引起车站结构振动,导致结构构件失效或发生损伤破坏。此外,爆炸冲击波通过土体传播引起地面振动,将会威胁地铁车站上盖结构和地面人员的安全。本文应用LS-DYNA软件,研究地铁车站发生内部爆炸时的地面振动和典型上盖结构动态响应,采取防护技术措施并验证有效性。主要研究内容如下:  (1)利用LS-DYNA有限元软件,建
学位