基于地震动参数的钢筋混凝土结构易损性分析

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近年来，地震在全球范围内发生频繁。如何能够有效预测地震引起的损失，减轻地震造成的破坏，是土木工程领域中最为关心的问题之一，具有十分重要的意义。地震易损性分析是建筑结构地震灾害估计的前提，是预测地震破坏和损失的关键技术。因此，研究建筑结构的地震易损性是十分必要的。在总结常用的建筑结构易损性分析方法的基础上，本文提出了针对于缺乏震害经验的结构易损性估计方法，并对地震动需求谱和结构能力曲线的确定方法进行了探讨。对我国民用住宅中使用的建筑结构形式最多的钢筋混凝土框架结构房屋（三层和六层）和钢筋混凝土框架剪力墙结构房屋做了理论易损性分析。
　　本文主要有以下几个方面的内容：⑴结构易损性是对建筑物所有极限状态的概率分布的描述。传统的分析方法主要有专家判断法、经验统计法、地震烈度表法、简化结构动力分析法和建筑物抗震性能评价法等。对于缺乏震害资料但经正规抗震设计的结构，主要是依据抗震设计规范、建筑结构动力分析方法及相关试验结果进行综合估计。本文认为以加速度谱值作为地震动输入参数，使用简化结构非线性静力分析方法可以进行建筑物易损性分析。为了确定地震动需求谱，本文指出采用以地震动峰值加速度反应谱作为地震动输入参数可以避免使用地震烈度时的缺陷。其次提出了弹性地震动需求谱的确定方法。最后，在此基础上根据国内外学者提出的七种强度折减系数模型，对弹性反应谱进行折减得到弹塑性地震动需求谱。⑵讨论了结构能力曲线的确定方法。利用静力弹塑性分析(Push-over)方法对结构进行推覆分析，将得到的基底剪力-顶层位移曲线通过公式转换成谱位移—谱加速度曲线，即确定了结构的能力曲线。⑶结合简化静力弹塑性分析方法，以地震动加速度反应谱作为地震动输入参数，通过需求谱和能力谱计算结构在特定地震动下的位移反应。进而对钢筋混凝土框架结构和钢筋混凝土框架剪力墙结构进行分析，建立易损性曲线。分析得到的理论易损性矩阵，发现：低层钢筋混凝土框架结构的抗震能力较强；框架剪力墙结构的抗震能力较框架结构更强；当结构遭受高于设防烈度的地震动作用时，结构发生严重破坏和倒塌的概率均增加。所得到的结构理论易损性矩阵和结合实际震害资料得出的易损性矩阵基本接近，验证了该简便易损性分析方法的正确性和可行性。

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作者
靳鑫;
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作者单位

太原理工大学;

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授予单位太原理工大学;
学科结构工程
授予学位硕士
导师姓名马福;
年度 2011
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TU375.402;TU312.1;
关键词
钢混建筑; 框架结构; 地震响应; 结构荷载;

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