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框架结构地震损伤演化理论与数值模拟分析

作　者: 周娜
导　师: 刘海卿
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 结构工程
关键词: 损伤指数弹塑性地震反应恢复力模型框架结构损伤演化过程
分类号: TU375.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 21次
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内容摘要

地震对建筑物产生的破坏性对人类的威胁越来越受到人们的关注，所以对地震作用下结构的损伤演化规律的研究就显得尤为重要。本文在分析了典型的Park双参数模型的基础上，确定采用改进的变形和累计滞回耗能的双参数模型为本文的损伤研究模型。对结构在地震作用下的弹塑性反应分析方法进行了研究和分析，并应用Newmark-β法作为结构动力响应的数值计算方法。采用空间实体模型建立结构模型，进行了弹塑性时程分析，然后应用MATLAB数值软件编制并计算出框架结构损伤指数，定量的研究了结构的损伤演化过程。通过分析得到以下结论：（1）改进后的损伤指数计算模型不仅能够计算最大的损伤指数，而且能够定量的连续化的计算结构损伤指数,描述结构的整个损伤演化过程。（2）应用“三水准”损伤指数抗震设防目标所规定的损伤指数范围，能够很好的描述一般结构的地震破坏的损伤指标应用起来方便快捷。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-11
1 绪论  11-21
  1.1 课题的研究背景和意义  11-12
  1.2 结构在地震作用下的破坏机理  12-13
  1.3 混凝土损伤机理  13-15
    1.3.1 混凝土损伤机理  13-14
    1.3.2 外部荷载引起混凝土损伤的变化  14
    1.3.3 损伤的各种表现  14-15
  1.4 结构抗震理论的三个发展阶段  15-17
    1.4.1 静力理论阶段  15-16
    1.4.2 反应谱理论阶段  16-17
    1.4.3 弹塑性动力时程分析阶段  17
  1.5 结构损伤理论的发展及其研究现状  17-19
    1.5.1 退化损伤研究模型  18
    1.5.2 变形损伤研究模型  18-19
    1.5.3 变形及能量综合损伤模型  19
  1.6 本文的主要研究内容  19-21
2 结构损伤理论的研究层次  21-40
  2.1 材料层次的损伤模型  21-26
    2.1.1 损伤力学的基本理论  21-22
    2.1.2 抗震结构性能参数的选择及应变等效假设  22-23
    2.1.3 混凝土材料的几种损伤模型  23-26
  2.2 构件层次的损伤模型  26-34
    2.2.1 几种破坏参数的分析  26
    2.2.2 单参数损伤模型  26-30
    2.2.3 双参数损伤模型  30-34
  2.3 结构整体的损伤模型  34-36
  2.4 本文采用的地震损伤指数模型  36-37
  2.5 地震损伤性能目标及损伤程度界定准则  37-39
    2.5.1 地震损伤性能目标  37-38
    2.5.2 地震作用下结构的损伤程度界定准则  38-39
  2.6 本章小结  39-40
3 钢筋混凝土框架结构弹塑性地震反应分析方法  40-52
  3.1 钢筋混凝土恢复力特性  40-47
    3.1.1 恢复力曲线的特点  40-41
    3.1.2 恢复力特性曲线的计算模型  41-45
    3.1.3 恢复力计算模型中的特征参数  45-47
  3.2 动力反应数值分析方法  47-48
  3.3 地震波的选取  48-51
    3.3.1 地震波的选取原则  49-50
    3.3.2 地震波的确定方法  50-51
  3.4 本章小结  51-52
4 钢筋混凝土框架结构地震作用下损伤演化实例分析  52-67
  4.1 有限元建模  52-53
  4.2 钢筋混凝土框架结构时程分析  53-54
    4.2.1 结构位移响应分析比较  53
    4.2.2 结构加速度响应分析比较  53-54
  4.3 结构地震作用下损伤指数计算程序编制  54-63
    4.3.1 钢筋混凝土框架结构损伤指数计算  55-58
    4.3.2 钢筋混凝土框架结构损伤演化曲线拟合方程  58-63
  4.4 结构损伤演化数值模拟结果分析  63-66
  4.5 本章小结  66-67
5 结论与展望  67-69
  5.1 结论  67
  5.2 展望  67-69
参考文献  69-72
作者简历  72-73
学位论文数据集  73-74

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