现有结构可靠度分析的一种实用方法

提出了一种可以用于结构鉴定与加固的结构可靠度分析实用方法。将结构视为楼层的串联模型,以楼层可靠度的最小值作为系统的可靠度;将同一楼层中各构件的可靠度按照一定的权函数组合形成楼层的可靠度,权函数以各构件的荷载/抗力为主,并按照构件的重要性、变形情况、裂缝情况和使用情况等进行修正。同时,对影响结构可靠度的抗力因素和外荷载因素做了分析。     

基于pushover分析RC框架结构体系抗震可靠度计算

为了实现钢筋混凝土框架结构体系抗震可靠度分析,基于静力抗震的Pushover分析,利用结构侧向位移作为破坏标准,根据塑性铰的出铰顺序,结合框架结构地震水平集中荷载与塑性铰的作用,提出了识别结构主要失效模式与体系可靠度计算的方法,并对某3层3跨钢筋混凝土框架结构进行抗震可靠度计算。经过计算分析表明,该方法能有效计算结构体系可靠度,能有效地反映结构体系各失效截面间、各失效模式间的相关关系,很好地反映结构体系的性能。     

已有砌体结构抗震可靠度分析的实用方法

应用以层次分析法和一次二阶矩法为基础的实用简化方法分析已有结构的可靠度,将楼层中各构件的可靠度按照权函数(修正的构件的荷载/抗力比)组合成楼层的可靠度,以楼层可靠度的最小值作为系统的可靠度;砌体结构在地震作用下发生剪切破坏为主要的结构失效模式,将墙体的抗剪能力减去其分担的地震作用定义为抗震可靠度分析的功能函数,墙体的抗剪能力套用现行设计规范的计算公式;选用工程实例说明了已有砌体结构抗震可靠度分析的实用方法。     

灾害荷载下混凝土框架可靠性分析

本文研究了在灾害荷载作用下 ,构件发生剪切破坏的钢筋混凝土框架结构可靠度计算 ,并通过一算例 ,说明在灾害荷载作用下进行混凝土框架结构可靠度分析时考虑剪切破坏的必要性     

平面不规则钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震评估方法

从现行规范对平面不规则结构的限制条件出发,推导扭转角与扭转位移比的关系式,结合钢筋混凝土框架结构在不同地震作用水平下的层间位移角限值,建立平面不规则结构的层间扭转角需求曲线;依靠现有有限元分析程序计算结构构件的扭转角和扭转角能力曲线,提出平面不规则钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震评估方法--扭转角能力谱法.通过算例对扭转角能力谱法的使用方法和原理进行阐述,建立平面不规则结构的评估曲线,分析结构不同楼层各构件的扭转变形性能.结果表明,扭转角能力谱法既可以一目了然地判别出楼层与楼层之间的扭转变形关系,又可以准确地判别出同一楼层各抗侧力构件的扭转变形性能,从而全面的实现各构件基于性能的抗震评估.     

地震作用下钢框架结构抗竖向连续倒塌可靠度分析

为了对偶然荷载作用下结构的抗连续性倒塌进行可靠度研究,采用OpenSEES软件建立钢框架连续倒塌分析数值模型,考虑到钢框架结构材料和荷载的不确定性,使用拉丁超立方抽样方法生成钢框架结构随机样本,并采用随机Pushover算法对钢框架结构进行分析,计算得到X、Y两个方向不同地震水平下各钢柱承载能力及变形能力的可靠度指标,根据抗震可靠度相关理论确定目标可靠度指标,通过比较各柱的可靠度指标和目标可靠度,对结构在地震作用下最可能失效构件进行识别。基于所识别的最可能失效构件,结合所生成的100组钢框架结构随机样本,采用拆除构件法对钢框架结构在单柱失效和多柱失效等工况下进行抗连续倒塌IDA分析,得到随机IDA分析曲线。通过结构连续倒塌极限状态方程,计算得到损伤结构发生连续倒塌的概率及连续倒塌条件可靠度指标。采用基于风险的结构连续倒塌概率表达式,分析地震作用下钢框架结构发生局部破坏后的连续倒塌全概率可靠度,为准确评价钢框架结构在地震作用下的抗连续倒塌能力提供依据。     

钢筋混凝土框架结构基于能量抗震设计方法研究

针对基于能量抗震设计方法在钢筋混凝土（RC）框架结构中的应用进行研究。总结现有能量抗震设计方法研究进展,指出在控制罕遇地震作用下结构耗能机制的基础上确定构件累积滞回耗能需求是落实该方法的关键。通过大量RC框架结构算例的弹塑性分析,提出基于“强柱弱梁”耗能机制下RC框架梁、柱构件累积滞回耗能需求的计算方法,包括：总累积滞回耗能在框架梁和框架柱的分配和沿楼层高度的分布以及在同一楼层的分布。在此基础上,结合梁柱构件的承载力和变形需求,进行梁柱构件的耗能损伤评价,并据此实现基于能量抗震设计。通过1个4层框架结构的算例说明所建议的基于能量抗震设计方法在RC框架结构的具体应用。结果表明,所建议方法的构件耗能需求计算结果与时程分析结果吻合较好,且偏于安全。     

多层钢筋混凝土框架结构基于材料的损伤模型研究

基于线性损伤理论,在确立混凝土和钢筋材料的损伤指标计算模型的基础上,通过引入加权系数,实现了从材料到钢筋混凝土构件截面、构件、楼层及框架结构损伤指标的计算;并按我国现行规范设计了一个位于抗震设防烈度为8度区的5层钢筋混凝土框架结构;采用Open Sees软件按上述基于材料的钢筋混凝土整体结构的损伤评估方法对其进行了增量动力分析及损伤评估。计算结果表明:采用基于材料的损伤模型计算方法,不仅能够很好地预测多层钢筋混凝土框架结构在地震作用下的损伤发展过程,还能很好地评估多层钢筋混凝土框架结构在地震作用下的损伤状态。     

地震激励下钢筋混凝土框架结构楼层损伤研究

地震激励将诱引建筑结构损伤,且损伤会由于荷载循环次数的增加而不断累积。在分析总结国内外关于楼层地震损伤模型研究成果的基础上,得出结构损伤从构件维度上考虑比从整体结构维度上考虑更能合理反映损伤演化规律。采用"预损法"并利用有限元软件ABAQUS模拟框架结构在构件各主要设计参数(如楼板作用、轴压比)变化时所引起的损伤,揭示各类构件损伤对楼层损伤的影响规律,建立往复荷载作用下钢筋混凝土框架结构楼层损伤模型。     

钢筋混凝土框架结构地震易损性分析

为评估按我国现行规范设计的钢筋混凝土框架结构的地震易损性,将钢筋混凝土框架结构的抗震性能划分为四个等级,采用构件端部的塑性转角和结构层间位移角作为性能指标分别从构件层次和楼层层次对抗震性能等级进行量化。考虑地震动的随机性和结构材料强度的随机性,对285 600个结构——地震动随机样本进行弹塑性动力时程分析,形成易损性曲线,研究设防烈度、结构高度、场地类别等因素对钢筋混凝土框架结构地震易损性的影响。结果表明,层数越多,场地特征周期越长,结构在各性能水平的超越概率越大。最后,根据易损性分析结果,对多水准的抗震性能目标进行了分析,为基于性能的抗震设计提供参考。     

高层钢-混凝土混合结构弹塑性地震位移的工程实用计算

本文针对目前高层建筑中常用的外钢框架-内混凝土核心筒混合结构体系的弹塑性地震位移的实用计算开展研究。在合理选取一定数量的地震记录及典型的结构形式的基础上,采用经实验检验的分析模型与计算程序,得到了钢-混凝土混合结构的弹塑性层间相对位移与主要结构参数之间的大致规律,并通过统计分析,得到了混合结构的弹塑性层间相对位移与各参数的定量关系,以此提出了进行罕遇地震下高层钢-混凝土混合结构弹塑性位移验算时的计算数表。     

工程结构可靠性基本理论的发展与应用(3)

自20世纪20年代以来,工程结构可靠性理论和应用的研究已取得了重大进展。本文根据大量的文献,从结构可靠性基本理论和方法、结构体系可靠度、结构可靠度的Monte-Carlo模拟方法、结构承载能力与正常使用极限状态可靠度、结构疲劳和抗震可靠度、钢筋混凝土结构施工期和老化期可靠度六个方面,分三部分对结构可靠性理论和应用国内外研究的现状进行了概括性总结,以期为我国在这方面研究的进一步发展提供一个参考。本篇是其中的第三部分,主要介绍了结构抗震可靠度,以及钢筋混凝土结构施工期和老化期可靠度研究和应用的发展。     

施工期钢筋混凝土结构的安全分析与安全指标

施工期钢筋混凝土结构的安全问题越来越受到关注。钢筋混凝土结构施工过程中的安全分析 ,应建立在准确把握时变结构的荷载、荷载效应和抗力以及合理计算安全指标的基础之上。本文结合调查统计 ,研究和讨论了钢筋混凝土结构在施工过程中抗力、荷载及荷载效应的特征和概率模型 ,基于建筑结构可靠性理论进行安全分析 ,建立了考虑荷载重新分配的施工期结构安全指标的计算方法。通过对一批案例的分析和计算 ,讨论了结构设计因素、施工周期、施工活荷载以及支模层数等对安全指标的影响。本文的结论和提出的方法可以用于钢筋混凝土结构施工过程的安全控制、施工方案的比选、优化和决策。     

某三层框架结构顶部增设运动场及舞厅的结构设计

某已使用了17年的三层钢筋混凝土框架结构车库要求在屋顶增建一层作为羽毛球运动场和舞厅。首先根据原结构条件和使用功能要求,选定了增加层的结构形式。然后对原结构进行耐久性和安全性测验,不满足要求的构件进行补强,随后采用广厦结构设计软件对加层后的结构进行了承载力复核,考虑新旧设计规范间的差异,认为应按现行规范进行复核和加固补强,最终确认该结构加层是可行的,但部分构件因承载力不足而需要加固。随后对原结构构件进行了加固设计,给出了加固的施工步骤,还对新旧构件的节点连接方式进行了设计。本工程可为今后类似工程提供借鉴。     

型钢混凝土梁柱框支剪力墙结构承载力及试验验证

框支剪力墙结构可以提供建筑底层大空间,因此在实际工程中被广泛地采用。为提高其抗震性能,提出型钢混凝土梁柱框支剪力墙结构加以改进。介绍了框支剪力墙内力简化计算方法和两种型钢混凝土柱正截面设计公式,给出型钢混凝土梁柱框支剪力墙结构承载力确定方法,并进行了一榀1/4缩尺模型在竖向荷载和单调水平荷载作用下的静力试验作为验证。     

型钢高强高性能混凝土框架拟动力试验研究

采用基于位移控制的多点地震记录输入的拟动力试验方法,进行了一榀1/4比例的两跨3层型钢高强高性能混凝土框架拟动力试验。研究了地震作用下该结构的动力反应、层间位移和楼层耗能的分布方式、结构破坏机理及裂缝形态,测试了结构在不同阶段的频率与阻尼比。试验结果显示型钢高强高性能混凝土框架具有良好的耗能能力和变形能力,框架实现了较为理想的梁铰屈服机制,楼层变形呈倒三角形分布,结构阻尼比略低于普通型钢混凝土框架结构的阻尼比。最后,基于考虑损伤退化的型钢高强高性能混凝土框架滞回模型对试验模型进行了弹塑性时程分析,并分析了计算与试验结果产生差异的原因。     

钢骨混凝土梁式转换层结构抗震性能试验研究

结合—实际工程,进行了两榀框架梁式转换层结构1/5缩尺模型在水平低周反复荷载下的抗震性能试验,其中一榀的转换梁和与其相连的框支柱采用了钢骨混凝土结构.试验结果表明,采用钢骨混凝土的梁式转换层结构受力和抗震性能明显优于普通钢筋混凝土梁式结构.     

CRCP荷载应力有限元模型分析

根据连续配筋混凝土路面混凝土和钢筋实际受力、变形特点,建立了有限元模型进行研究,计算并分析了板宽、板厚、地基模量、混凝土模量、配筋率五项指标对CRCP板荷载应力的影响趋势,确定了不同裂缝间距情况下,临界荷位的判定依据。     

碳纤维增强材料在结构抗震加固中的应用

介绍了碳纤维增强材料CFRP的加固原理、基本性能及其种类,并对CFRP在公共建筑、砌体结构、木结构、基础工程中的抗震加固应用实例及其应用情况进行了论述,工程实践表明,该增强材料在结构抗震加固中应用效果良好,值得推广。