改进的Park-Ang地震损伤模型及其比较

随着基于性态抗震设计理论的发展,Park-Ang双参数地震损伤模型在建立性态目标量化准则方面受到重视。通过引入与加载路径有关的能量项加权因子iβ,由定义的临界延性系数μ0和能量等效系数γE计算,提出了改进的Park-Ang双参数地震损伤模型。基于钢筋混凝土桥墩拟静力试验数据和非线性地震反应分析结果对改进模型进行了验证,并与原Park-Ang模型进行了比较分析,初步获得如下认识:①在选择合适组合参数β的条件下,改进Park-Ang模型和原模型在整体上都可以较好地描述构件的破损过程;②改进Park-Ang模型与原模型相比,可一定程度地降低组合参数β不确定性对损伤指数计算结果的影响。     

Kratzig及Park-Ang损伤指数模型比较研究

随着基于性能抗震设计理论的发展,地震损伤模型在建立性态目标方面受到重视。为了对基于能量的Kratzig模型作进一步的发展和完善,并与目前常用的Park-Ang模型作比较,首先进行6个不同轴压比的钢筋混凝土框架柱的低周反复加载试验,对试件各循环加载的损伤情况进行详细的描述,在此基础上分别用两种模型计算各构件每一级加载的损伤指标,并与试验现象进行对照。将计算结果与有关文献提出的损伤指数抗震设防目标比较,提出Krizig模型对应的设防目标指数范围;对损伤指数目标、模型合理性进行分析。研究结果表明,Park-Ang过低估计构件的损伤,认为基于能量的Krizig模型更符合构件的塑形变形性能。     

考虑低周疲劳效应的圆管截面钢支撑现象滞回模型

通过ABAQUS分析软件对一系列不同长细比、径厚比圆管截面钢支撑的压屈承载力、非线性屈曲平衡路径、卸载-再加载路径及损伤进行计算和统计,并选取典型构件计算结果与现有试验结果进行了对比,证明了有限元模型的准确性。通过统计的数值数据及现有的试验数据,拟合了简单、有效的圆管截面钢支撑现象滞回模型。该模型采用Coffin-Manson公式和Miner线性累积法则进行支撑低周疲劳损伤预测,建立了材料强度折减与疲劳损伤的相关公式,可以考虑支撑在滞回过程中的一些复杂非线性行为,如受拉屈服、受压非线性屈曲、包辛格效应及低周疲劳效应引起的材料强度折减和断裂等。该模型预测的支撑滞回曲线和累积能量耗散曲线与现有试验和校正的有限元模型的计算结果吻合较好,且计算耗时大幅缩减,适用于圆管截面钢支撑结构的非线性分析。     

建筑结构地震损伤量化模型研究进展

指出建筑结构地震损伤模型是评价结构或构件在受到地震作用后破坏状态的无量纲指数,是震后对受损结构做出处理决策的重要理论依据,从构件和结构层次上系统地分析了几种典型的损伤模型,分析了这些模型的优缺点,在此基础上提出了地震损伤模型今后研究和发展方向的建议。     

新型钢板耗能器的耗能性能分析及其低周疲劳研究

介绍了一种新型钢板耗能器,并对比分析了钢板耗能器的实验结果和模拟结果,两者的滞回曲线基本一致,都很饱满稳定,耗能性能优越。在此基础上,又对该耗能器的低周疲劳性能开展了研究,为其推广应用奠定了基础。     

基于Park-Ang模型的框架结构地震损伤性能评估

借鉴Pushover分析和混凝土构件损伤评估的基本思想对结构进行性能评估.通过能力谱方法,得出罕遇地震作用下结构的层间位移,采用Park-Ang模型计算结构各层的损伤指标,并结合非线性静力分析的结构构件塑性铰的发展、分布情况对结构的性能水平进行评估.本文方法利用结构滞回耗能与结构最大位移的关系求解结构的滞回耗能,极大地...     

多层建筑考虑低周疲劳特性的抗倒塌验算实用方法

通过理论分析和大量数值计算，对作者提出的抗震结构的等效延性破坏准则中诸参数进行统计回归，总结出剪切型结构考虑低周疲劳特性的抗倒塌验算的简化方法，便于工程实际应用。     

钢筋混凝土柱低周疲劳全过程累积损伤性能简化分析方法

为了有效预测地震作用下钢筋混凝土柱的低周疲劳损伤累积程度与损伤后的剩余承载能力,提出了一种 基于单调荷载-位移关系并考虑低周疲劳效应的钢筋混凝土柱损伤承载能力简化分析方法。首先,根据自洽方法 并假设裂纹符合Weibull分布,提出了基于细观机理的混凝土损伤模型,给出了混凝土损伤指标与有效模量、应 变的定量表达式,并通过非线性数值分析得到了钢筋混凝土柱的单调荷载-变形曲线;然后,通过分析纵筋的塑 性低周疲劳损伤,建立了基于割线刚度的钢筋混凝土柱低周疲劳变形性能损伤计算模型,模型参数根据试验研究 获得,推导了柱割线刚度和抗力的衰减规律计算公式;最后,在以上工作的基础上,分析低周疲劳作用对钢筋混 凝土柱底截面混凝土和纵筋应变的累积增大效应,得到混凝土损伤后的有效弹性模量,提出了考虑低周疲劳损伤 后的钢筋混凝土柱承载能力和变形能力计算方法。编制非线性损伤分析程序,对损伤后试验柱进行了计算分析。 结果表明,该方法得到的计算值与试验值的相对误差处于合理范围之内,验证了该方法的可靠性和实用性。     

考虑屈曲影响的复合钢筋低周疲劳性能研究

当钢筋混凝土结构承受地震作用时，关键部位的纵向钢筋易发生屈曲进而加速发生疲劳破坏。为评估屈曲对复合钢筋低周疲劳性能的影响，开展4种长细比的复合钢筋低周疲劳试验，获得其应力-应变滞回曲线。在此基础上，分析屈曲对复合钢筋滞回曲线形态、应力应变性能及耗能能力的影响。通过OpenSees实现了考虑屈曲影响的复合钢筋低周疲劳性能的数值模拟。结果表明：当复合钢筋长细比大于9时，滞回曲线明显捏拢；峰值压应力随加载圈数增加呈下降趋势，应变幅增加显著提高峰值压应力的下降速率；屈曲降低滞回环的耗能能力和复合钢筋的疲劳寿命，对复合钢筋的疲劳性能产生较大的不利影响；提出的数值分析模型可以有效地模拟屈曲引起的峰值拉压应力不对称的特性。     

结构地震累积损伤指标研究进展

对现有地震累积损伤理论从材料、构件、结构三个层面进行介绍,并从损伤指标选取角度对比,分析经典理论模型优缺点,为进一步揭示结构地震破坏机理研究提出了建议。     

焊接钢结构地震下基于低周疲劳特性的破坏准则的探讨

介绍了结构地震下的几种破坏准则,并归纳了焊接钢结构的两种破坏准则：首超破坏准则和累积损伤破坏准则,给出统一两种破坏准则的基于低周疲劳特性的以等效延性为主要参数的表达式．最后简单介绍了结合破坏准则的焊接钢结构梁柱节点的抗震试验．     

钢纤维混凝土疲劳损伤行为研究

研究了轴向压缩疲劳荷载作用下钢纤维混凝土的疲劳损伤演化行为，给出了描述该损伤行为演变规律的力学模型。     

适用于型钢高强高性能混凝土柱的地震损伤模型

为了较好地分析型钢高强高性能混凝土柱在地震荷载作用下的损伤破坏机理,通过对现有几种地震损伤模型的分析比较,并结合低周反复荷载作用下型钢高强高性能混凝土柱的滞回特性,建立以最大变形处卸载刚度的退化和累积的残余塑性变形为破坏参数的地震损伤模型,并结合已有的试验结果对损伤模型进行了非线性回归分析,确定模型中相关参数。同时分析剪跨比、混凝土强度、轴压比对型钢高强高性能混凝土柱损伤累积和发展的影响,结果表明,在加载后期,随着混凝土强度和轴压比的增加,型钢高强高性能混凝土柱的损伤发展加快;而随着剪跨比的增加,型钢高强高性能混凝土柱的延性提高,损伤进程相对平缓。     

剪力墙结构损伤模型研究现状与分析

基于性能抗震设计理论的主要内容是损伤指标的选择和性能目标的量化.文中通过介绍国内外有剪力墙结构损伤模型研究成果,结合国内外对剪力墙结构抗震性能的试验研究,并探讨了剪力墙结构损伤在实际工程中的应用研究,提出了仍有待进一步深入研究的问题.     

钢纤维混凝土疲劳断裂与损伤特性的试验研究

用三点弯曲梁试件测定了钢纤维混凝土的等效断裂韧度KeIC和裂纹口张开位移的临界值CTODc,研究了预疲劳加载幅值对钢纤维混凝土断裂特性的影响规律。试验证明 :当预疲劳加载幅值超过某一阈值后 ,钢纤维混凝土的断裂参数有所降低 ,它们是与预疲劳加载幅值有关的物理量。另外 ,对钢纤维混凝土作了等幅疲劳断裂试验 ,研究了钢纤维混凝土在弯曲疲劳荷载下的不可逆变形发展、疲劳寿命、吸收能量规律及损伤特性 ,研究表明 :疲劳过程中能量吸收相对值可以较为真实地反映疲劳损伤演化规律     

基于地震塑性损伤的混凝土框架结构分析模型研究

采用经典塑性和连续损伤模型,确定了塑性变形的演化法则,发展了一种基于抗震损伤的混凝土框架结构分析模型。运用两端具有塑性铰的梁模型模拟框架结构的梁柱。算例表明,该模型的损伤指数可以确定结构各单元和整体在地震时的性能及结构极限荷载,具有可靠的精度。     

基于能量分析法的地震损伤性能智能优化设计

在基于能量分析法的地震损伤性能控制设计的基础上,通过引入改进的遗传算法,提出了基于能量分析法的地震损伤性能智能优化设计,并编制了相应的优化程序。算例分析表明,提出的智能优化设计方法及其编制的优化程序是合理可行的,可以自动实现结构的优化设计;提出的改进的遗传算法与一般遗传算法相比具有较好的收敛性能。     

岩体冻融疲劳损伤模型与评价指标研究

 岩体冻融损伤模型与评价是研究岩体经历冻胀力萌生、发展与消散反复作用后物理力学性质劣化的主要内容,现有对岩体冻融循环后的损伤评价指标主要有孔隙率、纵波波速、静动弹性模量等物理参数。冻胀力对于岩体可等效为三轴拉伸应力,首先基于三向等效拉应力建立岩体冻融疲劳损伤模型,该冻融损伤演化方程与单轴循环拉应力下的疲劳损伤方程虽然具有同样的形式,但物理意义不同。基于动弹性模量的定义,以孔隙率和纵波波速为参变量推导出了统一的损伤变量表达形式,该损伤变量不仅考虑了双物理参数的影响,还能对不同冻融循环次数下岩石的单轴抗压强度进行较好预测,可作为岩体冻融损伤的评价指标。定义动弹性模量损失40%为岩石冻融破坏临界值,利用该临界值可避免通过试验确定最大冻融循环次数,进而结合统一损伤变量对冻融疲劳损伤演化方程进行求解,最后通过2个实例说明该冻融疲劳损伤模型与评价方法的正确性和实用性。