多重灾害下既有建筑的易损性分析

来源 :沈阳建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gulongliu
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在国家“十二五”计划政策的推动下,既有建筑的改造成为当下中国建筑发展的重要趋势。我国的既有建筑大部分建成在建筑行业发展初期,对结构的抗震性能及抗风性能的考虑微乎其微,50年的使用时间已使大部分建筑老化,其安全性、耐久性、节能性、舒适性、环保性等方面都难以满足现阶段人们的要求,所以对建有建筑进行改造迫在眉睫。本研究先对既有建筑的灾害易损性进行分析,进而对既有建筑的抗灾性能进行评估,最后根据评估结果对结构进行维修加固。本文总结了国内外易损性的研究现状,包括研究方法及其优缺点,提出了一种易损性研究的新方法。全文主体分为三个部分,第一部分是定义结构的损伤指标,确定损伤指标与破坏状态之间的关系;第二部分对结构进行灾害易损性分析,包括地震易损性分析、风灾易损性分析和风震组合易损性分析;第三部分是根据地震易损性分析结果运用阻尼器对既有建筑进行加固。本文的主要研究内容如下:首先,通过定义权重得到单体构件在整体结构中的权重系数。用构件位移角和构件权重系数的乘积计算损伤指数,将所有构件的损伤指数加和得到结构的整体损伤指数,以结构整体损伤指数作为评价既有建筑易损性的指标。其次,选取我国典型的既有建筑,在结构分析软件sap2000中建立结构有限元模型,将地震波和风速时程曲线分别输入到结构中,进行非线性动力时程分析,输出柱子的最大位移角,进而计算得到单体构件的损伤值、损伤指数以及结构的整体损伤指数。通过结构的整体损伤指数确定不同破坏状态的超越概率,最后绘制易损性曲线。最后,建立钢筋混凝土结构模型,验证本文提出方法对钢筋混凝土结构的适用性,进行地震易损性分析,得出结构的薄弱环节,对结构的薄弱环节进行加固。防震阻尼器是新型的加固技术,具有实际操作简单、作用效果良好的优点。目前阻尼器在建筑上已得到广泛的应用,但是对于加设位置的选择一直有待研究。基于构件权重系数的易损性分析方法能够得到结构中构件的损伤排序,根据构件损伤情况在损伤严重部位设置软钢型防震阻尼器进行加固再对加阻尼结构进行地震易损性分析,绘制加阻尼器结构的地震易损性曲线。通过对比两种易损性曲线,得到加固位置有效性论证。
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