基于监测数据的高层框架-核心筒结构损伤评估

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1、硕士学位论文基于监测数据的高层框架-核心筒结构损伤评估MonitoringDataBasedDamageAssessmentofHighFrame-coreTubeStructures陈建华2010年6月国内图书分类号：TU355学校代码：10213国际图书分类号：624密级：公开工学硕士学位论文基于监测数据的高层框架-核心筒结构损伤评估硕士研究生：陈建华导师：滕军教授申请学位：工学硕士学科：土木工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2010年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU355U.D.C

2、:624DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringMonitoringDataBasedDamageAssessmentofHighFrame-coreTubeStructuresCandidate:ChenJianhuaSupervisor:Prof.TengJunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:CivilEngineeringAffiliation:ShenZhenGraduateSchoolDate

3、ofDefence:June,2010Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要我国是地震多发国家，汶川地震及玉树地震造成了大量建筑物破坏和人员伤亡。抗震救灾的实践经验表明，建筑结构的损伤评估是震后急需开展的紧迫工作之一。根据结构的损伤评估结果提出结构继续使用、加固使用及报废等不同等级处理建议，对恢复灾区正常生活秩序具有重要作用。同时，随着我国经济的持续发展，城市人口密度的增加推动了高层建筑的高速发展，出现了大量高层乃至

4、超高层建筑，因此高层建筑结构的震后损伤评估越来越得到人们的重视。针对应用较广的高层框架-核心筒结构，本文进行了以下损伤评估研究工作。1)提出基于监测数据修正有限元分析结果的方法。通过研究发现，材料塑性阶段的本构关系不准确是造成非线性分析结果误差的主要原因。为减小分析的误差，本文提出基于监测数据修正有限元分析结果的方法。首先确定楼层最大位移为修正指标，研究了影响修正系数的因素，进而通过监测数据与计算结果的对比建立修正系数公式，并利用修正系数对有限元结果进行修正，最终得到修正后的楼层最大层间位移。2)建立了利用修正后的楼层最大层

5、间位移对结构进行损伤评估的方法。利用修正后楼层的最大层间位移和楼层的子结构有限元模型，分析楼层的折减刚度，建立折减刚度和基于性能的损伤评估的关系，定量和定性对楼层的损伤进行评估，并利用加权组合法对各楼层的损伤进行加权组合得到结构的整体损伤评估。3)以某高层框架-核心筒结构的振动台试验模型为例，验证了本文提出的损伤评估方法。首先建立模型结构ABAQUS实体计算模型进行地震过程的分析，并利用模拟地震振动台试验的监测数据修正有限元分析结果，然后根据模型结构的特点，将结构分为10个代表楼层，利用修正结果求得各代表楼层的折减刚度，最后

6、对各代表楼层的折减刚度进行加权组合，得到整体结构的折减刚度。通过折减刚度和损伤程度之间的对应关系即可对各代表楼层和整体结构进行了定性损伤评估。经与振动台试验实际观察损伤情况相对比，证明了本文提出的方法能够对高层框架-核心筒结构楼层损伤程度和整体结构损伤程度进行有效的评估。关键词：高层框架-核心筒结构；监测数据；结果修正；层损伤评估；整体损伤评估I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractOurcountryhassufferedmanyearquakes.WechuanandYushuearquakescausedagr

7、eatdealofbuildings’damageandcasualty.Damageassessmentofstructuresisoneofthekeyjobsafterearquake.Accordingtothedamageassessment,advicesuchascontinuingtouse,reinforcingtouseanddestroyingareproposedforthestructures.Meanwhile,highframe-coretubestructuresarewidelyusedbe

8、causeofitsadvantage.Manyhighevensuperhighstructuresarebuilt.Sodamageassessmentofframe-coretubestructuresshouldbepaidmoreattention.Basedonmonitori