基于预期损伤设计的框架-核心筒结构振动台试验研究

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1、硕士学位论文基于预期损伤设计的框架-核心筒结构振动台试验研究STUDYOFSHAKINGTABLETESTABOUTTHEFRAMECORETUBESTRUCTUREBASEDONTHESEISMICDESIGNWITHEXPECTEDDAMAGE邱英豪哈尔滨工业大学2017年12月国内图书分类号：TU375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预期损伤设计的框架-核心筒结构振动台试验研究硕士研究生：邱英豪导师：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：

2、2017年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU375U.D.C:624AdissertationsubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsfortheacademicdegreeofMasterofEngineeringSTUDYOFSHAKINGTABLETESTABOUTTHEFRAMECORETUBESTRUCTUREBASEDONTHESEISMICDESIGNWITHEXPECTEDDAMAGECandidate：QiuYi

3、nghaoSupervisor：Prof.TengJunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：CivilEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2017Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要现阶段我国规范抗震设计体系采用“三水准”设防目标，偏重

4、“小震设计，大震验算”，不能对结构在大震作用下的损伤、破坏形态做到主动把握。基于预期损伤的抗震设计方法以框架-核心筒结构为例，理论上实现了对结构非线性阶段进行构件层次的主动设计，但该方法尚未经过试验检验。为此，本文利用模拟地震振动台试验技术进行框架-核心筒模型结构振动台试验，研究分析结构在地震作用下的抗震性能和损伤失效模式，在试验层面说明验证基于预期损伤设计方法的优越性和正确性。具体研究工作如下：框架-核心筒结构模拟地震振动台试验设计。本文根据规范方法和基于预期损伤抗震设计方法设计下的两栋原型结构截面尺寸及配筋信息，

5、遵循量纲相似原则设计并制作了两栋缩尺比1/15的模型结构，并进行模拟地震振动台试验。文章详细论述了模型结构的设计过程和振动台试验的设计方案。基于试验结果的框架-核心筒结构抗震性能分析。通过模拟地震振动台试验，获得了两栋框架-核心筒模型结构的振动台试验数据。基于试验结果进行模型结构的抗震性能分析，得到了结构在各地震工况前后的动力特性、加速度响应曲线、楼层变形曲线、层间位移角及扭转反应等。文章详细对比了两栋模型结构在地震作用下的各项抗震性能指标。基于试验结果的框架-核心筒结构损伤失效模式分析。文章从构件损伤的部位分布、不

6、同构件间的损伤相对关系、构件的损伤失效顺序、构件的损伤大小对比分析四个方面出发，明确了两个模型结构在地震作用下的损伤失效模式。通过比较二者的差异性，证明了基于预期损伤抗震设计方法相较于规范设计方法的优越性和正确性。关键词：框架-核心筒结构；振动台试验；预期损伤；抗震性能；损伤模式-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThestandardseismicdesignmethodinChinaistodesignastructurebasedontheprincipleofthreelevelwhichme

7、ansthatstructurewillbedesignedunderfrequentearthquakeandcheckedunderrareearthquake.Andthismethodisdifficulttograsptheperformanceofstructureunderrareearthquake.Theactivedesignofcomponentsinnonlinearstageisrealizeddirectlybytheseismicdesignmethodofframecoretubest

8、ructurebasedontheexpecteddamage.However,thismethodhasnotbeentestedexperimentally.Therefore,thedissertationstudiestheseismicbehavioranddamagemodeofthestructurebyshakingtablet