基于变形的RC结构强震作用下抗倒塌能力与经济损失研究

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1、工程硕士学位论文基于变形的RC结构强震作用下抗倒塌能力与经济损失研究作者姓名黎梓健工程领域建筑与土木工程校内指导教师季静教授校外指导教师贺锐波高级工程师所在学院土木与交通学院论文提交日期2018年4月ResearchonCollapse-resistantCapacityandEonomicLossofRCStructuresunderStrongEarthquakebasedonDeformationADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiZijianSupervisor：Prof.JiJin

2、gSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China2018420摘要在我国经济迅速发展的进程中，存在着大量不同建造时期、依据不同规范的既有建筑，如何对这类建筑结构的抗震性能进行评估，是一门亟待解决的课题。本文结合钢筋混凝土（以下简称RC）构件变形指标限值的最新研究成果，建立基于构件变形的结构抗震性能评估方法，在验证有限元模拟参数的基础上，以楼层数量、抗震设防烈度和场地特征周期为参数设计了27个框架结构模型和15个剪力墙结构模型作为本文的研究对象，对结构在大震和极罕遇地震作用下的构件破坏形态、抗倒塌能力和灾后修复成本等

3、问题展开分析，主要研究工作如下：（1）对影响构件破坏形态的两个参数（剪跨比和弯剪比）的分布规律展开了研究，得出了梁、柱和剪力墙的剪跨比和弯剪比沿楼层高度的变化规律和构件的破坏形态在结构中的分布规律。（2）采用第一竖向构件失效准则对按现行规范设计的框架结构和剪力墙结构进行了抗倒塌能力分析，得到了不同高度、设防烈度和场地特征周期的结构在强震下作用的倒塌概率，指出了7度区的框架结构和8度区中场地特征周期为0.65s的剪力墙结构抗震性能较差，并给出了改进的建议。（3）对第一竖向构件失效准则和规范的层间位移角准则进行对比，得出了采用两个倒塌判定准则在对不同结构体系的建筑进

4、行安全性评估时保守程度的大小关系；探究了构件变形与结构变形之间的关系，通过回归分析给出了框架结构中第一个框架柱发生构件失效时对应的最大层间位移角和剪力墙结构中第一个墙肢或连梁发生构件失效时对应的最大层间位移角。（4）提出了基于构件变形的结构地震经济损失计算方法，对不同高度、设防烈度和场地特征周期的框架结构和剪力墙结构在强震下的经济损失进行分析，发现在大震下框架结构只要不倒塌则满足本文对可修复结构的要求，在极罕遇地震下只有不足50%的结构为可修复结构，其中7度区的框架结构经济损失最严重。剪力墙结构在大震和极罕遇地震下只要不发生倒塌则为可修复结构，但8度区结构的经济

5、损失较严重。关键词：构件变形、抗震性能评估、抗倒塌能力、经济损失IAbstractIntheprocessofrapideconomicdevelopment,therewerealotofexistingbuildingswithdifferentconstructionperiodsanddifferentcodes.Howtoevaluatetheperformanceofsuchstructuresbecameaseriousproblem.Althoughperformance-baseddesignhasbeenintroducedinthecurr

6、entcodes,itcannotbeusedinseismicperformanceevaluationdirectlybeacauseofthelackofrelationshipbetweencomponentsdeformationanddamage.Therefore,basedonthelatestresearchresultsaboutdeformationlimitsofreinforcedconcrete(RC)components,thispaperestablishedtheevaluationmethodsofseismicperform

7、ance.Inaddition,basedonaccuracyverificationsoffiniteelementmethod,27framestructuresand15shearwallstructuresweredesignedastheresearchobjectofthisthesisvaryingwithheight,seismicintensityandsitecharacteristicperiod.Themainresearchworksandresultsofthisthesisincludes:(1)Researchonthedistr

8、ibutionlawof