基于结构整体损伤指标的钢框架地震易损性研究-论文.pdf

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1、振动与冲击第33卷第11期JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCK基于结构整体损伤指标的钢框架地震易损性研究徐强，郑山锁，韩言召，程洋，田进(西安建筑科技大学土木工程学院，西安710055)摘要：以9层梁柱焊接钢框架为例，选取20条满足场地条件的地震波，对结构进行动力增量时程分析(IDA)，对比分别以层间位移角和能量耗散作为结构整体损伤指标评判的结构损伤程度，发现仅以层问位移角作为结构整体损伤指标会高估结构抗倒塌能力，而仅以能量耗散作为结构整体损伤指标则无法判别结构失效模式。为避免单一结构整体损伤指标的缺点，能够同时考虑

2、整体结构的首超破坏与累积损伤，提出了一个基于层间位移角和能量耗散的双参数线性组合的结构整体损伤模型，定义结构4种极限破坏状态，对比层间位移角、能量耗散与建立的结构整体损伤模型的结构损伤曲线与易损性曲线。结果显示，基于层间位移角和能量耗散的双参数线性组合的结构整体损伤模型能够更加合理的描述结构的损伤程度。关键词：钢框架；损伤模型；易损性分析；层间位移角；能量耗散中图分类号：TU528．01文献标志码：ADO1：10．13465／j．cnki．jvs．2014．11．014Steelframeseismicvulnerabilityba

3、sedonaglobalstructuraldamageindexXUQiang，ZHENGShan—SUO，HANlean—zhao，CHENG，TIAN(SchoolofCivilEngineering，Xi’anUniversityofArchitectureandTechnology，xi’an710055，China)Abstract：Byselecting20seismicwavesusedforincrementaldynamicanalysis，thedamagelevelsofa9一storybeam—column

4、weldedsteelframewerecomparedtakinginter—storydriftangleandenergydissipation，respectivelyastheglobalstructuraldamageindex．Theresultsshowedthatthestructuralcollapse—resistancecapacityisoverestimatedonlytakinginter—storydriftangleastheglobalstructuraldamageindex，andthefai

5、luremodesofthestructurecannotbedistinguishedonlytakingenergydissipationastheglobalstructuraldamageindex．Toconsiderthefirstexcursiondamagefailureandcumulativedamageofthestructure，astructuralglobaldamagemodelbasedonthelinearcombinationoftwoparametersincludingbothinter—st

6、orydriftangleandenergydissipationwasproposedtoavoidthedisadvantagesofasingleindex．Theglobalstructuraldamagecurvesandfragilitycurveswerecomparedwithinter—storydriftangle，energydissipationandtheproposeddamagemodeltakenastheglobalstructuraldamageindexbydefiningfourultimat

7、estatesofdamage．Theresultsindicatedthattheproposedmodelismorereasonabletoevaluatethedamagelevelofasteelstructureunderstrongearthquakes．Keywords：steelframe；damagemodel；vulnerabilityanalysis；inter—storydriftangle；energydissipation地震造成的人员伤亡和经济损失与结构的破坏程结构整体损伤评估指标度直接相关，结构的整

8、体易损性分析与基于性能的抗震设计均需对结构损伤提出一个可以量化的指标，并1．1结构损伤模型划分结构不同极限破坏状态。合理的损伤模型应物理结构在地震作用下会产生不同程度的损伤，并随意义明晰、应用简便，并能够同时考虑结构的位移首超着荷载循