外包钢加固钢筋混凝土框架结构抗震性能研究

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近年来,随着地震作用频率的增加,建筑结构损伤破坏情况愈发增多,但对于可再修的建筑物,对其进行加固和修复比重建更具经济意义,由此建筑物加固行业迅速发展,且结构加固类型和方法也日渐增多,其中,外包钢加固法由于构造简单、布置灵活、经济合理等特点,已成为工程实际广泛运用技术和科学研究的重要对象。鉴于现有关于外包钢加固法的研究大多针对结构材料和构件层次,对于受损结构整体的非线性研究理论还处于探索阶段,本文以钢筋混凝土框架结构在地震中所受到的损伤程度为变量,评估外包钢加固对结构整体抗震性能的影响,并通过结构加固前后对比,分析结构的地震易损性。本文完成的工作主要如下:论述外包钢加固对混凝土构件的约束作用,确定材料的本构关系,选取合适的损伤模型;通过结构的材料退化系数,建立震损钢筋混凝土框架模型,对结构模型进行Pushover分析。研究整体结构在不同地震作用下的承载力、动力特性及弹塑性变形,对比不同受损结构的周期、频率等自振指标。根据结构在地震作用下的基底剪力、层间位移、层间位移角及塑性铰等结果,分析外包钢的加固效果和结构的抗震性能。分析外包钢加固对结构性能的影响,运用增量动力分析,研究加固前后震损结构抗震性能的变化,选取合适的地震波,应用IDA曲线簇分析结构的整体抗倒塌性能和抗倒塌安全储备,优化工程需求参数的选择,评估外包钢加固对震损混凝土框架结构极限状态的易损性影响程度。
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