考虑地震动特性的RC框架结构地震易损性分析

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近几十年来国内外发生的几次强震(如集集地震、汶川地震等)造成大量房屋倒塌和人员伤亡,强地震作用下结构的抗倒塌能力受到工程界的广泛关注,结构的抗倒塌已成为研究的热点。基于IDA的易损性分析和抗倒塌分析对地震动输入非常敏感,地震动的随机性和不确定性将对结构在不同地震动输入下的抗倒塌性能产生较大影响。目前关于结构抗倒塌性能的研究大多是在普通远场地震和无脉冲地震作用下进行的,考虑速度脉冲效应对RC框架结构抗倒塌性能影响的研究相对较少。因此,分析脉冲型地震动特性,研究脉冲型地震特性对RC框架结构抗倒塌性能的影响具有重要的实际意义。本文主要进行了以下研究:(1)介绍了脉冲型地震动和无脉冲地震动的基本特性,针对脉冲型地震动和无脉冲地震动作用下结构的易损性分析和抗倒塌性能评估进行了分析。(2)根据Baker建议的方法通过小波分析来识别脉冲型地震动,从PEER数据库中识别出无脉冲地震动65条和脉冲型地震动80条并按照场地类别分为基岩、硬土和软土三类,对比了两种类型地震动在各类场地下的幅值(地震动峰值加速度、速度以及位移)、频谱(加速度放大系数β谱、速度反应谱Sv以及傅里叶谱卓越频率)和显著持时(加速度积分显著持时以及速度积分显著持时)等特性。(3)阐述了增量动力分析方法的基本概念,从第二章识别出的无脉冲地震动65条和脉冲型地震动80条中选择无脉冲地震动和脉冲型地震记录各10条,把选取的20条地震记录作为输入对五层、十层和十五层三个RC框架结构进行IDA分析,对比两类地震作用下RC框架结构的响应差异,研究两类地震作用下RC框架结构地震反应特性。(4)阐述了易损性分析方法的基本概念、思路及理论。在第三章的基础上对设计的五层、十层和十五层三个RC框架结构进行基于IDA的易损性分析,利用结构抗倒塌储备系数(简称CMR)对两种类型地震动作用下RC结构的抗倒塌性能进行评估,研究脉冲对型地震动特性对RC框架结构抗倒塌性能的影响。
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