考慮頻譜特性的主余震作用下結(jié)構(gòu)損傷演化.pdf

1、地震的發(fā)生往往會(huì)使結(jié)構(gòu)受到一定程度的損傷，而強(qiáng)烈主震之后發(fā)生的余震則會(huì)使受損結(jié)構(gòu)的損傷程度加重，甚至引起結(jié)構(gòu)倒塌，嚴(yán)重危害人類(lèi)社會(huì)的安全。目前，國(guó)內(nèi)外的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)過(guò)程中都沒(méi)有對(duì)余震的不利影響進(jìn)行針對(duì)性地考慮，為此，有必要提出一種考慮結(jié)構(gòu)主震損傷程度的余震增量損傷模型，來(lái)定量的估計(jì)余震對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。地震動(dòng)頻譜特性作為地震動(dòng)三要素之一，對(duì)結(jié)構(gòu)的損傷演化具有一定影響。研究結(jié)構(gòu)在不同頻譜特性的主余震地震動(dòng)序列作用下的整體損傷演化規(guī)律，可以

2、為考慮余震的損傷性能的設(shè)計(jì)方法提供依據(jù)。
　　首先，本文基于修正的Park-Ang損傷模型，提出了考慮截面主震損傷程度的余震增量損傷模型，并對(duì)Park等提出的構(gòu)件損傷指數(shù)加權(quán)組合成為整體損傷指數(shù)的組合方式修正，得到了能夠合理反應(yīng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在余震作用下的增量損傷模型。本文所提出的余震截面增量損傷模型基本可以反映受損的鋼筋混凝土截面在余震作用下的破壞過(guò)程;本文修正的Park-Ang整體損傷加權(quán)方式，能夠相對(duì)合理的反映鋼筋混凝土框架

3、結(jié)構(gòu)在地震作用下的損傷演化情況。
　　其后，將具有復(fù)雜頻譜特性的真實(shí)地震動(dòng)簡(jiǎn)化成為激勵(lì)周期各異的簡(jiǎn)諧激勵(lì)，以單自由度為研究對(duì)象，分析結(jié)構(gòu)的損傷演化規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上對(duì)幾種地震動(dòng)頻譜特征參數(shù)與結(jié)構(gòu)損傷的相關(guān)性進(jìn)行評(píng)估。研究表明，相對(duì)于硬化雙線性體系，退化雙線性體系的損傷對(duì)激勵(lì)中的長(zhǎng)周期成分更加敏感，且結(jié)構(gòu)屈服后周期的增大以及受損程度的加重，均會(huì)導(dǎo)致退化雙線性體系對(duì)激勵(lì)中的長(zhǎng)周期成分更加敏感;在譜加速度卓越周期TpA、特征周期Tg與平

4、均周期Tm三個(gè)頻譜特征參數(shù)中，Tm與結(jié)構(gòu)損傷的相關(guān)性最好，Tg次之，TpA與結(jié)構(gòu)損傷的相關(guān)性最差。
　　最后，基于OpenSees平臺(tái)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行IDA分析，研究了余震的頻譜特性、結(jié)構(gòu)的主震損傷程度以及結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性等因素對(duì)結(jié)構(gòu)在主余震地震動(dòng)序列作用下?lián)p傷演化規(guī)律的影響。研究表明，長(zhǎng)周期的余震比短周期的余震更容易引起受損結(jié)構(gòu)的增量損傷;若余震作用前后結(jié)構(gòu)的第一階周期在地震動(dòng)的平均周期附近小范圍變化，則該余震地震動(dòng)將引起較大