基于失效損失期望的鋼筋混凝土框架抗震設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、本文在基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法和工程軟設(shè)計(jì)理論的指導(dǎo)下，提出了基于失效損失期望的結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型。通過分析框架結(jié)構(gòu)體系在地震下的失效模式以及破壞損傷程度，以結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用壽命全過程費(fèi)用最低為目標(biāo)函數(shù)，對(duì)框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)當(dāng)中的若干設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了研究分析。所做的工作主要有以下一些方面： (1)討論比較了結(jié)構(gòu)的一般優(yōu)化模型和基于可靠度的優(yōu)化模型之間的優(yōu)缺點(diǎn)，并且根據(jù)結(jié)構(gòu)體系不同失效模式的相對(duì)重要性以及結(jié)構(gòu)在不同強(qiáng)度地震作用下的破壞程度和經(jīng)濟(jì)

2、損失不同這一重要工程事實(shí)，提出了基于失效損失期望的結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型。 (2)分析比較了各國規(guī)范關(guān)于“強(qiáng)柱弱梁”這一抗震概念設(shè)計(jì)的規(guī)定。用Matlab編制了改進(jìn)的分枝限界程序來識(shí)別鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在“小震”作用下的主要失效模式及其失效概率。預(yù)測(cè)了在地震作用下不同的失效機(jī)構(gòu)形成后所造成的損失情況，對(duì)“強(qiáng)柱弱梁”的合理目標(biāo)可靠度進(jìn)行了研究，并且結(jié)合一算例優(yōu)化了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的柱彎矩增大系數(shù)。 (3)將梁、柱構(gòu)件看成由剪

3、切破壞和彎曲破壞組成的串聯(lián)體系，前者屬于脆性破壞；后者屬于延性破壞，失效后造成的損失情況前者遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后者。基于這一事實(shí)，運(yùn)用Matlab編制了MonteCarlo隨機(jī)模擬程序，對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件“強(qiáng)剪弱彎”的剪力增大系數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化分析，并對(duì)規(guī)范的取值進(jìn)行了建議。在分析過程中重點(diǎn)討論了柱的初始偏心矩e0的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。 (4)基于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在地震作用下的損傷指數(shù)分析方法和以往結(jié)構(gòu)的震害調(diào)查資料，將結(jié)構(gòu)的損傷指數(shù)和災(zāi)害損失值之間的定量