建筑結(jié)構(gòu)損傷理論及地震損傷評估的研究.pdf

1、損傷力學的研究水平距離在結(jié)構(gòu)設計和鑒定中的實際應用還有很大的距離，具體反映在設計規(guī)范或鑒定規(guī)范中幾乎沒有出現(xiàn)損傷變量、損傷指標、損傷本構(gòu)關系等概念。盡管國內(nèi)外科技人員試圖將損傷力學中的概念和思維方式及技術路線引入工程設計與鑒定中，但具體內(nèi)容和方法出入很大。 本文以建筑結(jié)構(gòu)損傷評估為背景，將損傷力學基本概念和理論應用于材料、構(gòu)件及其結(jié)構(gòu)的損傷評估中來，建立了含有損傷參數(shù)的有限元模型，試圖解決了以往只能通過經(jīng)驗公式以及定性分析來

2、反映既有框架結(jié)構(gòu)損傷的問題。 建立了基于試驗數(shù)據(jù)的混凝土材料受壓彈塑性損傷本構(gòu)方程，認為混凝土損傷不僅包括有效截面減小，而且包括累積殘余變形造成的割線模量損失，在此基礎上，將混凝土損傷變形分成二部分，由此損傷也可以分為二個組成部分，即累積塑性損傷和彈性損傷。 在混凝土材料損傷的基礎上，利用纖維模型，建立了壓彎構(gòu)件截面考慮混凝土材料損傷的彎矩一曲率關系，并提出了一種構(gòu)件截面損傷評估方法和截面損傷指標。 利用截面損傷的評估方法

3、和損傷鉸的概念，建立了構(gòu)件集中損傷模型，假定構(gòu)件損傷變形只集中發(fā)生在損傷鉸內(nèi)，而桿件仍為彈性單元，在集中損傷模型的基礎上，將由考慮材料損傷效應得到的截面損傷指標直接代入構(gòu)件集中損傷模型中去，得到構(gòu)件帶損傷值的本構(gòu)方程和單元剛度矩陣的表達式，為考慮損傷的結(jié)構(gòu)有限元分析奠定了基礎。 用損傷鉸代替?zhèn)鹘y(tǒng)PUSHOVER方法中的塑性鉸，直接通過第一次PUSHOVER分析得到各個損傷鉸的損傷值分布情況，將損傷值代入結(jié)構(gòu)后，對帶損傷結(jié)構(gòu)再

4、進行第二次PUSHOVER分析，求得帶損傷結(jié)構(gòu)的剛度變化，從而求得結(jié)構(gòu)整體損傷值以及各樓層的損傷分布情況。本文提出的這種損傷評估方法，不僅可以對地震損傷進行評估，對腐蝕、銹蝕等構(gòu)件耐久性損傷也可以進行損傷評估。 在MPA分析方法和Ghobarah的結(jié)構(gòu)整體損傷評估方法的基礎上，本文提出了新的模態(tài)損傷指標及其結(jié)構(gòu)損傷評估方法。由于考慮了高階振型的影響，這種新方法能更全面地反映結(jié)構(gòu)的實際損傷狀態(tài)以及不同部位的損傷狀況，由此可以得