摩擦耗能自定心混凝土墻的地震易損性與生命周期成本研究.pdf

1、摩擦耗能自定心混凝土墻（以下簡(jiǎn)稱自定心混凝土墻）是一種新型結(jié)構(gòu)體系，旨在控制結(jié)構(gòu)在地震中的響應(yīng)并實(shí)現(xiàn)震后自動(dòng)復(fù)位。為研究自定心混凝土墻的力學(xué)性能，進(jìn)行了低周反復(fù)加載試驗(yàn)以及數(shù)值模擬研究。結(jié)果表明，自定心混凝土墻結(jié)構(gòu)具有預(yù)期的良好抗震性能。為推動(dòng)自定心混凝土墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，對(duì)自定心混凝土墻結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行了地震易損性分析研究，并根據(jù)生命周期成本分析理論對(duì)其生命周期成本進(jìn)行了計(jì)算分析，完成的主要工作如下:
　　(1)開展了自

2、定心混凝土墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)造形式與主要力學(xué)性能試驗(yàn)研究。通過9組低周反復(fù)荷載加載試驗(yàn)，對(duì)自定心混凝土墻在循環(huán)荷載下的力學(xué)性能進(jìn)行了研究，分析了鋼絞線預(yù)應(yīng)力、摩擦力等因素對(duì)自定心混凝土墻力學(xué)性能的影響。測(cè)量了墻腳鋼套在試驗(yàn)中的應(yīng)變，證明了其對(duì)于保護(hù)局部混凝土免于壓潰的必要性。利用OpenSees有限元軟件對(duì)自定心混凝土墻的數(shù)值模擬方法進(jìn)行了研究，結(jié)果證明數(shù)值模擬與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好，表明了數(shù)值模擬方法的有效性，為后續(xù)自定心混凝土墻的地震易損性分析

3、提供了可靠的數(shù)值模型。
　　(2)進(jìn)行了自定心混凝土墻結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的地震易損性分析。介紹了地震易損性分析的基本原理和增量動(dòng)力分析方法的基本步驟。確定了地震易損性分析中的地震動(dòng)調(diào)幅方法、地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)、結(jié)構(gòu)損傷指標(biāo)和結(jié)構(gòu)性能水準(zhǔn)。從PEER的地震動(dòng)數(shù)據(jù)庫里選取四十條地震動(dòng)記錄對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行增量動(dòng)力分析，并繪制分位曲線來評(píng)估數(shù)據(jù)的離散性。對(duì)增量動(dòng)力分析數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，以此繪制兩種結(jié)構(gòu)的地震易損性曲線，以此對(duì)自定心結(jié)構(gòu)和現(xiàn)澆結(jié)

4、構(gòu)進(jìn)行地震易損性評(píng)估。
　　(3)研究了自定心混凝土墻基于地震易損性的生命周期成本。介紹了生命周期成本的基本概念、階段劃分、生命周期成本分析的基本原理以及地震作用下基于概率的生命周期成本計(jì)算模型。對(duì)某一建設(shè)項(xiàng)目的兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行生命周期成本計(jì)算，對(duì)比分析自定心結(jié)構(gòu)和現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的生命周期成本，表明了自定心結(jié)構(gòu)作為一種新型結(jié)構(gòu)體系在抗震性能以及生命周期成本上的優(yōu)越性。
　　上述工作為提高結(jié)構(gòu)的抗震性能、減小結(jié)構(gòu)損傷以及降