框架结构的时变易损性和全寿命费用研究

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目前,在钢筋混凝土框架结构的易损性分析方面,我国传统的做法主要是基于静态的,未考虑时变对结构抗震能力的影响,而在实际使用当中,结构的整体能力会随服役时间的增长呈下降的趋势。本文基于现有的易损性分析方法,考虑钢筋混凝土结构的时变特性,从材料的时变特性、时变易损性分析、模糊相似度在易损性分析上的应用及结构全寿命费用分析这四个方面展开了一系列的研究,具体的工作如下:(1)钢筋混凝土结构的时变特性研究。基于钢筋混凝土框架结构的特点,主要考虑结构的耐久性,查阅国内外相关的文献,分别对混凝土和钢筋的强度、弹性模量、混凝土的碳化、钢筋的截面锈蚀衰减做了相关是时变公式总结。(2)钢筋混凝土框架结构的时变易损性分析。选择典型的钢筋混凝土框架结构为研究对象,进行易损性分析。根据结构的时变特性,在其设计基准期内划分了8个时段,运用SAP2000建立8个模型,分别进行考虑时变的Push-over分析,由分析结果求得结构薄弱层的层间位移角值,在此基础上,并结合层间位移角对应的概率统计特征从而得到结构的时变易损性曲线。(3)模糊类比分析法在框架时变易损性当中的应用。基于模糊数学理论和前文的时变易损性结果,将结构的各影响因素按熵权法确定相应的权重,再通过相似理论推导出待测结构的时变易损性。(4)基于性态的结构抗震研究和全寿命总费用评估。本文将基于性态的抗震研究与时变易损性分析结合起来研究,考虑地震危险性,根据经济损失的数学模型,最终得到结构的设计使用周期内的全寿命费用,为政府的防震减灾工作和今后基于性态的抗震设计提供参考。
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