[發(fā)明專利]鋼管混凝土建筑物抗震性能評估方法及應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010213005.4
• 申請日: 2010-06-29
• 公開（公告）號: CN101881089A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 查曉雄;余敏;于磊
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 44248
• 代理人: 胡吉科

1.一種鋼管混凝土建筑物抗震性能評估方法，其特征在于，所述建筑物支撐構(gòu)件由鋼管混凝土形成，包括如下步驟：

建立鋼管混凝土建筑物的空間纖維梁有限元模型：將建筑物中鋼管混凝土部分的鋼管和混凝土都采用梁單元建模，根據(jù)鋼管混凝土的幾何尺寸設(shè)置鋼管和混凝土的截面，根據(jù)建筑物的空間位置將鋼管和混凝土單元在有限元模型中進(jìn)行組裝，引入并賦予建筑物模型中鋼管的材構(gòu)模型和混凝土的材構(gòu)模型，所述本構(gòu)模型采用考慮套箍作用和地震循環(huán)荷載下材料特性的纖維彈塑性損傷模型，設(shè)置各個鋼管混凝土構(gòu)件中鋼材和混凝土的藕合條件，通過在有限元軟件上進(jìn)行開發(fā)引入。

采用軟件對所述有限元模型進(jìn)行計算：設(shè)定建筑物模型結(jié)構(gòu)的邊界條件并施加地震作用進(jìn)行動力彈性時程分析和彈塑性時程分析，從而獲取建筑物在地震激勵下的最大層間位移角。

抗震性能評估：通過獲取的建筑物最大層間位移角值，按照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)要求的最大層間位移角限值要求評估建筑物的抗震性能。

設(shè)計建筑物的抗震措施：根據(jù)建筑物抗震性能的評估結(jié)果設(shè)計建筑物的抗震措施。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋼管混凝土建筑物抗震性能評估方法，其特征在于，在建立鋼管混凝土建筑物的有限元模型步驟中，在采用梁單元建模時，將梁柱簡化為梁單元，將樓板等簡化為殼單元，采用纖維梁的方法將實體材料簡化為一維的纖維材料，并考慮套箍作用的影響，同時考慮材料在往復(fù)作用下的拉壓彈塑性、損傷和斷裂行為，通過軟件進(jìn)行開發(fā)引入。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋼管混凝土建筑物抗震性能評估方法，其特征在于，在建立鋼管混凝土建筑物的有限元模型步驟中，定義建筑物模型中鋼管和混凝土單元直接的約束條件為完全耦合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋼管混凝土建筑物抗震性能評估方法，其特征在于，在采用軟件對所述有限元模型進(jìn)行計算步驟中，還包括對建筑物模型劃分網(wǎng)格，設(shè)定阻力系數(shù)及計算時間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋼管混凝土建筑物抗震性能評估方法，其特征在于，在采用軟件對所述有限元模型進(jìn)行計算步驟中，所述施加地震作用的方法包括施加荷載及地震波。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述鋼管混凝土建筑物抗震性能評估方法，其特征在于，在采用軟件對所述有限元模型進(jìn)行計算步驟中，所述施加荷載包括壓力荷載、重力荷載及地震荷載。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋼管混凝土建筑物抗震性能評估方法，其特征在于，在建立鋼管混凝土建筑物的有限元模型步驟中，還包括在建筑物鋼管混凝土柱與梁連接節(jié)點(diǎn)處建立連接器單元，在節(jié)點(diǎn)處設(shè)置局部坐標(biāo)使連接器單元符合鋼管混凝土建筑物的實際工作情況。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述鋼管混凝土建筑物抗震性能評估方法，其特征在于，在建立鋼管混凝土建筑物的有限元模型步驟中，節(jié)點(diǎn)剛度的取值小于25倍的梁線剛度。

9.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的鋼管混凝土建筑物抗震性能評估方法，其特征在于，該方法在采用鋼管混凝土建筑物的民用建筑或工業(yè)建筑上的應(yīng)用。