[發明專利]一種RC框架結構層損傷評估模型的構建方法

有效

• 申請號: 201610158718.2
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105844089B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 屠冰冰
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所61213
• 代理人: 李艷春

技術領域

本發明屬于工程結構損傷評估技術領域，具體涉及一種RC框架結構層損傷評估模型的構建方法。

背景技術

地震發生后若要判斷結構是否能夠修復，就必須掌握結構的地震損傷程度，這對震后救災和災后評估尤其重要。在我國，由于建筑抗震設計新規范的實施，很多高層建筑都將設置地震觀測系統或做抗震實驗，很容易獲得結構在地震作用下的變形數據，因此迫切需要提供技術與方法來處理這些數據，從而構建地震損傷評估模型，進而評估結構的損傷程度，為結構震害評估及修復加固提供技術支持。

大量震害調查及實驗研究結果表明：結構地震破壞形式包括首超破壞和累積損傷破壞兩類。首超破壞是指結構在強烈地震脈沖作用下(如近場脈沖地面運動)，結構反應第一次超過某一限制(如位移、延性或強度)而使結構產生的破壞；累積損傷破壞是指結構在某些地震作用下的響應僅在一個較小或中等量值上波動，并未達到首超限值，但由于地震往復作用下結構材料性能發生逐步退化(如強度、剛度和耗能等)，使結構內部發生累積損傷而導致的破壞。因此，為了全面評估結構的抗震性能，綜合考慮變形和能量兩種性能指標，提出了基于變形和能量的雙參數地震損傷模型。

現有雙參數損傷模型主要有：Park-Ang模型、Kunnath模型、Bracci模型、Kumar模型、劉加進Kumar改進模型、Chai模型、Bozorgnia模型、Kratzig模型、牛荻濤模型、李軍旗模型和呂大剛模型，雖形式簡單，但多是對經典Park-Ang模型的位移損傷項或耗能損傷項進行修正后得到的改進模型，若要對實際結構或結構各層的損傷情況進行評估，則存在以下不足：(1)多是基于構件的損傷指數對結構或各層損傷情況進行評估，判定結果受構件損傷指數的組合方式影響較大；(2)損傷評估模型需計算每個構件的損傷指數，計算工作量大，對于構件數量較多的大型復雜結構難以實現，且易產生較大的累積誤差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種RC框架結構層損傷評估模型的構建方法，其方法步驟簡單，實現方便，大大減小了計算工作量，不會產生較大的累積誤差，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種RC框架結構層損傷評估模型的構建方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將RC框架結構中各層梁和各層柱的位移損傷指數表示為耗能損傷指數的一元函數，具體過程為：

步驟101、將RC框架結構中第i層梁的位移損傷指數DM_b1,i表示為耗能損傷指數DM_b2,i的一元函數：

DM_b1,i＝a₁DM_b2,i+b₁(1)

其中，a₁為一元函數DM_b1,i＝a₁DM_b2,i+b₁的一次項系數，b₁為常數，i的取值為1～n的自然數，n為RC框架結構的總層數；

步驟102、將RC框架結構中第i層柱的位移損傷指數DM_c1，,i表示為耗能損傷指數DM_c2，,i的一元函數：

DM_c1,i＝a₂DM_c2,i+b₂(2)

其中，a₂為一元函數DM_c1,i＝a₂DM_c2,i+b₂的一次項系數，b₂為常數；

步驟二、將RC框架結構中各層梁的累積塑性變形能分配系數按梁柱耗能比進行分配，確定出RC框架結構中各層梁的損傷指數，具體過程為：

步驟201、將RC框架結構中第i層梁的累積塑性變形能分配系數按梁柱耗能比進行分配，將耗能損傷指數DM_b2,i定義為：

步驟202、將RC框架結構中第i層梁的損傷指數DM_bi定義為：

DM_bi＝DM_b1,i+DM_b2,i(4)

步驟203、將公式(1)代入公式(4)，得到RC框架結構中第i層梁的損傷指數DM_bi為：