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一種考慮真實(shí)損傷狀態(tài)的既有建筑抗震模擬方法

文檔序號(hào):40584645發(fā)布日期:2025-01-07 20:24閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種考慮真實(shí)損傷狀態(tài)的既有建筑抗震模擬方法,其特征在于,包括如下步驟:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮真實(shí)損傷狀態(tài)的既有建筑抗震模擬方法,其特征在于,所述步驟s1中構(gòu)件損傷指數(shù)通過park-ang損傷指數(shù)di量化表示。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮真實(shí)損傷狀態(tài)的既有建筑抗震模擬方法,其特征在于,所述步驟s2中使用損傷分布模型確定受損構(gòu)件的材料損傷指數(shù);鋼筋混凝土構(gòu)件的截面分為保護(hù)層混凝土、核心區(qū)混凝土和鋼筋三個(gè)區(qū)域,損傷分布模型表示為這三個(gè)區(qū)域的材料損傷指數(shù)與構(gòu)件損傷指數(shù)di之間的映射關(guān)系,由此確定受損構(gòu)件的材料損傷指數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種考慮真實(shí)損傷狀態(tài)的既有建筑抗震模擬方法,其特征在于,所述步驟s2中保護(hù)層混凝土材料損傷指數(shù)dc與di之間的映射關(guān)系、核心區(qū)混凝土材料損傷指數(shù)dcc與di之間的映射關(guān)系、鋼筋材料損傷指數(shù)ds與di之間的映射關(guān)系分別如公式(1)、(2)和(3)所示,

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮真實(shí)損傷狀態(tài)的既有建筑抗震模擬方法,其特征在于,所述步驟s3中受損材料包括受損保護(hù)層混凝土、受損核心區(qū)混凝土和受損鋼筋三種材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種考慮真實(shí)損傷狀態(tài)的既有建筑抗震模擬方法,其特征在于,所述步驟s3中受損保護(hù)層混凝土的本構(gòu)采用kent-scott-park模型模擬,模型的骨架曲線通過峰值壓應(yīng)變?chǔ)與d、峰值壓應(yīng)力fcd、極限壓應(yīng)變?chǔ)與u三個(gè)參數(shù)定義,計(jì)算公式分別為

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種考慮真實(shí)損傷狀態(tài)的既有建筑抗震模擬方法,其特征在于,所述步驟s3中受損核心區(qū)混凝土的本構(gòu)采用mander模型模擬,模型的骨架曲線通過峰值壓應(yīng)變?chǔ)與cd、峰值壓應(yīng)力fccd、極限壓應(yīng)變?chǔ)與cu和彈性模量eccd四個(gè)參數(shù)定義,計(jì)算公式為

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種考慮真實(shí)損傷狀態(tài)的既有建筑抗震模擬方法,其特征在于,所述步驟s3中受損鋼筋的本構(gòu)采用三折線模型模擬,模型的骨架曲線由正負(fù)向的三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)確定;鋼筋的力學(xué)行為正負(fù)對(duì)稱,故正負(fù)向的關(guān)鍵點(diǎn)取值相同;三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)(ε1,σ1)、(ε2,σ2)和(ε3,σ3)的確定如下:

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮真實(shí)損傷狀態(tài)的既有建筑抗震模擬方法,其特征在于,所述步驟s4中采用opensees平臺(tái)建立受損建筑的有限元模型:采用基于纖維截面的塑性鉸梁柱單元模擬結(jié)構(gòu)構(gòu)件;基于纖維截面的塑性鉸梁柱單元是一種基于力的纖維梁柱單元,使用該單元需要定義兩端的塑性鉸長度lp,lp按下式計(jì)算

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮真實(shí)損傷狀態(tài)的既有建筑抗震模擬方法,其特征在于,所述步驟s5中采用地震易損性分析方法進(jìn)行受損建筑的地震風(fēng)險(xiǎn)和抗震性能評(píng)估;地震易損性被描述為結(jié)構(gòu)在某一特定的地震動(dòng)強(qiáng)度im下超越某一極限狀態(tài)的累積概率,概率地震易損性模型具體表示為需求模型與能力模型的卷積,公式如下


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種考慮真實(shí)損傷狀態(tài)的既有建筑抗震模擬方法,包括:根據(jù)觀測的構(gòu)件損傷狀態(tài)確定量化的構(gòu)件損傷指數(shù);根據(jù)構(gòu)件損傷指數(shù)確定受損構(gòu)件的材料損傷指數(shù);根據(jù)材料損傷指數(shù)確定受損材料本構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù);基于受損構(gòu)件的材料本構(gòu)建立受損建筑的有限元模型;根據(jù)有限元模型,進(jìn)行受損建筑的地震風(fēng)險(xiǎn)和抗震性能評(píng)估。本發(fā)明將受損材料的本構(gòu)賦予OpenSEES的纖維模型可實(shí)現(xiàn)受損建筑的快速建模,有效地還原了既有建筑的真實(shí)損傷;結(jié)合地震易損性分析方法,能實(shí)現(xiàn)既有建筑地震風(fēng)險(xiǎn)和抗震能力的快速評(píng)估,為有關(guān)部門制定合理的加固與改造策略提供進(jìn)一步支持。

技術(shù)研發(fā)人員:馮德成,李毅,吳剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者:東南大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/6
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