一、强震作用下混凝土框架结构倒塌过程的数值分析（论文文献综述）
宋夏芸[1]（2021）在《考虑超低周疲劳损伤影响的平板支座计算模型研究》文中进行了进一步梳理超过设计烈度的灾难地震是威胁城市安全的重要突发灾害。空间网架结构建筑兼具地震避难所功能,是未来“韧性城市”的重要组成部分。灾难地震中网架结构的支座如发生破坏将使其丧失地震避难所的功能,严重影响灾后的应急救援成效。为此,该类支座节点在灾难地震作用下的韧性研究将成为未来“韧性城市”建设中的重要课题。目前,现行规范中一般将网架支座节点假设为刚接、铰接或弹性边界,而未将其刚度衰减考虑到抗震设计中。灾难地震下,支座节点往往因经历大应变超低周往复作用而发生地震疲劳破坏,此时支座节点的刚度衰减对上部结构的动力响应会产生很大影响,其变化将直接影响结构整体的破坏性态。为较准确分析网架结构倒塌破坏过程,亟需系统研究支座约束刚度动态衰减对网架结构的影响,深入开展该类支座考虑超低周疲劳损伤影响的刚度退化模型研究,建立考虑支座刚度衰减的网架计算模型。本文基于国家自然科学基金项目《强震下螺栓球网格结构超低周疲劳性能与评定方法研究》（51578358）,以平板支座节点为主要对象,采用试验研究与数值模拟相结合的方法,对考虑超低周疲劳损伤影响的平板支座计算模型展开研究。主要研究内容和结论如下:（1）通过6组18个平板支座节点在竖向一定荷载与水平循环往复大位移同时作用下的加载试验,获得竖向荷载和锚栓直径对其失效模式、滞回性能、骨架曲线、刚度退化、肋板屈曲、支座倾角和锚栓弯曲的影响,并结合锚栓断口形貌分析,揭示锚栓断裂演化规律和失效机理。基于能量耗散提出该类平板支座节点的损伤评估模型。试验结果表明,平板支座节点的破坏均经历滑移阶段—弹性阶段—强化阶段—失效阶段等4个阶段,其破坏形态主要为锚栓断裂和肋板中下部区域屈曲;锚栓裂纹均萌生于根部表面应力集中区域内,其断面具有超低周疲劳断裂的典型特征。（2）采用有限元ABAQUS/Explicit软件建立平板支座节点的有限元模型,模型考虑钢材延性损伤、几何非线性和初始缺陷等影响。通过试验结果对比分析模型的失效形态、滞回曲线及骨架曲线,并讨论主要受损部件（锚栓与肋板）的失效机理。分析结果表明:数值模拟结果与试验结果较为一致;锚栓超低周疲劳裂纹萌生主要是由于混合型损伤引起的;肋板自由边的局部屈曲为弹塑性屈曲,其一定程度上延缓了锚栓的断裂,推迟了平板支座的失效过程。（3）基于上述有限元模型,进行不同锚栓直径、肋板厚度、支座高度和竖向荷载下平板支座节点超低周疲劳性能的参数化分析,对其超低周疲劳承载力和损伤退化进行详细探讨;提出平板支座节点水平屈服承载力和峰值承载力的近似计算公式,拟合出适用于本模型中肋板的弹塑性屈曲荷载计算公式。参数分析结果表明,平板支座节点的水平屈服承载力及峰值承载力均由锚栓决定。锚栓直径与肋板厚度对支座节点的破坏形式具有重要影响,锚栓直径较小而肋板厚度较大时,因锚栓刚度有限导致锚栓过早发生断裂破坏;反之,肋板易发生弹塑性屈曲,使得平板支座节点的破坏模式表现为肋板屈曲后锚栓断裂。（4）基于上述试验和有限元分析结果,建立以能量耗散为损伤指标的水平刚度退化模型,对平板支座节点的力学性能退化规律进行描述;建立考虑滑移和超低周疲劳损伤影响的平板支座节点恢复力模型。结果表明,建立的恢复力模型能够较好的反映支座节点的超低周疲劳非线性力学行为。（5）基于平板支座节点的恢复力模型,建立考虑滑移和水平刚度衰减的平板支座节点等效简化计算模型。将该简化计算模型应用于SAP2000软件,对雅安地震中芦山县中学体育馆进行地震作用下的弹塑性动力时程分析。结果表明,平板支座节点的简化计算模型具有较好的适用性,考虑滑移和支座水平刚度衰减的芦山县中学体育馆网架模型在实际地震作用下的破坏形态与震害具有一致性,可为网架结构在灾难地震作用下的倒塌破坏分析提供参考。
张洁[2]（2021）在《考虑节点刚度与塑性累积损伤影响的杆单元塑性铰计算模型研究》文中研究指明强震后的震害调查表明,螺栓球节点空间网格结构的破坏常具有超低周疲劳破坏的特征。本文针对震害中螺栓球节点空间网格结构的破坏特征,开展其杆单元塑性铰计算模型的研究。本文选用圆钢管与螺栓球节点组合试件（以下简称管球组合试件）为对象,首先对其进行了大量的超低周疲劳试验研究,并基于仿真分析技术进行了试验模拟及塑性铰计算模型影响因素的分析,得出了考虑节点刚度与塑性累积损伤等因素在内的杆单元塑性铰模型,为强震下该类结构体系开展弹塑性计算分析提供研究基础与参考。本文基于国家自然科学基金项目（51578358）,以管球组合构件为研究对象,采用试验与数值模拟相结合的分析方法,对考虑节点刚度与塑性累积损伤影响的杆单元塑性铰计算模型展开研究,论文主要工作内容和研究结论有:（1）对81个管球组合试件进行了3种加载制度下的超低周疲劳试验,记录了试件的变形过程、破坏形态、杆端力和杆端位移等数据。试验结果表明,试验模型的变形和破坏形态与震害调查中螺栓球节点网格结构中杆单元的变形及破坏形态基本一致。通过对试验数据的详细整理与分析可见,试验模型的滞回曲线基本呈Z型、不饱满,曲线受拉与受拉不对称,节点刚度对其刚度退化以及耗能能力有较大影响。因此对螺栓球节点网格结构进行弹塑性动力分析时,应考虑节点刚度的影响。（2）采用ABAQUS分析软件建立了试验用管球组合试件的有限元模型,建模时通过设置面-面接触来模拟螺栓球与螺栓之间螺纹的咬合以及套筒与螺栓球及封板之间的接触关系,同时了考虑了钢材的损伤、管球组合试件的初始缺陷等影响因素,并采用所建立的有限元模型对试验过程进行了仿真分析。试验过程仿真分析表明,采用精细化有限元分析可以较好地模拟试验过程。采用试验过程仿真分析模型对杆单元塑性铰模型的影响因素进行了参数化分析,得到了节点刚度对杆单元塑性铰模型的影响规律。（3）采用试验仿真分析的有限元模型,对螺栓球节点网格结构杆单元塑性铰模型的影响因素进行了参数化分析,对试验数据进行了补充。基于杆单元塑性铰影响因素参数化分析结果,提出了杆单元改进的受拉屈服承载力及受压承载力的计算方法,在计算公式中引入了系数及来考虑杆端节点刚度的影响。同时考虑节点刚度的影响,建立了杆单元刚度退化与其延性系数间的数学表达式。（4）利用简单系数对管球组合试件的滞回曲线进行了简化。提出了适用于管球组合试件的杆单元塑性铰模型,模型中通过引入、等一系列系数考虑了节点刚度及塑性累积损伤的影响,通过对SAP2000杆单元塑性铰模型的修正得出了新的杆单元塑性铰模型。将修正的塑性铰模型计算结果与SAP2000塑性铰模型计算结果进行对比,结果表明,采用修正的塑性铰模型计算所得滞回曲线与试验所得滞回曲线吻合更好。（5）基于所提出的塑性铰模型对SAP2000杆单元塑性铰模型进行修正,分别采用SAP2000杆单元塑性铰模型与修正的杆单元塑性铰模型,对案例进行弹塑性动力时程分析,结果表明,采用两种塑性铰模型对网架结构进行动力时程分析后,结构的破坏形态基本相同,都呈凹陷状。但两者塑性铰数量及塑性发展程度不同,由于修正的塑性铰模型考虑了节点刚度的影响,当地震加速度峰值相同时,杆件内力较高,其塑性铰数量要比采用SAP2000塑性铰模型的网架结构的塑性铰数量少约16.9%～28.01%,其失效界限加速度峰值比采用SAP2000塑性铰模型时低约17.23%～47.05%。可见,强震下螺栓球节点空间网格结构在进行动力弹塑性分析时如不考虑节点刚度的影响会高估结构的失效界限加速度峰值,故对其进行动力弹塑性分析时应该考虑节点刚度的影响。
龚俊[3]（2021）在《特高压变电构架的架塔线耦合及地震入射方向效应研究》文中指出特高压变电构架（以下简称“构架”）作为特高压变电站内典型且重要的下部支承结构,承担着支承电气设备及大跨度输电导线的作用,其抗震性能直接决定了特高压网络主干线是否能承受强震作用、保障正常运营。构架的抗震设计存在两项关键理论问题。一是（构）架（输电）塔（导）线耦合体系的动力相互作用突出。通过震害调查已经发现,与构架相连的输电导线和远端的输电塔均可能加剧结构的倒塌震害,揭示架塔线动力耦合作用机理并量化其对构架的影响已经成为设计人员和业主的迫切需求。二是地震入射方向影响显着。架塔线耦合体系在正常使用状态下,其构架呈非对称的受力和变形状态。对于这类不规则耦合体系的抗震性能,具有高度不确定性的地震入射方向也可能是不利因素。因此研究架塔线耦合体系的地震入射方向效应,可以保证其在任意入射方向下的地震安全,也将对构架的抗震设计方法完善起到推动作用。本文正是基于以上两项理论问题开展研究工作,论文的主要研究内容及成果包括:（1）倾斜输电导线的等效简化模型采用解析方法推导了倾斜悬索（含阻尼且均匀）水平张力的频响函数,并根据频响函数提出了悬索的水平静力刚度和索动力系数,建立了其水平动力刚度,该动力刚度充分考虑了索的几何、材料、动力及阻尼特性。然后将倾斜输电导线等效简化为基于水平动力刚度的弹簧模型,以单塔单线体系为对象采用振动台试验和数值相结合的方法对其进行验证,发现其在保证精度的情况下,显着提高了计算效率。最后通过开展参数分析发现,在倾斜角不超过50°的情况下,等效弹簧模型在不同地震激励下均可以有效模拟具有不同倾斜角、垂跨比和跨度的输电导线与结构的动力耦合作用。需要注意的是,弹簧模型是依据索平面内的推导结果建立起来的,忽略了索平面外的振型贡献。（2）架线动力耦合效应根据相似理论设计、加工了缩尺比为1/15的单跨架线耦合体系试验模型,以三种输电导线垂跨比为分析工况,采用20条远场地震动以设防强度对试验模型分别进行横向和纵向一维激励。试验结果发现,架线动力耦合作用很大程度上减弱了构架的响应,减弱程度随垂跨比的减小而增大;相比纵向激励,在横向激励下表现更为强烈。其次,通过对数值原型进行参数分析,发现耦合作用是体系的自身属性,与外荷载无关;相比三跨,在单跨架线耦合体系中更为突出。最后,对耦合体系开展横向强震倒塌试验,结果表明,在强震作用下,耦合作用加速了构架的损伤发展,降低了其承载力,影响了结构的倒塌倾覆方向。（3）架塔线动力耦合效应建立了基于ABAQUS的三种有限元模型,即:非耦合构架、架线和架塔线耦合体系,其中前两种作为对比模型。采用动力时程分析方法讨论了构架在不同强度地震作用下的结构响应和塑性发展规律,并利用增量动力分析方法对三种分析模型开展全荷载域动力时程分析,结果表明,架线和架塔线两种耦合作用均改变了构架的强震失效模式,大大降低了其承载力,使构架的倒塌风险显着增大。总结发现,架塔线动力耦合作用包含了输电塔横担的激励放大作用、输电导线的初始水平张力作用、弹性约束作用以及悬挂系统的耗能减震作用,对于构架的抗震性能而言,前两者是不利作用,后两者是有利作用。（4）地震入射方向效应基于4264组多维地震动无偏样本空间,研究了地震动特性随入射方向的变异性,发现这种变异性与震源、传播距离和场地条件等因素无关,表现出复杂的随机特性。根据上述变异性大小提出了基于方向性的多维地震动分类方法及其选择标准。根据以上标准更新了远场记录库,采用40组地震动对架塔线耦合体系进行多方向激励。研究表明,入射方向对构架地震响应的影响大,不能被忽视;入射方向的改变会使构架各阶振型的参与程度发生变化,进而影响其在强震作用下的塑性分布和抗倒塌性能。此外,从理论上对地震动和入射方向不确定性进行解耦,提出了构架地震响应及极限承载力的95%保证模型。最后,结合架塔线动力耦合和地震入射方向效应,提出了构架在小震作用下的弹性结构响应和强震作用下的极限承载力的预测模型。（5）多入射角地震易损性研究基于地震需求和抗震能力分别与入射方向相关和无关的思想,提出了一种考虑结构方位布置和断裂带走向的多入射角地震易损性分析方法,该方法充分体现了地震动、结构和入射方向不确定性。据此,首先采用拉丁超立方抽样方法组建结构-地震动-入射角样本对和结构-地震动样本对,对架塔线耦合体系分别开展了概率抗震能力分析和概率地震需求分析。然后,采用本文提出的多入射角地震易损性分析方法建立构架在不同极限状态下的易损性平面,据此为特高压变电站外的输电线路布置方案提供了建议;其次,将采用本文方法与基于传统激励方法的易损性分析方法（TEM-SFAM）获得的结果进行比较,发现TEM-SFAM方法不能识别出构架可能存在的最大地震风险,在构架地震易损性分析中的可靠性低。最后,提出了一种以震中位置为变量的地震风险评估方法,并对实际工程进行了定量评估。
何晴光[4]（2021）在《建筑体外辅助复位消能架的抗震性能与可靠度分析》文中指出在经济快速发展的几十年里我国建设了大量城镇建筑,同期的建筑抗震相关规范也经历了几次大的修订和完善。在不同时期按不同的标准进行的设计和施工的大量建筑物,其抗震性能参差不齐,由于可持续发展的原因也不能一拆了之。还有一些建筑物因为需要改变使用功能而提高了抗震性能要求,这些都需要对既有建筑进行抗震改造。采用消能减震技术加固既有建筑可以提高既有建筑的抗震性能,是一种着眼于结构整体性能的加固方式,这种加固技术对大量采用旧规范建造的建筑也有很好的经济意义。另一方面,对在役期的既有建筑进行加固时可能造成建筑功能的中断,对使用者形成较大干扰。因以上两原因,有必要利用消能减震技术开发和研究新的抗震加固方案。本文构思了复位消能架结构体系,实现现代减震技术结合于既有建筑来提高建筑抗震性能的目标。主要的研究工作与结论如下:（1）采用有限元软件建立了不同配置方案的框架-复位消能架体系模型,以原框架为对比,研究安装黏滞耗能支撑的各模型在不同强度的地震激励下的动力响应。分析了不同模型的层间位移分布,塑性铰演变过程以及附加耗能元件与结构构件在不同阶段的工作特点。研究表明装有较多黏滞耗能支撑的复位消能架减小了约80%的地震位移响应和残余位移,以弹性支撑为主的复位消能架减小了原建筑约50%的地震位移响应和约70%的残余位移;复位消能架对控制结构变形形态有良好效果。（2）针对建筑体外施工条件或空间条件等方面的限制,提出了一种在结构最外榀外侧附加复位消能架方案;研究了一种可变摩擦耗能的自复位支撑的特点并进行了试验。将自复位摩擦耗能支撑安装于复位消能架中,建立相应的有限元模型并对其在地震作用下的响应进行了时程分析和稳态分析,通过位移响应指标发现不利激励的频率变化;以调幅谐波作为输入获取了体系在大震时的残余位移谱。研究表明,安装自复位摩擦耗能支撑的复位消能架对建筑的地震响应不利频段的带宽有减小作用,也可以减小最不利频率激励时的结构动力响应;变摩擦复位支撑在减小结构残余位移方面对比不变摩擦的支撑只有微小优势。（3）为研究复位消能架在不同高度的建筑上应用的效果以及支座形式的影响,对高度不同的复位消能架的变形特征和抗侧等效刚度进行了分析,对比了不同支座形式的复位消能架特征。推导了将体系视为并联系统时的表征刚度关系的并联特征值和体系自振周期计算公式。对不同高度的三个框架-复位消能架体系模型采用反应谱方法研究了结构内力分配和变形特征,考察了复位消能架应用于不同高度建筑时的效果。采用不同刚度特征的复位消能架应用于同一建筑物,对比刚度特征值对体系第一振型的周期、顶点位移等指标的影响,分析了复位消能架分配的剪力比变化规律。研究表明采用固支支座的复位消能架在楼层高度较高时能幅度更大地改善等效抗侧刚度,复位消能架不会明显改变原结构水平力作用下的变形形态,在建筑高度中部靠下的位置,复位消能架会分配较其它楼层更多的水平剪力。（4）将体系简化为集中质量的层剪切模型用数学分析软件MATLAB进行了编程建模,并用虚拟激励法计算了结构的线性随机响应。考虑原结构构件弹塑性的条件下对体系运动方程进行了等效线性化处理,采用状态转移方法对结构响应过程在时间轴进行离散化后,利用虚拟激励法计算了结构遭遇相当于大震强度的随机激励时的响应。分析结果表明,虽然大震作用时复位消能架不能延迟结构的峰值响应,复位消能架可使结构随机激励下的线弹性地震均方值响应降低约80%,可使结构弹塑性层间响应标准差降低约50%。（5）用Open See S和MATLAB混合编程,采用两步预测双边差分方法对广义概率密度演化方程求解,研究了框架-复位消能架体系的非平稳随机地震激励下的结构响应特征,绘制了位移响应的概率密度演化曲面,分析了随机激励条件下的体系减震效果。采用拟合天然近场地震动的方法对体系输入具备速度脉冲特点的人工地震动信号,研究了体系在近场地震动时的结构失效概率。研究结果表明,非平稳的随机地震激励作用下,结构响应呈现出明显的非平稳性,但结构的强响应时间区段的开始时刻比激励的峰值时间会滞后一点;在非平稳近断层地震激励时,结构失效概率会有明显增加,复位消能架中合理增加消能装置配置数量是一种有效提高结构可靠度的途径。
李健宁[5]（2021）在《近场区铁路新型柱板式空心高墩大跨度连续刚构桥抗震性能研究》文中指出新型柱板式空心高墩作为一种新的桥墩设计形式,新颖的抗震设计理念,使其成为高烈度地震区解决大跨桥梁抗震难题的一种新方法,且已应用到实际工程中。高烈度山区多靠近地质断裂带,地震频发,在复杂的场地及地质条件下,此类新型桥梁结构地震响应规律及抗震性能如何,在遭受多次地震作用后损伤如何发展,相关研究较少。地震作用下其抗震性能的发挥与墩身的构造参数相关,而墩身中的柱间板作为主要的耗能构件,未考虑震后修复所带来的问题,若要实现震后易修、易检、快速更换的功能可恢复型抗震设计理念,目前缺少相应的研究。因此,对上述问题展开深入研究,对这一新型桥墩桥梁结构的设计及推广应用十分有利。本文以铁路柱板式空心高墩大跨连续刚构桥为工程背景,采用有限元数值分析方法,主要进行了以下方面的研究:（1）采用一般地震动的合成方法和现有的各类速度脉冲数学模型,提出了近场地震动的人工合成方法。利用田玉基速度脉冲模型模拟了近场地震动中的低频分量,将其与设计反应谱拟合而成的高频分量叠加得到了含方向性效应和永久地面位移效应的近场地震动。（2）提出基于NGA-WEST2衰减模型合成主余序列地震动的具体方法和过程。利用该模型得到了主震和余震作用下场地的PSA（Pseudo Spectral Acceleration）曲线,并采用人工造波的方法合成了主震和余震地震动时程,在二者之间引入时间间隔构造出了主余序列型地震动。研究了断层距、场地条件等参数对主震和余震PGA的影响:场地的PSA随断层距增加呈迅速衰减趋势;断层距一定时,场地的PSA与震级大小成正比关系;主余震的PGA随断层距增加而减小,软土场地会明显放大主余震的PGA。（3）采用非线性纤维梁柱单元和非线性分层壳单元建立了柱板构件模型。研究了板柱厚度比（板厚与柱厚之比）、柱板配筋率及轴压比等参数对柱板构件抗震性能的影响,给出了参数的取值建议:板柱厚度比不宜大于0.25;立柱配筋率不宜小于5%,板按构造配筋即可;为提高构件的延性和耗能能力,轴压比不宜大于0.15。（4）基于人工合成的近场地震动对柱板式空心墩墩柱的地震需求进行了研究,结果表明:柱板式空心墩墩柱在水平地震作用下柱身轴向呈受压、受拉两种受力状态,设计时应考虑水平地震作用引起的附加动轴力。最大弯矩需求沿柱高顺桥向分析时同普通刚构墩呈K形分布,而横桥向分析时差别较大,最大弯矩通常位于柱身中部附近;受墩顶刚度约束作用及高阶振型影响,曲率沿柱高不同段变化规律不同,最大曲率需求顺桥向位于柱顶处,横桥向位于柱身中部附近。（5）基于人工合成的近场地震动对全桥的地震响应规律及损伤进行了研究,以材料应变作为损伤指标对桥墩进行了损伤评定。结果表明:近场地震作用下结构地震响应明显大于远场;活动墩受近场效应的影响较刚构墩衰减更快,且影响距离较刚构墩更短,基本在50km以内。近场作用下若刚构墩发生损伤震后将出现残余内力,而永久地面位移效应会在结构中引起附加残余位移。与其它刚构墩相比柱板式桥墩在近场作用下损伤程度较小,抗震性能较好,但受高阶振型及结构体系的影响,其损伤位置和顺序与规则刚构墩存在较大的区别;柱间板的破坏类型和顺序基本不受近场效应的影响,强震作用下板存在剪切破坏、弯曲破坏及弯剪破坏等多种形式,仅少数板为剪切破坏,多数为弯曲及弯剪破坏,且多数板先于柱体屈服及破坏,因而避免或延缓了柱体的过早破坏。（6）采用人工合成的主余序列地震动对全桥累积附加损伤进行了研究。结果表明:柱间板的破坏有效降低了结构刚度,延长了结构周期,因此余震作用在桥墩中不会引起显着的累积附加损伤,损伤程度基本由主震决定,故设计时可不考虑余震作用。此外,主余序列地震中的主震、余震幅值对结构的附加损伤程度有一定的影响,且余震幅值影响更大。（7）功能可恢复型柱-BRB（Buckling Restrained Braces）桥墩抗震性能研究。为实现震后易于更换和快速修复,采用BRB代替柱间板,研究了BRB的布置方式会对结构减震效果的影响。结果表明:菱形方案和X形方案减震效果较好,而V形方案减震效果较差,且在部分位置甚至超过非减震结构;此外,地震动强度及断层距均会对其减震效果产生一定的影响。
李思齐[6]（2021）在《基于地震烈度的桥梁结构易损性研究》文中提出地震对桥梁结构的破坏一直被国际抗震领域所广泛关注,为了深入了解各类桥梁结构在地震中的损伤程度与特征,以实际震害调研数据为依托探究桥梁结构地震易损性成为国际桥梁抗震领域的研究热点。由于全球多个地域烈度标准的不同使得评定桥梁结构易损性等级存在差异,且桥梁结构损伤常受到多因子耦合影响,以分析震区单一桥梁结构易损性情况较难实现对整体区域及某类桥梁结构损伤的整体把握。本文对典型桥梁结构震害破坏特征进行了分析,并收集整理典型地震中的桥梁结构震害调研数据,运用不同烈度标准及生命线工程规范对其进行易损性等级评定,建立桥梁震害易损性矩阵模型,并对其进行烈度等级评定;基于数值、概率模型及应用泛函相关理论,提出易损性非线性拟合模型法（非线性回归模型法和矩阵概率模型法）,建立典型桥梁结构非线性模型,并依靠实测数据对该组模型进行了可靠性分析;结合典型烈度标准,以失效比和超越概率为易损性评定参数对RC梁桥进行了易损性分析,分别得到基于典型烈度标准评定下的易损性矩阵模型;基于所建易损性模型,以汶川地震中22条公路路段中的群体桥梁结构实际震害数据为依托,对模型进行了验证,并分别建立各公路路段群体桥梁结构实际震害易损性函数、矩阵和曲线模型。本文具体研究工作如下:1.对RC梁桥与砌体拱桥（圬工拱桥）结构进行了震害调查分析,以汶川地震调研资料为例,给出了两类桥梁典型震害破坏特征分析。并从材料角度,对比分析RC梁桥与建筑、圬工拱桥与砌体建筑的震害破坏异同,并就对比分析结果,提出了提高RC梁桥和砌体拱桥抗震性能的意见与建议。2.对 EMS-98、MSK-81、MMI-56、JMA-96、CSIS-08 和 CSIS-57 标准中可用于评定桥梁结构易损性与不同烈度等级的条文进行分类和对比分析,并选取汶川地震10条公路路段中破坏典型的105座桥梁实际震害样本为例,运用典型烈度标准对其进行逐一的易损性等级评定,并对评定数据进行了统计,得到不同烈度标准评定下典型群体桥梁的易损性与烈度等级矩阵。3.提出实际震害易损性非线性拟合模型计算方法,建立一组典型桥梁结构易损性非线性模型,并分别运用EMS-98、MSK-81和CSIS-08标准对1516座梁桥和612座拱桥样本进行了评定与统计,以数量和失效比为参数建立易损性矩阵模型,并对所建的易损性非线性模型进行可靠性分析,得到桥梁易损性回归函数及非线性曲线模型。4.以失效比和超越概率为桥梁易损性参数对RC简支梁和连续梁桥进行易损性分析,分别得到基于EMS-98、MSK-81和CSIS-08标准评定下两类梁桥的易损性等级分布、参数矩阵及曲线模型。提出基于失效比模型的平均震害指数矩阵模型计算方法,分别得到了基于EMS-98、MSK-81和CSIS-08标准评定下,不同烈度区RC梁桥及其包含的RC简支和连续梁桥的平均震害指数矩阵模型。选取汶川地震中1069座典型RC梁桥和949栋RC建筑震害调查样本,结合EMS-98、MSK-81和CSIS-08的易损性评定准则,分别计算得到了 RC梁桥与建筑基于失效比和超越概率的易损性模型,并对其进行了对比分析,针对分析结果,提出了改善RC梁桥抗震能力的措施与方法。5.收集整理汶川地震中22条（47条子段）公路路段的2134座群体桥梁震害调查资料,结合CSIS-08标准和相关非线性易损性模型,分别对各公路路段群体桥梁易损性进行分析,并建立各公路路段基于群体桥梁样本数量的震害易损性矩阵、函数和曲线模型。分别考虑失效比和超越概率参数建立了各公路路段的群体桥梁易损性概率矩阵及曲线模型,验证了易损性模型的工程可靠性。
孙天舒[7]（2021）在《装配式摇摆剪力墙及其结构抗震减振性能研究》文中进行了进一步梳理我国是地震灾害频发的国家,建构筑物结构和基础设施抗震防灾关乎人民生命财产安全、同时又始终是土木工程不断解决新的挑战和创新发展的重要课题。建筑结构预制装配化是我国建筑工业化、信息化乃至智能化的必由之路,其中装配式钢筋混凝土结构量大面广、结构体系创新与抗震性能提升是关键的科学技术问题。钢筋混凝土剪力墙是高层建筑结构的主要抗侧力体系,其预制装配构造连接与抗震性能成为制约装配式高层建筑结构发展的瓶颈。本文在充分研究和分析铰支摇摆剪力墙及其框架-剪力墙结构体系抗震减振性能基础上,提出一种装配式“干式连接”多层摇摆消能减振钢筋混凝土剪力墙,发展一类钢板消能减振元件（装置）与剪力墙一体化装配组合的结构体系,为提高结构预制装配效率、提升结构抗震乃至减振性能探索一条装配式高层建筑结构发展的有效途径。本文研究装配式摇摆剪力墙及其结构抗震减振性能。首先对于框架-铰支摇摆剪力墙结构,建立连续化参数的力学模型,提出结构的弹性地震响应计算以及抗震弹塑性设计的地震能量平衡方法,发展了一种结构顶部设计目标位移控制的阻尼器参数实用计算方法,动力弹塑性时程分析揭示了结构的失效模式和抗倒塌能力。其次,提出一种装配式“干式连接”多层摇摆消能减振钢筋混凝土剪力墙,试验分析剪力墙非线性滞回消能性能并建立数值计算模型,计算分析比较表明本文提出的装配式剪力墙抗侧力能力和滞回消能性能优于其它装配式或整体现浇式剪力墙。最后,发展一类装配式“干式连接”多层摇摆消能减振钢筋混凝土剪力墙为主要抗侧力体系的结构,如框架-剪力墙结构等,提出了相应结构抗震减振计算和抗震性能设计方法,并给出了设计实例。本文将铰支摇摆（整体）剪力墙发展为多层摇摆消能减振剪力墙,提出“干式连接”多层摇摆与钢板消能减振元件（装置）一体化的装配式钢筋混凝土剪力墙以及一类以此新型剪力墙为主要抗侧力体系的结构,建立相应剪力墙及其结构弹塑性计算模型、抗震分析和设计方法。主要研究内容和创新性研究成果如下:（1）建立了框架-铰支摇摆剪力墙结构弹性地震响应分析的连续化参数模型,发展了结构抗震弹塑性设计的地震能量平衡方法,提出了地震作用分配、阻尼器参数确定和构件强度需求计算的一体化设计方法。根据框架-铰支摇摆剪力墙结构中框架、铰支墙和阻尼器的协同工作机理,从连续化假设出发,建立类似地震等效作用的倒三角荷载作用下铰支墙的侧移控制微分方程,求解得到框架和铰支墙的弹性位移响应与剪力、弯矩分布,揭示阻尼器刚度对框架和铰支墙剪力、弯矩分布规律的影响;根据结构地震层间剪力分布特征,推导了框架和铰支墙的地震作用力分配关系;设定结构的设计目标位移和预期失效模式,采用框架-铰支摇摆剪力墙消能减振体系的地震能量平衡方程求解地震作用,再将地震作用分配至框架和铰支墙可实现构件强度需求设计。框架-铰支摇摆剪力墙结构的连续化参数模型解决了结构在地震作用下的弹性位移响应求解、构件内力计算和地震作用力分配问题,可作为结构初始设计阶段快速计算地震响应的有效工具。（2）针对框架-铰支摇摆剪力墙结构,提出了一种结构顶部设计目标位移控制的阻尼器参数实用计算方法,揭示了结构地震弹塑性响应特征和损伤演化规律。将框架-铰支摇摆剪力墙结构的顶点位移-基底剪力曲线转化为等效单自由度体系对应的能力谱,应用等价线性化方法确定结构达到顶部设计目标位移时的等效周期,结合等效周期和需求谱确定设计目标位移对应的等效粘滞阻尼比需求,由此计算和设计阻尼器参数。实例分析结果表明,该方法对于受基本振型控制的框架-铰支摇摆剪力墙结构的阻尼器参数设计具有较高的精度,步骤简单、便于工程上推广应用;定义阻尼器屈服、截面纵筋首次屈服（塑性铰出现）以及截面边缘混凝土压溃三种构件（装置）性能状态,采用动力时程分析方法分析结构地震弹塑性全过程响应下的损伤演化规律,分别从时间和空间维度跟踪标识各构件（装置）达到三种性能状态的先后顺序以及结构中塑性铰分布与发展程度,由此剖析结构失效路径与失效模式。分析结果表明,由于铰支墙对框架整体侧移变形的约束作用,框架-铰支摇摆剪力墙结构易于实现仅框架梁端出现塑性铰且层间变形均匀的“强柱弱梁”整体失效模式。（3）提出了一种“干式连接”多层摇摆与钢板消能减振元件（装置）一体化的装配式钢筋混凝土剪力墙,设计制作了三个足尺剪力墙模型、并进行了拟静力试验研究,揭示了本文提出剪力墙的良好滞回消能性能。面向装配式高层建筑结构的发展需要,提出一种装配式“干式连接”多层摇摆消能减振钢筋混凝土剪力墙。采用竖向预应力压接和高强螺栓紧固技术,将钢筋混凝土预制墙板单元和钢板消能减振元件（耗能钢板）一体化装配组合,形成地震作用下可围绕齿槽状拼接缝多层摇摆的装配式“干式连接”消能减振剪力墙抗侧力体系;提出了剪力墙拼接缝正截面抗弯承载力计算和设计方法;设计制作了三个足尺剪力墙模型进行循环往复加载试验研究,从剪力墙损伤分布发展特征、滞回消能性能和破坏模式等方面揭示了分层摇摆剪力墙的抗震减振性能。分析结果表明,往复加载过程中剪力墙整体表现出围绕拼接缝摇摆的侧向变形模式,墙面裂缝分布稀疏、损伤程度低,滞回曲线呈“弓”形,具有优良的抗侧力性能和耗能能力。将铰支整体摇摆剪力墙发展为多层摇摆消能减振剪力墙,为发展装配式高层建筑结构钢筋混凝土剪力墙抗侧力体系提供了一种有效途径。（4）提出了装配式“干式连接”多层摇摆消能减振剪力墙的精细化有限元模型和弥散接缝简化分析模型,对比分析本文提出的装配式剪力墙和其它几种装配式以及现浇整体式剪力墙的抗震减振性能,证实了本文提出装配式剪力墙更优越的抗侧力能力和滞回消能性能。采用实体单元建立装配式多层摇摆消能减振剪力墙的精细化数值计算模型,计算模型考虑了竖向预应力压接、螺栓预紧力施加、拼接缝接触以及钢预埋件传力等剪力墙局部力学特性。计算模拟与试验结果对比表明,精细化模型能较好地反映剪力墙的宏观滞回特性,准确模拟剪力墙的损伤发展过程,合理解释剪力墙试件的破坏模式。采用纤维与弹簧单元发展了装配式多层摇摆消能减振剪力墙的弥散接缝简化分析模型,该模型不考虑局部混凝土与钢筋材料的受拉作用,将接缝集中变形等效为弥散于墙段受拉侧的变形,较准确地模拟了剪力墙试件加载全过程的非线性行为,同时相比于精细化模型计算效率大幅度提高。在简化分析模型基础上,采用循环往复加载计算分析,对比研究了本文提出的装配式剪力墙与普通套筒灌浆连接装配式剪力墙、套筒灌浆连接预应力摇摆剪力墙以及现浇整体式剪力墙的抗震性能,分析结果表明本文提出的装配式剪力墙滞回消能性能优于其它装配式或整体现浇式剪力墙、抗侧力能力弱低于整体现浇式剪力墙。（5）发展了一类以装配式“干式连接”多层摇摆消能减振钢筋混凝土剪力墙为主要抗侧力体系的高层建筑结构,建立了相应三维空间结构的地震弹塑性数值计算模型,提出了结构抗震减振计算和抗震性能设计方法,并给出了设计实例。发展了装配式多层摇摆消能减振钢筋混凝土剪力墙结构抗震弹塑性设计的基于目标位移的计算分析与设计方法,该方法设定结构的设计目标位移和位移延性系数,建立不同延性系数对应等效单自由度体系的弹塑性位移反应谱,由此确定结构的等效周期和设计地震作用;然后,将地震作用分配至各剪力墙片,计算各分层剪力墙接缝的强度需求并设计截面。按照此方法设计了一栋12层实例结构,建立了相应三维空间结构的地震弹塑性计算模型,动力弹塑性时程分析结果表明,实例结构满足设计目标位移需求,结构在地震作用下各层位移逐层增大,实现了多层摇摆的侧向位移模式,验证了此类高层建筑结构优良的抗侧力能力和滞回消能减振性能。
白春[8]（2020）在《考虑土—结构相互作用的煤矿采动对RC框架结构模型抗震性能影响与分析》文中提出煤炭作为我国的重要战略资源,由于多年来一直被高强度开采,故而形成了大量的采空区。随着中国工业化发展进程的加快,我国土地资源日趋紧张,诸如建筑物、工业厂房、道桥等工程建设逐渐向采空区边缘地带推进。但我国多数矿区位于有抗震设防烈度要求的地带,地震作用下采空区边缘地带建筑结构遭受煤矿采动灾害与地震灾害的不利影响。目前关于煤矿采动灾害与地震灾害影响下,RC框架结构地震模拟振动台的试验鲜有报道,本文依托国家自然科学基金项目“《地震作用下采动区岩层动力失稳与建筑安全控制研究》项目编号（51474045）”,根据《建筑抗震试验规程》（JGJT101-2015）及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）,利用PKPM软件设计原型六层钢筋混凝土框架结构。基于开采沉陷学、结构动力学、地震工程学,通过现场调研、试验研究与数值模拟相结合的方法,以采空区边缘地带RC框架结构为研究对象,结构在经过采动灾害长期影响下产生双向不均匀沉降后,对结构在地震灾害作用下其抗震性能劣化机制及动力灾变规律开展研究工作,本文主要在以下几个方面进行探讨,主要研究成果如下:（1）煤矿采动影响下RC框架结构振动台试验设计。为了模拟采动灾害引起的不均匀沉降,设计采动模拟试验台。基于一致相似率理论,设计几何相似比为1/10的强度模型,横向与纵向均为两跨,高宽比为2.25。选用微粒混凝土和镀锌铁丝模拟原型混凝土与钢筋,为了进一步提高振动台试验的精确度,考虑非结构构件自重及活荷载的影响。（2）通过振动台试验,研究试验模型在7度设防、8度设防地震激励下的动力响应,结构破坏形式及破坏机理。煤矿采动扰动下结构产生不均匀沉降,对结构产生初始损伤,结构自振频率降低。不均匀沉降量越大,结构的自振频率降低越多,采动初始损伤会加剧结构在地震作用下的震害。采动影响程度增大,结构底部容易过早的发生塑性损伤,消耗地震传到上部结构的能量,不利于地震能量向上层传递与分散,结构底部极易形成塑性损伤薄弱区。强震扰动下煤矿采动损伤建筑最大层间位移角超过规范限值,薄弱层位置从一层扩展到二层,存在薄弱区向上扩展现象,底部结构塑性铰急剧增加。角柱损坏最严重,中柱损害最小,抗震稳健性降低。动力破坏试验表明,采动损害影响最大的结构,其抗震稳健性衰减速率越快,角柱AI最先发生破坏失稳,倒塌范围逐渐扩大形成竖向倒塌区域,且存在P-△二阶效应作用对结构倒塌的贡献,最终导致整个底部结构的垮塌。（3）单向与双向不均匀沉降对建筑物的损害。两种不均匀沉降影响下,共同点是:首层构件附加应力或附加变形最大,应力集中主要位于梁端、柱端、框架节点处;随着楼层位置增加,采动影响作用大幅度衰减。不同点是:单向不均匀沉降影响下,柱沿建筑物倾斜方向以单向偏心受力为主,梁以弯曲变形为主。而双向不均匀沉降影响下,柱沿对角线方向呈双向偏心,梁存在弯扭变形。（4）双向地震激励下,分别考虑土-结构相互作用与刚性地基假定,对煤矿采动损伤建筑结构抗震性能的影响。为减少数值模拟计算成本,提高结构仿真分析效率,对地基土体的影响范围进行了多种计算,提出了确定有限元模型地基土体有效范围的方法。与刚性地基假设对比可知,考虑土-结构相互作用后,结构的约束相对减弱,表现为柔性体系,结构自振周期变长。与刚性地基相比,结构在X与Z向的顶层加速度反应减弱,煤矿采动影响越大,加速度降低幅值越大。考虑土-结构相互作用后的结构顶点位移要大于刚性地基,加速度时程曲线变化较柔,X方向的动力反应要强于Z向。煤矿采动对建筑物的影响作用越大,结构顶点位移变化越显着。当考虑土-结构相互作用后,结构的最大层间位移角普遍比刚性地基要偏小,层间位移角的变化趋势比刚性地基要缓,尤其是对于不均匀沉降影响下的结构,这种变化更为显着。与刚性地基相比,考虑土-结构相互作用后,水平层间剪力随楼层位置增加而减小。（5）对不同土层下的煤矿采动影响下框架结构倒塌破坏规律进行了研究。不同土体条件下,结构的破坏时间所有差别。基于刚性地基假设下的结构破坏时间多数要早于硬土和软土地基,土质越软,这种破坏延迟效果越显着。在采矿采动影响相同的条件下,软土地基结构整体破坏情况要小于硬土地基,小于刚性地基。地基土体越软,不均匀沉降量越大,结构在地震动力作用下沉入土体的深度越大,结构侧向变形越严重。倒塌破坏过程表明结构的破坏既有“柱铰”破坏,又有“梁铰”破坏,存在“混合倒塌”机制现象。考虑土-结构相互作用后,上部结构反应较大,构件不同程度形成塑性损伤,耗散掉部分地震输入能,底部整体倒塌概率降低。该论文有图122幅,表55个,参考文献204篇。
李春雨[9]（2020）在《带可更换耗能连接的装配式混凝土框架抗震性能与设计方法研究》文中指出一系列震害研究表明,节点失效、延性不足是限制建筑结构抗震性能提升的重要因素。近年来,高延性、高耗能且功能可恢复的新型结构体系研究已成为工程抗震设计领域的一个重要发展方向。装配式混凝土框架体系的应用和发展符合我国建筑工业化的要求,而功能集成型结构可以提高构件的使用效率且符合我国抗震设计规范的要求。从损伤集中和分散耗能的角度出发,将兼具承载与耗能功能的高延性可更换耗能连接（REDC）布置在装配式混凝土框架的潜在塑性铰处,并在柱脚连接处引入摇摆机制,可设计出一种高性能、可修复的功能集成型装配式混凝土框架结构,称其为带可更换耗能连接的装配式混凝土框架结构（REDC-PCF）。本文通过试验研究、理论推导、数值模拟等方式开展REDC-PCF抗震性能和设计方法的研究,主要内容包括:（1）为验证REDC-PCF的设计概念,设计了一榀60%缩尺的2层2跨REDC-PCF试验试件,并通过更换梁端和柱脚处损伤的REDC,对同一试验试件进行了三次拟静力加载试验。试验证明:试验试件损伤集中于REDC且仅由REDC屈服耗能,实现了预期的屈服机制和耗能模式,且多次更换REDC之后,试验试件仍能够恢复其承载能力、耗能能力等功能特性至修复前水平。（2）为研究REDC-PCF的受力特征和工作机制,建立了反映REDC-PCF受力及滞回特性的骨架模型和滞回模型。根据柱脚底面间隙张开和梁端REDC初始屈服的先后顺序,将REDC-PCF的力学模型分为两种,建立了其刚度、特征点基底剪力和顶点位移角的计算理论。基于REDC-PCF的滞回规则,提出了滞回模型在Opensees软件中的实现方法,并验证了滞回模型在非线性静力分析和非线性动力分析中的适用性。（3）为简化REDC-PCF的性能化设计流程,提出了一种基于弹性位移设计谱的直接抗震设计方法。依据等位移原则,直接确定性能目标的控制位移,并以此为目标位移开展设计,使所设计结构同时满足性能目标中小震、中震、大震的变形要求。在设计过程中,利用5%阻尼比的弹性位移设计谱,通过目标位移直接确定结构的目标周期,在此基础上,根据刚度需求、承载需求及目标位移下损伤集中的要求,进行REDC和非屈服梁柱构件的设计。基于所提出的设计方法,设计3层、6层、9层REDC-PCF算例,并开展非线性动力时程分析,验证所提出设计方法的准确性和合理性。（4）为提高REDC-PCF的抗倒塌能力,从延缓REDC疲劳断裂以及降低REDCPCF强震作用下内力需求的角度出发,在已有设计算例的基础上开展结构优化设计。通过增量动力分析明确结构的损伤分布及发展,找到结构薄弱环节并确定结构的抗倒塌能力,并验证了优化方法。还将REDC-PCF与现浇框架结构的抗震性能进行对比,证明了REDC-PCF在损伤控制及抗倒塌能力提升方面的巨大优势。在增量动力分析的基础上开展地震易损性分析,计算不同地震动强度下结构及构件的损伤超越概率,考察所设计结构在不同强度地震作用下的损伤状态。此外,滞回模型在提高计算效率和收敛性方面具有极大优势,建立了能够反映REDC-PCF受力及滞回特性的滞回模型开展增量动力分析,并对比了滞回模型与实际结构数值模型的计算结果,包括位移响应、加速度响应、REDC累积损伤因子,验证了滞回模型在增量动力分析中的适用性。（5）为综合评价建筑结构的经济性和震后恢复能力,在已有增量动力分析结果的基础上,基于FEMA-P58理论开展地震损失分析,包括:（a）结构发生可修、拆除、倒塌的可能性对结构震后损失的影响;（b）结构中不同类型构件损伤对结构震后损失的影响。从直接经济损失和修复时间两方面评价REDC-PCF与传统结构、优化设计前与优化设计后的REDC-PCF的经济效益和功能恢复能力。
许玲玲[10]（2020）在《杆系DEM法计算理论研究及其在结构力学行为仿真中的应用》文中认为杆件结构在实际工程中应用广泛,如框架结构、大跨空间结构、桥梁结构等。该类结构的力学行为主要包括:几何非线性行为、材料非线性行为、静动力行为、节点半刚性行为、断裂行为、接触碰撞行为等以及由以上行为构成的复合行为,如结构的局部破坏或连续性倒塌破坏等。现有数值计算方法准确处理单一结构力学行为已是一项困难的工作,若在此基础上再耦合多种行为会变得更加复杂。因此,为了对结构力学行为进行简单而精确的描述,本文以杆系离散单元法为分析手段,发展了适用于杆件结构的接触单元（如杆单元、梁单元等）,提出了一系列杆件结构力学行为的定量化模拟计算方法,包括弹性行为、弹塑性行为、强震倒塌模拟、半刚性节点模拟等。现有研究成果中均假定杆系离散单元法中接触本构模型的切向弹簧仅用于描述纯剪力引起的纯剪切变形,然而杆件结构通常长细比较大,可忽略剪切变形的影响,即根据弯曲梁理论认为切向位移（即挠度）是由剪力产生的弯曲变形引起,并非由剪力产生的截面剪切变形引起。因此,基于上述假定推导出的接触单元切向接触刚度系数无法用于杆件结构问题的求解。本文针对该问题重新定义了切向弹簧,并根据能量等效原理系统推导了各方向上接触刚度系数的计算公式。以此为基础,详细阐述了杆系离散单元的基本假定和概念,推导了面向轴力杆单元、平面梁单元以及空间梁单元的杆系离散单元基本公式,为复杂结构力学行为模拟提供严谨的理论支撑。杆系离散单元法中几何非线性问题和动力响应的求解会自动包含在颗粒的运动控制方程中,是一个自然过程,无需特殊处理。基于此特征,文中构建了杆件结构静、动力弹性行为分析的统一计算框架,进一步细化了杆系离散单元模拟结构弹性行为时遇到的问题。详细给出了静、动力荷载的施加方式,并构造了动力荷载下杆系离散元的阻尼模型。对若干二维、三维杆件结构进行静、动力弹性非线性行为分析,这些行为包括几何大变形、大转动、阶跃屈曲、分叉、动力响应等,验证了杆系离散单元模拟杆件结构静、动力弹性非线性行为的优势及有效性。对于材料非线性问题,本文基于杆系离散单元塑性铰法提出了杆系离散单元精细塑性铰法,该法通过切线模量和截面刚度退化系数近似考虑残余应力对接触单元刚度的削弱。分别建立了两种杆系离散单元弹塑性分析方法的计算理论,包括屈服准则、弹塑性接触本构模型、加卸载准则以及内力超过极限屈服面后的修正方法。若干算例（包括桁架、简单梁、平面框架、空间框架以及单层网壳结构）的静力弹塑性行为分析表明,杆系离散单元精细塑性铰法可近似考虑构件的塑性发展,其计算精度明显高于塑性铰法,且不会显着增加杆系离散单元的计算量;当材料为理想弹塑性、截面分布塑性不明显时,相比于塑性区法,采用杆系离散单元精细塑性铰法“性价比”更高。为了定量化精确求解多点激励下大跨空间钢结构的倒塌破坏问题,提出了结构多点激励强震倒塌分析的杆系离散单元计算方法。建立了可考虑地震作用应变率效应的弹塑性接触本构模型,实现了杆系离散单元法的多点激励,初步建立了杆系离散单元法的并行计算技术。以一个缩尺比为1/3.5的单层球面网壳振动台试验模型为计算对象,完成了多点激励下结构的倒塌破坏全过程定量化精确仿真。此外,该倒塌试验也可用于标定杆系离散单元法进行结构连续性倒塌分析时所采用的关键结构参数。进一步对梁柱节点的半刚性行为进行模拟,提出了一种能够有效进行具有半刚性节点的钢框架结构静、动力分析的杆系离散单元计算方法,并推导了可考虑半刚性连接的弹塑性接触本构模型。该法可同时考虑结构的几何非线性、材料非线性以及梁柱节点连接的半刚性非线性。梁柱节点的半刚性行为通过虚拟的弹簧单元进行模拟,该弹簧单元以线性分配的方式将梁柱节点的半刚性特性量化到与之相邻的接触单元各方向刚度,进而根据能量等效原理得到了上述接触单元刚度的修正公式,并通过独立强化模型捕捉结构的滞回性能。通过多个经典算例验证了所提方法的正确性和适用性,且系统研究了半刚性连接钢框架的几何非线性、阶跃屈曲、材料弹塑性、动力响应、断裂等多种结构力学行为。通过理论推导、大量经典数值算例、大型振动台试验校核以及程序编写表明,杆系离散单元法具有较强的精确性、通用性和稳定性。本文实现了杆件结构研究领域中诸多非线性和非连续结构力学问题的定量化仿真与分析,完善和推进了杆系离散单元法理论体系的形成,为杆件结构的复杂力学行为研究提供了强有力的技术支撑和手段。同时,杆系离散单元法作为一种崭新的数值分析方法,要将其推向实际工程应用或设计人员仍存在很多可改进和开发的空间。综上,本文的主要创新点如下:（1）文中重新定义了杆系离散单元法中接触本构模型的切向弹簧,并严谨推导了面向轴力杆单元、平面梁单元以及空间梁单元的各方向上接触单元刚度系数的计算公式,进而将杆系离散单元法的计算理论系统化;（2）提出了杆系离散单元精细塑性铰法,其可近似考虑构件的塑性发展,补充了杆系离散单元法的弹塑性计算理论;（3）多点激励下单层球壳强震倒塌破坏全过程定量化精确仿真的振动台试验校核。从计算方法、地震动多点输入荷载施加及计算效率三方面对杆系离散单元的计算理论进行修正,提出了结构多点激励强震倒塌分析的杆系离散单元计算方法,有助于该法在结构连续倒塌模拟中的推广和应用;（4）提出了一种能够有效进行半刚性钢框架结构静、动力分析的杆系离散单元计算方法,该法可同时考虑结构的几何非线性、材料非线性以及梁柱节点连接的半刚性非线性。杆系离散单元法中零长度弹簧单元并不直接参与计算,且修正后的接触单元刚度矩阵可直接代入下一步计算,过程简单易行。研究成果进一步体现了杆系离散单元法处理强非线性和非连续问题的优势。
二、强震作用下混凝土框架结构倒塌过程的数值分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、强震作用下混凝土框架结构倒塌过程的数值分析（论文提纲范文）
（1）考虑超低周疲劳损伤影响的平板支座计算模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 钢结构的超低周疲劳研究进展 |
| 1.2.2 钢网格结构的超低周疲劳研究进展 |
| 1.2.3 网格结构支座节点的研究进展 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.3.1 问题的提出 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.3.3 研究思路 |
| 第二章 结构弹塑性地震反应分析方法 |
| 2.1 动力弹塑性时程分析的基本原理 |
| 2.1.1 运动方程 |
| 2.1.2 方程求解 |
| 2.1.3 核心问题 |
| 2.2 钢结构恢复力模型 |
| 2.2.1 基于材料的恢复力模型 |
| 2.2.2 基于构件截面的恢复力模型 |
| 2.2.3 基于构件单元的恢复力模型 |
| 2.3 损伤退化模型 |
| 2.3.1 损伤指数模型的基本特点 |
| 2.3.2 以能量耗散为自变量的损伤指数模型 |
| 2.3.3 以变形为自变量的损伤指数模型 |
| 2.3.4 以变形和能量为自变量的损伤指数模型 |
| 2.3.5 其他考虑损伤的方法 |
| 2.4 本文采用的分析方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 平板支座节点超低周疲劳试验 |
| 3.1 试验设计与方案 |
| 3.1.1 试件设计 |
| 3.1.2 试件加载 |
| 3.1.3 试验测点布置及数据采集 |
| 3.1.4 材性试验数据 |
| 3.2 试验稳定性验证 |
| 3.3 试验结果分析 |
| 3.3.1 试件变形及破坏特征 |
| 3.3.2 水平方向的滞回曲线 |
| 3.3.3 水平方向的骨架曲线 |
| 3.3.4 水平刚度退化 |
| 3.3.5 能量耗散 |
| 3.3.6 损伤分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 模型试验的有限元仿真与参数分析 |
| 4.1 有限元模型的建立 |
| 4.1.1 材料本构模型 |
| 4.1.2 基本模型信息 |
| 4.2 有限元模型的校核 |
| 4.2.1 失效形态对比 |
| 4.2.2 滞回曲线对比 |
| 4.2.3 数值模拟结果对比 |
| 4.3 主要损伤部件的有限元分析 |
| 4.3.1 锚栓断裂分析 |
| 4.3.2 肋板受力分析 |
| 4.4 参数化分析设置 |
| 4.4.1 平板支座节点的破坏形式分类 |
| 4.4.2 参数化分析设置 |
| 4.4.3 肋板与锚栓的截面参数比ω |
| 4.5 承载力参数分析 |
| 4.5.1 水平屈服承载力 |
| 4.5.2 水平峰值承载力 |
| 4.5.3 肋板屈曲承载力 |
| 4.6 损伤退化的分析 |
| 4.6.1 耗能能力分析 |
| 4.6.2 水平刚度退化模型的建立 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 考虑损伤的平板支座节点恢复力模型 |
| 5.1 平板支座节点的恢复力模型 |
| 5.1.1 骨架曲线模型 |
| 5.1.2 骨架曲线模型特征点的确定 |
| 5.1.3 滞回曲线的特点描述 |
| 5.1.4 力学性能退化 |
| 5.1.5 滞回规则的描述 |
| 5.2 模型的验证 |
| 5.2.1 骨架模型与滞回曲线的计算流程 |
| 5.2.2 平板支座节点骨架曲线的验证 |
| 5.2.3 平板支座节点滞回曲线的验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 考虑水平刚度衰减的平板支座简化计算模型 |
| 6.1 计算模型的简化原则及计算假定 |
| 6.1.1 简化原则 |
| 6.1.2 计算假定 |
| 6.2 简化计算模型的参数确定 |
| 6.2.1 平板支座等效截面换算 |
| 6.2.2 可限位摩擦-弹簧阻尼器参数的确定 |
| 6.2.3 等效塑性铰的定义 |
| 6.2.4 典型Pivot滞回参数的确定 |
| 6.3 简化计算模型的校核 |
| 6.3.1 计算流程 |
| 6.3.2 简化计算模型的校核 |
| 6.4 支座简化计算模型在实际工程中的验证 |
| 6.4.1 工程概况及震害分析 |
| 6.4.2 网架模型的建立 |
| 6.4.3 自振特性分析 |
| 6.4.4 实际地震作用下结构的破坏形态分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）考虑节点刚度与塑性累积损伤影响的杆单元塑性铰计算模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.1.1 空间网格应用介绍 |
| 1.1.2 地震震害介绍 |
| 1.1.3 空间网格结构抗震研究的意义 |
| 1.2 空间网格结构抗震研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.3.1 问题的提出 |
| 1.3.2 研究对象、研究思路和流程 |
| 1.3.3 研究内容和方法 |
| 第2章 结构动力弹塑性分析方法基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 钢结构动力弹塑性分析方法 |
| 2.2.1 动力时程分析的数值求解方法 |
| 2.2.2 地震波的选取 |
| 2.3 空间网格结构非线性分析方法 |
| 2.4 钢结构滞回模型 |
| 2.4.1 微观层次滞回模型 |
| 2.4.2 宏观层次滞回模型 |
| 2.5 本文采用的分析方法 |
| 2.5.1 塑性铰模型概述 |
| 2.5.2 存在不足及解决方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 螺栓球节点与圆钢管组合试件超低周疲劳试验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验目的 |
| 3.3 试验模型 |
| 3.3.1 设计思路 |
| 3.3.2 试件 |
| 3.3.3 模型的材料特性 |
| 3.3.4 模型安装 |
| 3.4 试验装置及测点布置 |
| 3.4.1 加载装置及系统 |
| 3.4.2 数据采集及处理系统 |
| 3.4.3 应变片测点布置 |
| 3.5 加载方案 |
| 3.6 试验结果与分析 |
| 3.6.1 试验稳定性验证 |
| 3.6.2 变形过程及破坏特征 |
| 3.6.3 滞回曲线 |
| 3.6.4 骨架曲线 |
| 3.6.5 刚度退化 |
| 3.6.6 耗能能力 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 试验过程仿真分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元模型的建立 |
| 4.2.1 单元类型 |
| 4.2.2 材料模型 |
| 4.2.3 加载模式 |
| 4.2.4 模型信息 |
| 4.2.5 初始几何缺陷 |
| 4.2.6 分析步骤 |
| 4.3 有限元模型校核 |
| 4.3.1 变形图的比较 |
| 4.3.2 滞回曲线的对比 |
| 4.3.3 有限元模型特点 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 杆单元塑性铰计算模型影响因素参数分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算模型参数设置及加载制度 |
| 5.2.1 计算模型参数设置 |
| 5.2.2 管球组合试件编号说明 |
| 5.2.3 加载制度设置 |
| 5.3 杆单元承载力分析 |
| 5.3.1 节点刚度对杆单元受拉屈服承载力影响分析 |
| 5.3.2 节点刚度对杆单元受压承载力影响分析 |
| 5.4 杆单元刚度退化分析 |
| 5.4.1 节点刚度对杆单元刚度退化的影响 |
| 5.4.2 刚度退化与延性系数之间的关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 考虑节点刚度与塑性累积损伤影响的杆单元塑性铰模型 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 塑性铰模型的建立方法 |
| 6.3 骨架曲线模型 |
| 6.3.1 骨架曲线模型 |
| 6.3.2 骨架曲线模型参数的确定 |
| 6.4 塑性铰刚度退化规律 |
| 6.4.1 卸载刚度 |
| 6.4.2 加载刚度 |
| 6.4.3 承载力退化 |
| 6.5 考虑节点刚度影响的杆单元塑性铰模型的建立 |
| 6.6 SAP2000塑性铰模型的修正 |
| 6.6.1 SAP2000塑性铰模型参数计算 |
| 6.6.2 塑性铰模型的修正 |
| 6.7 修正塑性铰模型计算结果与试验结果对比 |
| 6.7.1 模型的建立 |
| 6.7.2 计算结果及分析 |
| 6.8 本章小结 |
| 第7章 应用案例 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 模型设计 |
| 7.3 强震下弹塑性能分析 |
| 7.3.1 分析方法 |
| 7.3.2 地震波的选取 |
| 7.3.3 塑性铰设定 |
| 7.3.4 初始条件 |
| 7.4 不同地震作用下结构的动力分析 |
| 7.4.1 EL波作用下结构的对比分析 |
| 7.4.2 Hollywood波作用下结构的对比分析 |
| 7.4.3 人工波作用下结构的对比分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 本文的主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）特高压变电构架的架塔线耦合及地震入射方向效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 变电构架的研究现状 |
| 1.3 塔线动力耦合效应的研究现状 |
| 1.3.1 输电导线的分析模型 |
| 1.3.2 分析方法 |
| 1.3.3 塔线体系的抗震关键问题 |
| 1.4 地震入射方向效应的研究现状 |
| 1.4.1 地震动特性 |
| 1.4.2 最不利入射方向 |
| 1.4.3 结构的入射方向效应 |
| 1.4.4 多入射角地震易损性分析 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 倾斜输电导线的等效简化模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 倾斜悬索的抛物线近似解 |
| 2.3 频响函数 |
| 2.3.1 运动方程 |
| 2.3.2 水平张力增量ΔH |
| 2.3.3 竖向张力增量ΔV |
| 2.3.4 频响函数的封闭表达式 |
| 2.4 倾斜悬索的静动力刚度 |
| 2.4.1 静力刚度和Ernst公式的修正 |
| 2.4.2 索动力系数 |
| 2.4.3 水平动力刚度 |
| 2.5 基于水平动力刚度的弹簧模型 |
| 2.5.1 振动台试验 |
| 2.5.2 弹簧模型的验证 |
| 2.6 弹簧模型的适用范围 |
| 2.6.1 地震动激励 |
| 2.6.2 倾斜角 |
| 2.6.3 垂跨比 |
| 2.6.4 跨度 |
| 2.6.5 最小振型参与数量 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 架线动力耦合效应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工程原型 |
| 3.2.1 原型概况 |
| 3.2.2 输电导线的等效简化 |
| 3.3 试验模型的设计与加工 |
| 3.3.1 试验模型的设计 |
| 3.3.2 试验模型的加工 |
| 3.4 试验方案 |
| 3.4.1 地震动的选择 |
| 3.4.2 加载方案 |
| 3.4.3 试验设备及传感器布置 |
| 3.5 初始水平张力响应与结构自振特性 |
| 3.6 横向激励试验结果与数值参数分析 |
| 3.6.1 耦合作用对构架地震响应的影响(试验组别1) |
| 3.6.2 垂跨比的影响(试验组别2) |
| 3.6.3 耦合机理 |
| 3.6.4 数值重现 |
| 3.6.5 基于数值方法的参数分析 |
| 3.7 纵向激励试验结果 |
| 3.8 倒塌试验结果(试验组别5) |
| 3.8.1 弹塑性阶段 |
| 3.8.2 倒塌阶段 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 架塔线动力耦合效应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元模型及远场记录库 |
| 4.2.1 有限元模型 |
| 4.2.2 远场记录库 |
| 4.3 不同强度的地震作用 |
| 4.3.1 多遇和设防地震 |
| 4.3.2 罕遇和极罕遇地震 |
| 4.4 强震失效模式及全过程分析 |
| 4.4.1 三种分析模型的结果对比 |
| 4.4.2 架线耦合体系的参数分析 |
| 4.5 承载力及倒塌易损性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 地震入射方向效应 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多维地震动的分类方法及选择标准 |
| 5.2.1 地震动数据库 |
| 5.2.2 地震动特性随入射方向的变异性 |
| 5.2.3 分类方法及选择标准 |
| 5.3 地震响应的变异性 |
| 5.3.1 远场数据库的更新和激励方法 |
| 5.3.2 地震响应 |
| 5.4 强震失效模式 |
| 5.5 地震响应和极限承载力的95%保证模型 |
| 5.5.1 基于传统激励方法的地震安全 |
| 5.5.2 95%保证模型的理论方法 |
| 5.5.3 弹性地震响应 |
| 5.5.4 弹塑性地震响应和极限承载力 |
| 5.6 结构响应和极限承载力的预测模型 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 多入射角地震易损性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 分析方法 |
| 6.3 地震动、结构和入射方向的不确定性 |
| 6.4 概率抗震能力分析 |
| 6.4.1 破坏等级的划分及量化 |
| 6.4.2 概率抗震能力模型 |
| 6.5 概率地震需求分析 |
| 6.6 考虑多入射角的地震易损性 |
| 6.6.1 地震易损性平面 |
| 6.6.2 TEM-SFAM方法讨论 |
| 6.7 实际工程的地震风险评估 |
| 6.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 水平动力刚度的推导 |
| A.1 平衡方程及运动方程 |
| A.2 微分方程的求解 |
| A.3 ΔH |
| A.4 ΔV |
| 附录 B 地震记录库 |
| 附录 C 架线耦合体系参数分析结果 |
| 附录 D 构架的倒塌荷载 |
| 附录 E 地震动、结构和入射方向的不确定性 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）建筑体外辅助复位消能架的抗震性能与可靠度分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 建筑抗震减震加固技术发展 |
| 1.2.1 传统抗震加固方法 |
| 1.2.2 消能减震技术 |
| 1.2.3 消能减震技术加固建筑的工程应用 |
| 1.3 复位结构与装置研究状况 |
| 1.3.1 复位结构体系的研究 |
| 1.3.2 复位装置的研究 |
| 1.4 结构随机地震响应与结构抗震可靠度 |
| 1.4.1 地震动的随机性 |
| 1.4.2 结构随机地震响应 |
| 1.4.3 结构抗震可靠度数值分析方法 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 黏滞耗能的复位消能架体系动力弹塑性分析 |
| 2.1 体系构造 |
| 2.2 结构分析模型 |
| 2.2.1 结构模型基本信息 |
| 2.2.2 主体结构单元信息 |
| 2.2.3 复位消能架支撑单元参数 |
| 2.3 原结构模型的性能评价与加固目标 |
| 2.4 结构地震动力反应计算 |
| 2.4.1 地震动输入 |
| 2.4.2 体系非线性动力反应求解 |
| 2.5 体系抗震性能分析 |
| 2.5.1 结构位移地震响应分析 |
| 2.5.2 塑性铰的产生与发展过程 |
| 2.5.3 体系附加黏滞阻尼耗能与残余变形分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 安装SCF支撑的复位消能架体系抗震性能 |
| 3.1 自复位摩擦耗能支撑 |
| 3.2 自复位变摩擦耗能支撑 |
| 3.2.1 自复位变摩擦耗能支撑的构造 |
| 3.2.2 自复位变摩擦耗能支撑的工作原理 |
| 3.2.3 自复位变摩擦耗能支撑变摩擦力学模型 |
| 3.2.4 自复位变摩擦耗能支撑试件的测试结果 |
| 3.2.5 支撑特点的对比 |
| 3.3 安装SCF支撑的建筑体外辅助复位消能架体系动力分析 |
| 3.3.1 结构分析模型 |
| 3.3.2 动力时程分析 |
| 3.3.3 有限元模型稳态响应数值分析 |
| 3.3.4 基于调幅谐波分析的残余位移谱 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 体外辅助复位消能架的并联特征分析 |
| 4.1 复位消能架部分的静力抗侧特征 |
| 4.1.1 对比模型 |
| 4.1.2 复位消能架的抗侧变形特征 |
| 4.1.3 支座形式对抗侧刚度的影响 |
| 4.2 辅助复位消能架并联关系分析 |
| 4.2.1 辅助复位消能架并联体系简图 |
| 4.2.2 辅助复位消能架并联指标计算 |
| 4.3 不同高度的复位消能架体系并联特征 |
| 4.3.1 算例信息 |
| 4.3.2 建筑与复位消能架并联体系剪力分配 |
| 4.3.3 建筑配置复位消能架后的变形特征 |
| 4.3.4 连杆剪力分布规律 |
| 4.4 并联特征值对体系内力和变形的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 复位消能架体系地震动随机响应 |
| 5.1 虚拟激励法与实振型分解法的理论对比 |
| 5.2 随机地震激励下复位消能架体系的线性响应求解 |
| 5.2.1 运动方程 |
| 5.2.2 随机地震动模型 |
| 5.2.3 求解响应功率谱 |
| 5.2.4 算例分析 |
| 5.3 强震下体系非线性地震随机响应 |
| 5.3.1 振动方程的线性化 |
| 5.3.2 振动过程离散化 |
| 5.3.3 激励信号的非平稳处理 |
| 5.3.4 数值分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于概率密度演化的复位消能架体系可靠度 |
| 6.1 广义概率密度演化理论及数值解法 |
| 6.1.1 广义概率密度演化理论 |
| 6.1.2 广义概率密度演化理论数值解法 |
| 6.1.3 结构体系非平稳随机响应 |
| 6.1.4 可靠度评价 |
| 6.2 近断层地震动作用下的体系可靠度分析 |
| 6.2.1 近断层地震动随机输入模型 |
| 6.2.2 模拟近断层随机地震动的反应谱 |
| 6.2.3 结构可靠度分析 |
| 6.2.4 数值模拟分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论和展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文及成果 |
| 附录 B 已授权发明专利 |
（5）近场区铁路新型柱板式空心高墩大跨度连续刚构桥抗震性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 桥梁震害 |
| 1.3 高墩桥梁抗震研究现状 |
| 1.4 近场区桥梁抗震研究现状 |
| 1.5 主余序列地震作用下桥梁损伤研究现状 |
| 1.6 减隔震技术研究现状 |
| 1.7 存在的问题 |
| 1.8 本文的研究内容、创新点及技术路线 |
| 1.8.1 本文研究内容 |
| 1.8.2 创新点 |
| 1.8.3 技术路线 |
| 2 近场地震动及主余序列型地震动的构造及模拟 |
| 2.1 近场地震动的特性 |
| 2.1.1 上、下盘效应 |
| 2.1.2 方向性效应 |
| 2.1.3 永久地面位移效应 |
| 2.1.4 竖向效应 |
| 2.2 速度脉冲的统计参数 |
| 2.3 速度脉冲模型 |
| 2.3.1 Menun-Fu速度脉冲模型 |
| 2.3.2 Makris-Black速度脉冲模型 |
| 2.3.3 Mavroeidis速度脉冲模型 |
| 2.3.4 田玉基速度脉冲模型 |
| 2.4 近断层脉冲型地震动的合成 |
| 2.4.1 低频成分的模拟 |
| 2.4.2 高频成分的模拟 |
| 2.4.3 近场地震动合成 |
| 2.5 序列地震动的构造方法 |
| 2.6 基于NGA-WEST2 衰减模型主余震序列地震动的构造 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 柱板设计参数对抗震性能影响研究 |
| 3.1 动力弹塑性分析方法 |
| 3.2 柱与板的非线性模型及模拟方法 |
| 3.2.1 墩柱的非线性模型 |
| 3.2.2 板的非线性模拟方法 |
| 3.3 材料本构 |
| 3.3.1 墩柱混凝土本构 |
| 3.3.2 柱间板二维混凝土本构 |
| 3.3.3 钢筋本构 |
| 3.4 有限元模型 |
| 3.5 参数取值分析 |
| 3.5.1 板厚取值分析 |
| 3.5.2 配筋率取值分析 |
| 3.5.3 轴压比取值分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 近场地震作用下桥梁非线性地震反应分析 |
| 4.1 工程概况及有限元模型 |
| 4.1.1 工程概况 |
| 4.1.2 计算参数 |
| 4.1.3 有限元分析模型 |
| 4.2 全桥动力特性分析 |
| 4.3 地震动输入方向及分析工况 |
| 4.4 主墩墩柱地震需求分析 |
| 4.5 控制截面及损伤指标的确定 |
| 4.5.1 控制截面 |
| 4.5.2 损伤指标 |
| 4.6 桥轴线垂直于断层迹线时地震反应分析 |
| 4.6.1 顺桥向分析 |
| 4.6.2 横桥向分析 |
| 4.6.3 断层距对结构地震响应的影响 |
| 4.7 桥轴线平行断层迹线时地震反应分析 |
| 4.7.1 顺桥向+竖向分析 |
| 4.7.2 横桥向+竖向分析 |
| 4.7.3 断层距对结构地震响应的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 主余序列地震作用下全桥累积附加损伤研究 |
| 5.1 输入地震动 |
| 5.2 累积附加损伤指标的选取 |
| 5.2.1 Park-Ang损伤指标模型 |
| 5.2.2 改进的Park-Ang损伤指标模型 |
| 5.2.3 基于材料应变的Park-Ang损伤指标模型 |
| 5.3 损伤状态及损伤指标界限值的确定 |
| 5.3.1 损伤指数参数的确定 |
| 5.3.2 损伤状态及其界限值的确定 |
| 5.4 余震作用下结构累积附加损伤对比研究 |
| 5.4.1 顺桥向损伤分析 |
| 5.4.2 横桥向损伤分析 |
| 5.5 主余震组合幅值对结构地震响应的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 柱-BRB组合式高墩抗震性能研究 |
| 6.1 BRB布置方式 |
| 6.2 BRB力学模型及参数 |
| 6.3 动力特性对比分析 |
| 6.4 减震效果分析 |
| 6.4.1 顺桥向+竖向减震分析 |
| 6.4.2 横桥向+竖向减震分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 第四章部分计算结果及图形 |
| 附录 B 第六章部分计算结果及图形 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（6）基于地震烈度的桥梁结构易损性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 地震烈度标准发展沿革 |
| 1.3 多烈度标准下桥梁结构地震易损性研究现状 |
| 1.3.1 钢筋混凝土结构地震易损性研究现状 |
| 1.3.2 砌体结构地震易损性研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 2 桥梁结构实际震害破坏特征分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 钢筋混凝土梁桥实际震害调查分析 |
| 2.2.1 主梁位移过大或落梁 |
| 2.2.2 墩台严重破坏 |
| 2.2.3 挡块破坏及支座位移较大 |
| 2.2.4 次生灾害引起的梁桥震害 |
| 2.3 砌体拱桥实际震害调查分析 |
| 2.3.1 主拱圈严重破坏 |
| 2.3.2 腹拱与拱墙开裂破坏 |
| 2.3.3 桥面附属设施破坏 |
| 2.4 小结 |
| 3 不同烈度标准下桥梁结构易损性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 各震害等级条文量化评定对比 |
| 3.2.1 桥梁结构分类及易损性等级划定 |
| 3.2.2 不同烈度标准中桥梁震害评定的条文对比 |
| 3.3 桥梁结构易损性矩阵模型建立与评价 |
| 3.3.1 典型桥梁震害易损性矩阵模型建立 |
| 3.3.2 典型桥梁震害易损性矩阵模型评价 |
| 3.4 小结 |
| 4 基于实测数据桥梁结构非线性震害易损性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 易损性非线性拟合模型的数值算法 |
| 4.2.1 多点迭代插值 |
| 4.2.2 拟Newton法 |
| 4.2.3 多项式插值逼近 |
| 4.2.4 样条插值逼近 |
| 4.2.5 最佳平方逼近 |
| 4.3 典型桥梁结构非线性模型建立 |
| 4.4 典型桥梁结构非线性模型可靠性分析 |
| 4.4.1 不同烈度标准下梁拱桥易损性评定 |
| 4.4.2 不同烈度标准下梁拱桥非线性回归模型 |
| 4.5 小结 |
| 5 基于失效比及超越概率的RC梁桥地震易损性模型 |
| 5.1 汶川地震RC梁桥样本易损性数量分布 |
| 5.2 不同烈度区RC梁桥易损性矩阵概率模型 |
| 5.2.1 典型桥梁结构失效比概率模型 |
| 5.2.2 典型桥梁结构超越概率模型 |
| 5.3 平均震害指数矩阵概率模型 |
| 5.4 RC梁桥与建筑易损性模型对比 |
| 5.5 小结 |
| 6 桥梁地震易损性模型工程可靠性分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 汶川地震桥梁震害调研介绍 |
| 6.3 汶川地震典型公路路段桥梁易损性回归模型 |
| 6.3.1 桥梁震害易损性矩阵模型 |
| 6.3.2 桥梁易损性回归函数及曲线模型 |
| 6.4 实际桥梁震害易损性模型可靠性分析 |
| 6.4.1 桥梁震害易损性失效比模型 |
| 6.4.2 桥梁震害易损性超越概率模型 |
| 6.5 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 博士学位论文修改情况确认表 |
（7）装配式摇摆剪力墙及其结构抗震减振性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 变量符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 装配式剪力墙构造研究现状 |
| 1.2.1 装配式大板结构 |
| 1.2.2 后张无粘结预应力预制混凝土剪力墙 |
| 1.2.3 水平接缝强连接装配式剪力墙 |
| 1.2.4 叠合板式剪力墙 |
| 1.2.5 预制圆孔板剪力墙 |
| 1.2.6 装配式剪力墙研究存在问题 |
| 1.3 高性能受控摇摆结构研究现状 |
| 1.3.1 摇摆消能框架体系 |
| 1.3.2 竖向连续柱概念 |
| 1.3.3 基于强脊柱(Strong Spine)原理的受控支撑框架体系 |
| 1.3.4 摇摆剪力墙消能减振体系 |
| 1.3.5 高性能受控摇摆结构研究存在问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 本文研究课题来源 |
| 2 框架-铰支摇摆剪力墙结构的连续化参数模型与地震能量平衡的弹塑性抗震设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 框架-铰支摇摆剪力墙结构的连续化参数模型 |
| 2.2.1 基本假定 |
| 2.2.2 连续化参数模型 |
| 2.3 连续化参数模型的数值验证与适用性 |
| 2.3.1 模型的数值验证 |
| 2.3.2 模型的适用性评价 |
| 2.4 框架-铰支摇摆剪力墙结构的抗侧力性能参数分析 |
| 2.4.1 剪力分配 |
| 2.4.2 铰支摇摆剪力墙弯矩分布 |
| 2.4.3 框架与铰支摇摆剪力墙强度需求 |
| 2.5 框架-铰支摇摆剪力墙结构地震能量平衡的塑性设计方法 |
| 2.5.1 基本假定 |
| 2.5.2 消能减振体系的能量平衡方程 |
| 2.5.3 阻尼器附加等效基底剪力 |
| 2.5.4 地震能量平衡的塑性设计方法 |
| 2.5.5 极限状态下构件的强度设计 |
| 2.5.6 设计算例及验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 框架-铰支摇摆剪力墙结构的阻尼器参数设计与结构失效模式分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 框架-铰支摇摆剪力墙结构的阻尼器选型与设计 |
| 3.2.1 结构性能目标 |
| 3.2.2 阻尼器设计要求 |
| 3.2.3 阻尼器恢复力模型 |
| 3.3 基于结构顶层目标位移的阻尼器参数设计方法与实例验证 |
| 3.3.1 方法基本原理与步骤 |
| 3.3.2 实例验证与阻尼器减振效果评价 |
| 3.4 框架-铰支摇摆剪力墙结构的失效路径与失效模式分析 |
| 3.4.1 结构失效路径识别 |
| 3.4.2 结构损伤分布特征与失效模式分析 |
| 3.5 框架-铰支摇摆剪力墙结构抗倒塌能力分析与评价 |
| 3.5.1 地震倒塌易损性分析与结构倒塌安全储备 |
| 3.5.2 地震动选取与调幅 |
| 3.5.3 等效阻尼比计算 |
| 3.5.4 结构抗倒塌性能评价算例 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 装配式预应力多层摇摆消能减振剪力墙及其拟静力试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 装配式预应力多层摇摆消能减振剪力墙构造 |
| 4.2.1 钢板连接型预应力摇摆剪力墙(BCPRW)构造 |
| 4.2.2 套筒连接型预应力摇摆剪力墙(GSCPRW)构造 |
| 4.3 试件设计与制作 |
| 4.3.1 BCPRW的侧向变形特征 |
| 4.3.2 试件设计 |
| 4.3.3 承载力计算 |
| 4.3.4 连接钢板设计 |
| 4.3.5 内嵌钢板设计 |
| 4.3.6 接缝端板与内嵌盖板设计 |
| 4.3.7 高强螺栓设计 |
| 4.3.8 截面抗剪验算 |
| 4.3.9 试件制作 |
| 4.4 材性试验与加载、测量方案 |
| 4.4.1 材性试验与力传感器标定 |
| 4.4.2 加载装置与加载制度 |
| 4.4.3 测量方案 |
| 4.5 试件破坏形态分析 |
| 4.5.1 试件BCPRW-1 |
| 4.5.2 试件BCPRW-2 |
| 4.5.3 试件GSCPRW |
| 4.6 试验数据与结果分析 |
| 4.6.1 滞回性能 |
| 4.6.2 特征点分析 |
| 4.6.3 耗能能力 |
| 4.6.4 刚度退化 |
| 4.6.5 残余位移 |
| 4.6.6 预应力变化规律 |
| 4.6.7 侧向变形模式分析 |
| 4.6.8 中性轴位置变化 |
| 4.6.9 剪力墙接缝剪切滑移 |
| 4.6.10 钢筋应变分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 装配式预应力多层摇摆消能减振剪力墙抗震性能分析与评价 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 BCPRW试件的精细化有限元模型 |
| 5.2.1 材料本构模型 |
| 5.2.2 单元选择与网格划分 |
| 5.2.3 约束与接触关系 |
| 5.2.4 荷载与分析步定义 |
| 5.2.5 精细化有限元模型 |
| 5.3 精细化有限元模型的试验验证 |
| 5.3.1 单调加载分析 |
| 5.3.2 循环往复加载分析 |
| 5.3.3 钢绞线预应力分析 |
| 5.3.4 墙板损伤与破坏形态 |
| 5.3.5 钢预埋件及螺栓应力分析 |
| 5.4 BCPRW参数影响的精细化有限元分析 |
| 5.4.1 轴压比影响 |
| 5.4.2 螺栓预紧力影响 |
| 5.4.3 剪跨比影响 |
| 5.4.4 摩擦系数影响 |
| 5.5 装配式预应力多层摇摆消能减振剪力墙抗震性能对比分析 |
| 5.5.1 基于纤维单元的BCPRW简化分析模型 |
| 5.5.2 基于纤维单元的GSCPRW简化分析模型 |
| 5.5.3 BCPRW抗震性能对比分析与评价 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 装配式预应力多层摇摆消能减振剪力墙结构及其抗震减振性能分析与设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 装配式预应力多层摇摆消能减振剪力墙(核心筒)结构的抗震概念设计 |
| 6.2.1 装配式预应力多层摇摆消能减振剪力墙结构 |
| 6.2.2 装配式预应力多层摇摆消能核心筒结构 |
| 6.3 直接基于位移的装配式预应力多层摇摆消能减振剪力墙结构抗震设计 |
| 6.3.1 直接基于位移的抗震设计方法 |
| 6.3.2 BCPRW构件截面设计与承载力计算 |
| 6.4 装配式预应力多层摇摆剪力墙结构抗震减振设计与性能评价实例 |
| 6.4.1 结构及其抗震设计 |
| 6.4.2 设计结果验证与结构性能评价 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）考虑土—结构相互作用的煤矿采动对RC框架结构模型抗震性能影响与分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 煤矿采动灾害对建筑物损害研究现状 |
| 1.2.1 采动灾害下地基-基础-上部结构相互作用 |
| 1.2.2 采动灾害对地表扰动研究进展 |
| 1.2.3 建筑物抗采动灾害防护措施研究进展 |
| 1.2.4 采动灾害对建筑物的影响 |
| 1.3 主要存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 采动影响下振动台试验设计与模型制作 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相似理论 |
| 2.2.1 Buckingham定理 |
| 2.2.2 一致相似率 |
| 2.3 模型设计 |
| 2.3.1 原型简介 |
| 2.3.2 模型构件配筋计算 |
| 2.3.3 模型材料 |
| 2.3.4 缩尺模型可控相似常数 |
| 2.4 结构模型相似关系 |
| 2.4.1 模型构件自重相似计算 |
| 2.4.2 非结构构件及活载相似计算 |
| 2.4.3 物理量相似计算 |
| 2.5 模型主体及其他配件设计 |
| 2.5.1 模型主体设计 |
| 2.5.2 其他配件设计 |
| 2.5.3 模型配重设计 |
| 2.6 模型吊装上振动台 |
| 2.6.1 模型上振动台前的准备工作 |
| 2.6.2 试验模型上振动台及后续工作 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 采动影响下建筑结构振动台试验研究 |
| 3.1 研究目的与内容 |
| 3.1.1 试验研究目的 |
| 3.1.2 试验研究内容 |
| 3.2 数据采集与加载方案 |
| 3.2.1 测点布置及采集系统 |
| 3.2.2 试验用地震波 |
| 3.2.3 地震波输入顺序及加载工况 |
| 3.2.4 采动灾害模拟试验台设计 |
| 3.3 模型动力特性分析 |
| 3.4 模型动力响应分析 |
| 3.4.1 数据处理方法研究 |
| 3.4.2 加速度反应分析 |
| 3.4.3 层间变形分析 |
| 3.4.4 能量耗散分析 |
| 3.4.5 应变响应分析 |
| 3.4.6 试验模型宏观破坏分析 |
| 3.5 动力破坏试验研究 |
| 3.6 机理分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 采动影响下建筑结构数值模拟分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值模拟理论 |
| 4.2.1 构件模型及材料本构关系 |
| 4.2.2 接触控制 |
| 4.2.3 网格划分 |
| 4.2.4 有限元模型的建立 |
| 4.3 采动灾害下建筑物损害分析 |
| 4.3.1 建筑物单向不均匀沉降 |
| 4.3.2 建筑物双向不均匀沉降 |
| 4.3.3 建筑物破坏损害分析 |
| 4.4 仿真分析与试验结果对比 |
| 4.4.1 结构动力特性 |
| 4.4.2 位移时程响应 |
| 4.4.3 动力破坏形态对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 土-结构相互作用的理论分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 土-结构相互作用机制 |
| 5.2.1 运动相互作用 |
| 5.2.2 惯性相互作用 |
| 5.3 土-结构相互作用简化理论分析模型 |
| 5.3.1 质点系模型 |
| 5.3.2 三维实体模型 |
| 5.3.3 子结构分析模型 |
| 5.3.4 混合模型 |
| 5.4 土-结构相互作用对结构的影响 |
| 5.4.1 结构体系动力特性影响 |
| 5.4.2 对结构地震反应的影响 |
| 5.4.3 对建筑物地基运动的影响 |
| 5.5 考虑土-结构相互作用的建筑物系统运动方程 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 土-结构相互作用的采动影响下结构抗震性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 考虑土-结构相互作用的有限元分析参数 |
| 6.2.1 土体动力本构模型 |
| 6.2.2 土体计算范围 |
| 6.2.3 地基土体与上部结构的连接 |
| 6.2.4 土体边界条件 |
| 6.3 煤矿采动影响下结构抗震性能分析 |
| 6.3.1 模态分析 |
| 6.3.2 加速度响应分析 |
| 6.3.3 顶点位移响应分析 |
| 6.3.4 层间变形分析 |
| 6.3.5 结构楼层剪力分析 |
| 6.4 土-结构相互作用的采动影响下结构倒塌破坏研究 |
| 6.4.1 土层参数 |
| 6.4.2 刚性地基下结构倒塌破坏分析 |
| 6.4.3 硬土地基下结构倒塌破坏分析 |
| 6.4.4 软土地基下结构倒塌破坏分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论、创新点及展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 查新结论 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）带可更换耗能连接的装配式混凝土框架抗震性能与设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及立题依据 |
| 1.2 可恢复功能结构 |
| 1.2.1 可恢复功能结构定义 |
| 1.2.2 可恢复功能分离结构 |
| 1.2.3 可恢复功能集成结构 |
| 1.3 装配式混凝土结构 |
| 1.3.1 等同现浇装配式混凝土框架 |
| 1.3.2 干式连接装配式混凝土框架 |
| 1.4 基于性能的结构抗震设计方法 |
| 1.5 本文主要研究内容和研究思路 |
| 1.5.1 存在问题 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 本章参考文献 |
| 第二章 REDC-PCF抗震性能试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 REDC-PCF体系设计概念 |
| 2.2.1 设计概念 |
| 2.2.2 耗能组件 |
| 2.2.3 梁柱连接 |
| 2.2.4 柱脚连接 |
| 2.3 REDC-PCF试验设计 |
| 2.3.1 试验目的 |
| 2.3.2 试验试件设计 |
| 2.3.3 拼装流程及试验加载装置 |
| 2.3.4 试验加载制度与加载方案 |
| 2.3.5 试验加载方案 |
| 2.3.6 量测方案 |
| 2.4 REDC-PCF试验结果与讨论 |
| 2.4.1 损伤发展与失效模式 |
| 2.4.2 修复方法 |
| 2.4.3 整体滞回曲线与骨架曲线 |
| 2.4.4 试验试件梁柱连接性能 |
| 2.4.5 试验试件柱脚连接性能 |
| 2.4.6 耗能能力 |
| 2.5 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第三章 REDC-PCF宏观力学模型研究及其适用性评价 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 REDC-PCF力学模型分析 |
| 3.2.1 骨架模型 |
| 3.2.2 滞回模型及滞回规则 |
| 3.3 REDC-PCF受力、变形理论 |
| 3.3.1 基于D值法的REDC-PCF侧向刚度计算 |
| 3.3.2 特征点顶点位移角计算 |
| 3.3.3 特征点基底剪力计算 |
| 3.3.4 力学模型刚度计算 |
| 3.4 基于Opensees的有限元模型 |
| 3.4.1 数值模型 |
| 3.4.2 数值模型合理性验证 |
| 3.5 骨架模型适用性评价 |
| 3.6 滞回模型在Opensees中的实现及其适用性评价 |
| 3.6.1 滞回模型在Opensees中的实现 |
| 3.6.2 非线性静力分析中滞回模型适用性 |
| 3.6.3 非线性动力分析中滞回模型适用性 |
| 3.7 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第四章 REDC-PCF基于弹性位移设计谱的直接抗震设计方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 等位移原则 |
| 4.3 基于多性能水准的抗震设计 |
| 4.3.1 性能目标 |
| 4.3.2 目标位移 |
| 4.4 设计方法基本理论 |
| 4.4.1 结构设计目标 |
| 4.4.2 等效单自由度 |
| 4.4.3 约束系数与结构侧向刚度的关系 |
| 4.4.4 设计基底剪力和侧向力 |
| 4.4.5 柱脚REDC截面面积设计 |
| 4.4.6 梁端REDC截面面积设计 |
| 4.4.7 梁端和柱脚REDC的其它设计参数 |
| 4.4.8 非屈服梁内力计算 |
| 4.4.9 非屈服柱内力计算 |
| 4.5 直接基于弹性位移设计谱的设计流程 |
| 4.6 算例设计及分析 |
| 4.6.1 算例设计 |
| 4.6.2 设计结果 |
| 4.6.3 算例分析 |
| 4.7 精度讨论 |
| 4.7.1 假定结构侧向变形模式 |
| 4.7.2 高阶振型的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第五章 REDC-PCF抗倒塌能力及地震易损性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 性能指标及限值 |
| 5.2.1 性能指标 |
| 5.2.2 性能指标限值 |
| 5.3 REDC-PCF优化设计 |
| 5.3.1 算例设计 |
| 5.3.2 非线性静力分析 |
| 5.3.3 增量动力分析 |
| 5.4 REDC-PCF抗倒塌能力分析 |
| 5.4.1 抗倒塌极限状态 |
| 5.4.2 抗倒易损性分析 |
| 5.5 REDC-PCF地震易损性分析 |
| 5.5.1 易损性方程 |
| 5.5.2 易损性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第六章 基于性能的地震损失分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于性能的地震损失分析方法 |
| 6.3 FEMA-P58 地震损失计算流程 |
| 6.4 算例地震损失计算及分析 |
| 6.4.1 性能模型 |
| 6.4.2 地震危险曲线 |
| 6.4.3 结构响应 |
| 6.4.4 抗倒塌易损性曲线和拆除易损性曲线 |
| 6.4.5 震后直接经济损失分析 |
| 6.4.6 震后恢复时间分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 作者在攻读博士学位期间的学术成果 |
（10）杆系DEM法计算理论研究及其在结构力学行为仿真中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 杆件结构力学复合行为分析研究现状 |
| 1.2.2 颗粒离散单元法研究及在结构工程中的应用现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 1.3.1 研究出发点及思路 |
| 1.3.2 主要研究工作 |
| 第二章 杆系离散单元法的基本理论与公式推导 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 杆系离散单元法的基本概念 |
| 2.2.1 颗粒描述 |
| 2.2.2 颗粒运动描述 |
| 2.2.3 接触单元描述 |
| 2.3 面向轴力杆单元的杆系离散单元法 |
| 2.3.1 颗粒运动方程的建立与求解 |
| 2.3.2 颗粒所受内力计算 |
| 2.3.3 颗粒所受等效外力计算 |
| 2.3.4 作用在等效梁上的均布力的等效外力计算 |
| 2.3.5 计算流程 |
| 2.4 面向平面梁单元的杆系离散单元法 |
| 2.4.1 颗粒运动方程的建立与求解 |
| 2.4.2 颗粒所受内力计算 |
| 2.4.3 颗粒所受外力计算 |
| 2.5 平面梁单元向空间梁单元的进化 |
| 2.5.1 面向空间梁单元的颗粒运动方程 |
| 2.5.2 面向空间梁单元的接触本构模型 |
| 2.5.3 面向空间梁单元的各方向接触刚度系数 |
| 2.6 颗粒质量与转动惯量的计算与修正 |
| 2.7 初始条件和边界条件施加 |
| 2.8 计算参数 |
| 2.8.1 阻尼的选取 |
| 2.8.2 时间步长的选取 |
| 2.8.3 杆系离散单元模型的建立原则 |
| 2.9 杆系离散单元法与显式有限单元法的区别与联系 |
| 2.10 小结 |
| 第三章 结构静、动力弹性行为分析的杆系离散单元计算方法研究 |
| 3.1 研究背景与分析思路 |
| 3.1.1 研究背景 |
| 3.1.2 结构静、动力弹性问题的杆系离散单元分析思路及计算流程 |
| 3.2 荷载施加 |
| 3.2.1 静荷载施加 |
| 3.2.2 动荷载施加 |
| 3.3 动荷载下阻尼模型的构造 |
| 3.3.1 新的阻尼模型 |
| 3.3.2 不同阻尼模型下结构的动力响应 |
| 3.4 静荷载下杆件结构的弹性行为分析 |
| 3.4.1 自由端受集中荷载作用的悬臂梁 |
| 3.4.2 William Toggle框架的阶跃屈曲现象 |
| 3.4.3 空间六角星型穹顶结构 |
| 3.4.4 22m跨单层球面网壳的静力稳定分析 |
| 3.5 动荷载下杆件结构的弹性行为分析 |
| 3.5.1 L形框架的非线性动力弹性行为分析 |
| 3.5.2 浅圆拱的静、动力弹性行为分析 |
| 3.5.3 平面钢框架的静、动力弹性行为分析 |
| 3.5.4 双跨、六层Orbison钢框架的动力弹性行为分析 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 结构弹塑性行为分析的杆系离散单元计算方法研究 |
| 4.1 研究背景与分析思路 |
| 4.2 屈服准则-截面极限屈服面方程 |
| 4.2.1 塑性铰法可用的屈服准则 |
| 4.2.2 精细塑性铰法可用的屈服准则 |
| 4.3 不考虑截面塑性开展的塑性铰法 |
| 4.3.1 弹塑性接触本构模型 |
| 4.3.2 加卸载准则 |
| 4.4 可近似考虑截面塑性开展的精细塑性铰法 |
| 4.4.1 弹塑性接触本构模型 |
| 4.4.2 加卸载准则 |
| 4.5 内力超过极限屈服面后的修正 |
| 4.6 考虑几何材料双非线性的杆系离散单元计算流程 |
| 4.7 杆件结构的弹塑性行为分析 |
| 4.7.1 基于塑性铰法的平面桁架弹塑性行为分析 |
| 4.7.2 基于精细塑性铰法的平面杆件结构弹塑性行为分析 |
| 4.7.3 六层空间框架和二十层空间框架的弹塑性分析 |
| 4.7.4 K6型单层网壳结构弹塑性分析 |
| 4.8 小结 |
| 第五章 结构多点激励强震倒塌分析的杆系离散单元计算方法研究 |
| 5.1 研究背景与分析思路 |
| 5.2 地震动多点激励的杆系离散元模拟 |
| 5.2.1 位移法 |
| 5.2.2 大质量法 |
| 5.2.3 位移法和大质量法的对比分析 |
| 5.3 可考虑地震作用应变率效应的接触本构模型 |
| 5.3.1 钢材的静态本构模型 |
| 5.3.2 应变率效应 |
| 5.4 基于Open MP的杆系离散元并行计算方法 |
| 5.5 结构多点激励强震倒塌分析的杆系离散单元计算流程 |
| 5.6 多点激励振动台倒塌试验验证 |
| 5.6.1 K6 型单层球面网壳多点激励振动台倒塌试验概况 |
| 5.6.2 K6 型单层球面网壳多点激励振动台试验模型强震倒塌全过程仿真 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 半刚性连接钢框架结构静、动力分析的杆系离散单元计算方法研究 |
| 6.1 研究背景与分析思路 |
| 6.2 半刚性连接模型 |
| 6.3 考虑二维半刚性连接的弹性杆系离散元计算方法 |
| 6.3.1 虚拟的二维零长度弹簧单元 |
| 6.3.2 考虑半刚性连接的接触单元刚度修正公式 |
| 6.3.3 半刚性连接的滞回行为模拟 |
| 6.3.4 半刚性钢框架静、动力分析的杆系离散单元计算流程 |
| 6.3.5 半刚性连接杆件结构的弹性行为分析 |
| 6.4 考虑三维半刚性连接的弹塑性杆系离散元计算方法 |
| 6.4.1 虚拟的三维零长度弹簧单元 |
| 6.4.2 考虑三维半刚性连接的接触单元弹性刚度修正公式 |
| 6.4.3 考虑三维半刚性连接的接触单元弹塑性刚度修正公式 |
| 6.4.4 半刚性连接杆系结构的弹塑性行为分析 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间相关科研成果 |
| 致谢 |
四、强震作用下混凝土框架结构倒塌过程的数值分析（论文参考文献）
- [1]考虑超低周疲劳损伤影响的平板支座计算模型研究[D]. 宋夏芸. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]考虑节点刚度与塑性累积损伤影响的杆单元塑性铰计算模型研究[D]. 张洁. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]特高压变电构架的架塔线耦合及地震入射方向效应研究[D]. 龚俊. 哈尔滨工业大学, 2021
- [4]建筑体外辅助复位消能架的抗震性能与可靠度分析[D]. 何晴光. 兰州理工大学, 2021(01)
- [5]近场区铁路新型柱板式空心高墩大跨度连续刚构桥抗震性能研究[D]. 李健宁. 兰州交通大学, 2021(01)
- [6]基于地震烈度的桥梁结构易损性研究[D]. 李思齐. 东北林业大学, 2021(09)
- [7]装配式摇摆剪力墙及其结构抗震减振性能研究[D]. 孙天舒. 大连理工大学, 2021
- [8]考虑土—结构相互作用的煤矿采动对RC框架结构模型抗震性能影响与分析[D]. 白春. 辽宁工程技术大学, 2020(01)
- [9]带可更换耗能连接的装配式混凝土框架抗震性能与设计方法研究[D]. 李春雨. 东南大学, 2020(02)
- [10]杆系DEM法计算理论研究及其在结构力学行为仿真中的应用[D]. 许玲玲. 东南大学, 2020(02)