基於損傷控制的RC框剪結構能量抗震設計關鍵問題研究

《基於損傷控制的RC框剪結構能量抗震設計關鍵問題研究》是依託東南大學，由繆志偉擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於損傷控制的RC框剪結構能量抗震設計關鍵問題研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：繆志偉
• 依託單位：東南大學

中文摘要

確定結構在強震作用下累積滯回耗能的分布是實現結構基於能量抗震設計的最關鍵問題，也是目前影響這一抗震設計方法進一步發展的難點。申請人針對RC框剪結構(鋼筋混凝土框架剪力牆結構)，圍繞確定結構在強震作用下的耗能分布這一核心問題，提出採用結構損傷控制思想實現結構耗能分布可控。本項目擬主要通過數值試驗方法，開展以下研究：（1）研究RC框剪結構在強震作用下的典型損傷模式及其對結構耗能分布可控性的影響，並以此為基礎提出能使結構獲得可控耗能分布的合理損傷模式；（2）研究RC框剪結構各結構參數對損傷模式的影響，並建立能使結構實現合理損傷模式的參數控制條件；（3）研究基於損傷控制的RC框剪結構耗能需求分布特點，並建立構件耗能需求計算方法。通過本項研究，解決當前能量抗震設計方法中存在的關鍵難題，推動RC框剪結構能量抗震設計方法在實際抗震設計中的套用，促進抗震設計理論和方法的發展。

結題摘要

結構基於能量抗震設計是通過確定結構和構件在強震作用下的耗能需求並進行構件耗能損傷設計的過程。確定結構在強震作用下累積滯回耗能的分布是實現結構基於能量抗震設計的最關鍵問題，也是目前影響這一抗震設計方法進一步發展的難點。本項目針對RC框剪結構(鋼筋混凝土框架剪力牆結構)，圍繞確定結構在強震作用下的耗能分布這一核心問題，採用結構損傷控制設計思想，通過有效控制結構耗能損傷機制實現RC框剪結構在強震作用下的穩定可控的耗能分布。本項目主要通過數值試驗方法，開展了以下研究：（1）基於MSC.MARC平台開發了桿系纖維模型和彈塑性分層殼模型，分別模擬RC框架和剪力牆在地震作用下的受力性能。通過與試驗結果的分析對比，驗證了本文數值分析模型的合理性和有效性，為準確分析地震作用下結構的彈塑性地震回響提供了保證；（2）通過算例對比分析研究了RC框剪結構在強震作用下的耗能損傷機制對結構耗能分布模式和抗震性能的影響機理，提出了強牆肢弱連梁機製作為RC框剪結構在強震作用下的合理耗能損傷機制設計目標；（3）基於大量算例的參數化分析結果研究了RC框剪結構各結構參數對罕遇地震作用下的耗能損傷機制的影響規律，提出了能使RC框剪結構實現強牆肢弱連梁耗能損傷機制的參數控制條件，可套用於工程設計；（4）基於大量算例的參數化分析結果研究了具有合理耗能損傷機制的RC框剪結構強震作用下的耗能分布規律，提出了簡便實用的完整的RC框剪結構構件耗能需求的計算流程，可套用於基於能量抗震設計。通過本項研究，解決了當前RC框剪結構基於能量抗震設計方法實施中的關鍵難題，推動了RC框剪結構能量抗震設計方法在實際抗震設計中的套用，促進了抗震設計理論和方法的發展。