- 混凝土的框架結(jié)構(gòu)的畢業(yè)設(shè)計開題報告 推薦度：
- 相關(guān)推薦
框架結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計開題報告
引導(dǎo)語：開題報告是提高論文選題質(zhì)量和水平的重要環(huán)節(jié)，是論文工作的不可忽視的一部分,以下是小編搜集整理的框架結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計開題報告，歡迎大家閱讀!
課題名稱：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)基于IDA方法的易損性分析
1、選題意義和背景。
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)由于其平面布置靈活、自重相對較輕等優(yōu)點在我國有較為廣泛的應(yīng)用，例如辦公樓、醫(yī)院、學(xué)校校舍及工業(yè)廠房等。然而，框架結(jié)構(gòu)也有其缺點，比如，抗側(cè)剛度小、節(jié)點區(qū)域應(yīng)力集中顯著、并在強烈多維地震動作用下結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生過大的非線性水平位移等。在實際震害中，框架梁往往先于框架柱產(chǎn)生破壞，并不能很好地保證“強柱弱梁”的抗震設(shè)防要求。一般來說，各類建筑物在地震動作用下產(chǎn)生的破壞甚至倒塌是造成人民生命財產(chǎn)受到損失的首要原因。據(jù)統(tǒng)計，各類結(jié)構(gòu)物倒塌造成的人員傷亡占地震中傷亡總數(shù)的95%.實際震害調(diào)查結(jié)果顯示，倒塌比例較高的建筑類型主要有磚混結(jié)構(gòu)、底框磚混結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)�？蚣芙Y(jié)構(gòu)的倒塌主要以整體倒塌模式為主，外圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)及填充墻的破壞也比較顯著。倒塌是由于結(jié)構(gòu)在地震作用下喪失承擔(dān)重力荷載的能力而引起的。而整體倒塌通常由地震作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的層間位移引起，同時受到P-4效應(yīng)放大和構(gòu)件強度剛度承載力退化的影響，結(jié)構(gòu)逐漸失穩(wěn)直至側(cè)向傾覆。
震害調(diào)查報告顯示在框架結(jié)構(gòu)破壞的案例中存在大量外圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及填充墻破壞的情況，這不僅造成了人們身體上和心理上的傷害，還對震后建筑修復(fù)帶來一定的問題。所以，我們有必要對框架結(jié)構(gòu)的抗震性能以及軸壓比、框架填充墻等因素對框架結(jié)構(gòu)抗倒塌性能的影響進(jìn)行深入的研究。這不僅可以預(yù)測框架結(jié)構(gòu)在未來地震作用中的地震反應(yīng)，對可能遭受的結(jié)構(gòu)破壞甚至整體倒塌進(jìn)行預(yù)防，還可以對框架結(jié)構(gòu)在地震作用下的抗震性能水平進(jìn)行更準(zhǔn)確地分析評價，從而有針對性地指導(dǎo)完善結(jié)構(gòu)設(shè)計方案以及對既有建筑的改造加固。
2、論文綜述/研究基礎(chǔ)。
2.1增量動力分析的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
地震作為一種隨機往復(fù)載荷，對于結(jié)構(gòu)的破壞是一個損傷累積的過程，用強度準(zhǔn)則和變形準(zhǔn)則很難描述這一現(xiàn)象。IDA方法可以對框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行從彈性狀態(tài)到彈塑性狀態(tài)直至倒塌的全過程分析。對于這方面內(nèi)容國內(nèi)外學(xué)者都做了大量的研究。
1977年，Bertero將同一條地震動作用下的多次非線性時程分析結(jié)果放在一起，以試圖了解逐級放大的地震作用對結(jié)構(gòu)非線性發(fā)展的影響規(guī)律以及結(jié)構(gòu)從弘性、非彈性直至發(fā)生整體倒塌的全過程中結(jié)構(gòu)的性能。這種分析方法被稱為IDA丈法。
清華大學(xué)葉列平、陸新征等通過漢川地震極震區(qū)框架結(jié)構(gòu)抗倒塌的研究得出增強結(jié)構(gòu)整體性及冗余度可明顯提高結(jié)構(gòu)抗倒塌儲備系數(shù)的結(jié)論。馮世平等人研究了鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在強烈地震作用下的倒塌反應(yīng)。對結(jié)構(gòu)處于不穩(wěn)定狀態(tài)(下降段)時的動力反應(yīng)進(jìn)行了討論，還探討了極限曲率延性比和強度降低率在結(jié)構(gòu)地震倒塌反應(yīng)中的應(yīng)用。
2.2地震易損性分析的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
20世紀(jì)70年代初地震易損性曲線首先被用于對核電站的地震概率風(fēng)險評估，隨著易損性理論的發(fā)展，越來越多的學(xué)者開展了對核電站以及其它重大結(jié)構(gòu)(如混凝土重力壩、變電站結(jié)構(gòu)以及古塔等)的地震易損性分析研究。作為生命線工程，橋梁結(jié)構(gòu)的地震易損性研究也受到了各國學(xué)者的廣泛重視。國內(nèi)外學(xué)者、機構(gòu)對結(jié)構(gòu)地震易損性開展了大量研究工作，取得了許多成果。
Muratserdar選取三層、五層、七層的RC結(jié)構(gòu)房屋，采用人工地震波作用在不同層數(shù)的房屋，分析不同層數(shù)的RC結(jié)構(gòu)的易損性。美國的地震損失評估軟件HAZUS在大量研究者成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合性能設(shè)計理論和能力譜方法，給出了各類建筑結(jié)構(gòu)的地震易損性曲線。
李謙對型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)基于IDA方法進(jìn)行了研究，并把IDA方法應(yīng)用到了型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)的地震易損性分析中。呂大剛、常澤民將可靠度引入了結(jié)構(gòu)易損性分析中，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行基于可靠度的整體和局部易損性的分析。
3、參考文獻(xiàn)。
[l]周云。土木工程抗震設(shè)計(第二版)[M].北京：科學(xué)出版社，2011
[2]清華大學(xué)土木結(jié)構(gòu)組，西南交通大學(xué)土木結(jié)構(gòu)組，北京交通大學(xué)土木結(jié)構(gòu)組。漢川地震建筑震害分析[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報，2008, 29( 4) :129
[3]蔣歡軍，鄭建波，張樺�；谖灰频目拐鹪O(shè)計研究進(jìn)展[J].工業(yè)建筑。2008,3 8(7)：1-5
[4]朱健。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)易損性分析與地震風(fēng)險研究[D].西安：西安建筑科技大學(xué)，2010
[5]Bertero.Strength and deformation capacities of buildings under extreme environments[J]. Structural Engineering and structural Mechanics. PISTERS K S Edgewood Cliffs,NJ: Prentice-Hall, 1977, 211-215
[6]Mwafy M, Elnashai S. Static Pushover versus dynamic collapse analysis of RC buildings. Engineering structures,2001,23(5)：407-424
4、論文提綱。
1緒論
1.1研究背景及意義
1.2增量動力分析的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3地震易損性分析的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4本文的研究內(nèi)容
2鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在地震作用下的增量動力分析
2.1概述
2.2增量動力分析理論和方法
2.2.1增量動力分析的基本理論
2.2.2地震動的選取
2.2.3結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)參數(shù)和地震動強度參數(shù)的確定
2.2.4 IDA曲線極限狀態(tài)的確定
2.2.5 IDA曲線的統(tǒng)計分析
2.2.6增量動力分析的基本步驟
2.3鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計及有限元模型建立
2.3.1鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.3.2鋼筋混凝土框架有限元模型的建立
2.4增量動力分析曲線的繪制和參數(shù)分析
2.4.1 IDA曲線的繪制和統(tǒng)計分析
2.4.2地震動強度參數(shù)分析
2.5本章小結(jié)
3基于IDA方法的框架結(jié)構(gòu)易損性分析
3.1概述
3.2結(jié)構(gòu)地震易損性分析的基本原理和步驟
3.2.1地震易損性分析的基本原理
3.2.2結(jié)構(gòu)性能水平的確定
3.2.3結(jié)構(gòu)的易損性計算方法
3.2.4地震易損性分析的步驟
3.3結(jié)構(gòu)的抗倒塌儲備系數(shù)
3.4不同高度框架結(jié)構(gòu)算例分析
3.4.1基于S.地震動強度參數(shù)的易損性分析
3.4.2基于PGV地震動強度參數(shù)的易損性分析
3.5基于Say PGV的易損性矩陣分析
3.6本章小結(jié)
4框架結(jié)構(gòu)地震易損性的影響因素研究
4.1概述
4.2填充墻對結(jié)構(gòu)易損性的影響
4.3軸壓比對結(jié)構(gòu)地震易損性的影響
4.3.1不同軸壓比的框架模型
4.3.2各分析模型的地震易損性分析
4.4混凝土強度對結(jié)構(gòu)易損性的影響
4.4.1采用不同強度混凝土的框架模型
4.4.2各分析模型的地震易損性分析
4.5本章小結(jié)
5、論文的理論依據(jù)、研究方法、研究內(nèi)容。
本文以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為研究對象，運用非線性有限元分析軟件Perform3D對地震作用下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)進(jìn)行動力非線性分析。本文的主要研究內(nèi)容及目標(biāo)為：
(1)論述IDA方法的基本原理和分析過程，建立具有代表性的不同高度鋼筋混凝土平面框架非線性分析模型，并選取合適的地震動記錄，對模型進(jìn)行增量動力分析，研究其抗震性能。同時分別考慮以不同地震動參數(shù)(Sa, PGA, PGV, S*)作為地震強度指標(biāo)繪制IDA曲線，得到了IM-6,nax分位數(shù)曲線和emax的條件對數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差，研究了框架結(jié)構(gòu)在地震作用下以強度參數(shù)表示的IDA曲線的離散性變化，評判地震動強度指標(biāo)的有效性。
(2)論述了結(jié)構(gòu)地震易損性的基本原理和過程，基于IDA分析結(jié)果對框架分析模型進(jìn)行地震易損性分析，分別繪制不同地震強度指標(biāo)的易損性曲線，評價其抗震性能，并對不同地震動強度參數(shù)表示的結(jié)構(gòu)易損性矩陣進(jìn)行分析比較。
(3)研究結(jié)構(gòu)自身不同特性對其抗震性能的影響，從填充墻、軸壓比、混凝土強度三個方面對框架結(jié)構(gòu)在以PGV為強度參數(shù)的IDA方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行地震易損性分析，評估以上因素對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。
6、研究條件和可能存在的問題。
(1)其他地震動強度參數(shù)如彈塑性譜加速度在IDA分析中的有效性仍然值得研究探討。以PGV作為地震動強度參數(shù)對應(yīng)規(guī)范中三水準(zhǔn)設(shè)防要求的具體劃分還需要進(jìn)一步完善。
(2)填充墻與框架結(jié)構(gòu)件相互作用的機理以及研究模型還存在一定爭議。
(3)箍筋對梁柱的約束作用在結(jié)構(gòu)抗震能力中起到的作用還有待進(jìn)一步研究。
7、預(yù)期的結(jié)果。
(1)在IDA分析中，同一結(jié)構(gòu)、不同地震動強度參數(shù)條件下的IDA曲線簇的形狀及離散性有一定差異。PGA對短周期結(jié)構(gòu)的有效性較高，對于中長周期結(jié)構(gòu)的有效性較低，對于中高層建筑的分析結(jié)果會產(chǎn)生較大的離散性;S*在各周期的效性相對較高，但在結(jié)構(gòu)的彈性段內(nèi)離散程度相對較大;Sa(T1,5%)在結(jié)構(gòu)短周期內(nèi)的有效性相對不高，而中長周期內(nèi)有效性較高。PGV在較大的周期范圍內(nèi)，尤其是中長周期范圍內(nèi)的有效性較高，并且隨周期分布較均勻;對于以第一振型反應(yīng)為主的多層規(guī)則結(jié)構(gòu)，采用Sa(T1,5%)指標(biāo)和PGV指標(biāo)作為地震動強度指標(biāo)比采用PGA分析得到的IDA曲線的離散性要小，即采用Sa(T1,5%)或PGV更為準(zhǔn)確。相比之下，采用PGV為地震動參數(shù)可以較好的改善ID A曲線的離散性，有效性較高。
(2)通過地震易損性分析可知，在小震作用下框架結(jié)構(gòu)的延性耗能能力并不顯著，達(dá)到正常使用極限狀態(tài)的可能性較高，而在大震甚至巨震作用下結(jié)構(gòu)的延性能力可以得到充分發(fā)揮，達(dá)到或超越生命安全極限狀態(tài)的概率很小，倒塌的可能性更小。通過抗倒塌儲備系數(shù)可知結(jié)構(gòu)的延性耗能能力較強，根據(jù)我國規(guī)范進(jìn)行常規(guī)設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)具有較好的抗震倒塌性能。以PGV作為地震動強度參數(shù)的易損性曲線不同極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的超越概率值相對較大，即結(jié)果相對保守，有利于保證結(jié)構(gòu)不至倒塌，因此建議以PGV作為框架結(jié)構(gòu)的IDA分析和地震易損性分析的強度參數(shù)。
(3)通過考慮不同因素對框架結(jié)構(gòu)抗震性能的分析對比可得，填充墻的布置對框架結(jié)構(gòu)抗震性能有很大的影響，填充墻均勻布置是可以提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，而除底層外布置填充墻的情況對結(jié)構(gòu)的抗震能力不利;軸壓比的減小可以提高結(jié)構(gòu)的抗倒塌性能，與國外規(guī)范相比，我國規(guī)范中關(guān)于軸壓比限值的規(guī)定偏高;柱混凝土強度提高對結(jié)構(gòu)的在大震、巨震作用下的抗倒塌能力有一定的提高，但不顯著。
【框架結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計開題報告】相關(guān)文章：
混凝土的框架結(jié)構(gòu)的畢業(yè)設(shè)計開題報告03-28
畢業(yè)設(shè)計開題報告12-10
影視畢業(yè)設(shè)計開題報告03-23
水利畢業(yè)設(shè)計開題報告03-18
畢業(yè)設(shè)計開題報告模板03-09
畢業(yè)設(shè)計開題報告范文03-21