行为设计法和能力需求曲线法的若干问题

行为设计法和能力需求曲线法的若干问题

一、性态设计方法及能力-需求曲线方法的几个问题(论文文献综述)

何华[1](2019)在《作战行动计划网络化建模与优化方法研究》文中研究说明“兵者,国之大事,死生之地,存亡之道,不可不察也。”战争关乎国家安危,必须运用科学的理论和方法做出正确的决策,作战行动计划质量的高低事关战争的成败,必须运用科学的方法对其进行研究。信息技术的发展使得武器装备系统之间的互联互通更加频繁,作战体系化和网络化的特征愈发明显,尤其是无人装备和集群作战样式的兴起,使得作战体系(Combat System of Systems,CSo S)网络化的趋势更加明显。无人装备的发展提高了装备之间的交互样式和频率以及交互产生的群体智能性,使得传统的作战行动计划生成方式无法满足现实的需要。作战行动计划的生成、优化以及实时调整的目的是最大化作战体系的作战能力。体系作战能力的载体是作战体系的构成,也是对作战体系整体能力的信息化属性表达。体系作战能力是具备不同能力的单元在电子信息系统支持下相互连接、相互作用所形成的能力,实际上就是体系化的作战能力。因为装备之间的互联互通,使得作战能力不是单件装备或是作战系统的简单相加,而是作战体系的功能和作用的直接体现。信息化条件下作战体系网络不再是单一、单层的网络,而是不同实体不同关系在环节、机制上的相互交织,整体协同的多层叠加网络。论文在分析新型作战体系特点和体系作战能力形成的基础上,综合考虑作战行动计划的生成、优化以及动态调整等环节,从各个环节的解决思路和关键技术问题出发,提出了面向作战行动计划生成的网络建模与优化方法。首先给出了行动计划生成及优化问题建模与优化框架,论述了新型作战体系作战行动计划生成时网络建模的必要性,给出了相关的技术路线。在此基础上,建立了作战行动计划的网络模型,以能力为度量指标,生成计划方案。再以多目标进化算法对庞大的计划方案进行寻优。根据战争的时间敏感特性,提出了快速简便的作战方案实时调整方法。论文的主要工作及创新成果如下:(1)提出了作战行动计划建模和生成、静态优化和动态优选的研究框架作战行动计划生成、优化与实时调整是传统但又面临新挑战的问题,论文在分析问题特点的基础上,提出了“作战行动计划网络建模+计划方案优化+动态实时调整”的作战行动计划生成与优化框架。从基于功能链的作战行动计划方案生成、基于自适应多目标优化算法的行动方案优化和基于因果推理的动态信息融合三个方面解决作战行动生成和执行问题。很多研究都是针对上述问题的一个方面的。然而,作战行动计划从生成到执行过程中的调整是密切相关的,分开研究会进行很多的假设,可能会丢失很多重要的信息,本文从能力生成的角度,提出了新型作战体系的作战行动计划问题求解框架,将几个问题放在一起进行研究。(2)提出了基于超网络的作战行动计划建模及生成方法随着武器装备的飞速发展,装备本身已经具备了一定的智能和自主性,单一装备具备了多种能力,装备之间的交互样式更加多样,集群和多种装备的协同等作战方式使得作战成为了敌对双方整个作战体系之间的网络化对抗。从体系能力三角形出发,以时间影响网络描述作战活动网络,将作战体系用扩展的多层、异质网络进行描述,以兵力网络的模体——功能链为基本执行单元,减少了各节点之间的频繁交互,不易受通信干扰的影响,也能更充分的发挥各节点的能力,作战行动计划网络的生成就成了超网络中的初始作战活动网络的形成,以及完成行动网络到功能网络的映射。(3)提出了基于自适应多目标进化算法的作战行动计划优化方法随着作战规模和作战样式的改变,对计划方案的选取不再是针对单个目标的,不再局限于使命完成的时间等,实时资源的可用量以及相关消耗等也成为战场重要的制胜因素。传统的优化方法面对多个目标时表现一般,同时庞大的方案空间对优化算法的性能提出了新的要求。采用第三代非支配遗传算法为基础算法,为避免陷入局部最优和早熟现象,借鉴神经网络函数介于线性和非线性之间的优势,将算法改为自适应的演化过程。通过和线性算子以及余弦算子进行比较,验证了算法的先进性和有效性。(4)提出了基于因果网络转换的作战行动计划动态调整方法战争是双方的博弈,因其关乎作战双方的核心利益,因此在作战过程中,势必会出现各种意想不到的情况。针对作战过程中的不确定性问题,使用参数简单、易于理解的TIN进行作战行动计划的效果评估,给出了TIN的具体的建模过程,并给出了TIN转换为DBN的算法,在不确定因素出现后,将TIN转化为DBN进行信息融合,推理出相关行动节点的参数后,转为TIN进行方案的评估。方法即结合了TIN的参数设置简单、节点关系明确的优势,又结合了DBN容易融合新信息的优点。

李然[2](2019)在《SMA自复位耗能装置的研发及其在钢框架-支撑结构中抗震性能的应用研究》文中认为地震是一种突发的、破坏性极大的自然灾害,强烈地震不仅造成结构的严重破坏,还会引发火灾、爆炸、海啸等次生灾害,地震灾害已成为建筑物可遭受的最严重的自然灾害之一。地震灾害发生时,传统建筑结构主要依靠其自身的强度、刚度和塑性来抵抗地震和消耗地震能量,在抵抗地震灾害的同时常常伴随着多种结构构件的屈服甚至破坏;而安装耗能构件的结构利用耗能构件耗能,但强震过后会有很大的残余变形,传统建筑结构与安装耗能构件的结构均有修复成本巨大或修复困难的特点。消耗能量的同时又兼具自复位功能的结构的研究正成为当今土木工程结构抗震领域的研究热点。同时,以保证生命安全为单一设防目标的两阶段抗震设计理论存在自身的不足,需要完善,结构性能化抗震设计也成为国内外学者关注的热点问题之一。在此背景下,本文采用理论分析、试验研究和数值模拟相结合的方法,研究了形状记忆合金(SMA)材料的性能,修正了现有多线性本构模型,对基于形状记忆合金的自复位耗能装置(SCED)的性能、安装自复位耗能装置的钢框架-支撑结构的性能进行研究,并基于性能化抗震思想,对一12层钢框架-支撑结构(SF-CB)案例进行性能化抗震分析,主要研究内容如下:(1)系统介绍了结构振动控制技术的研究与应用发展现状,总结了目前基于SMA的自复位耗能装置的最新研究成果,提出本文研究的主要内容。(2)将SMA本构模型归纳为T-L-B系列模型、O-G-W系列模型和其他模型三类,并详细介绍了本文所用多线性本构模型;采用差示扫描量热法(DSC)测试了超弹性NiTi SMA丝的相变温度;开展了SMA的材料力学性能试验,研究了循环次数、直径、加载速率、温度、加载幅值及初应变对SMA丝力学性能的影响,提出了考虑多因素的SMA力学性能表达式和本构模型修正函数,修正了SMA材料多线性本构模型。(3)研发了一种基于SMA的自复位耗能装置,对其开展了力学性能试验,考察分析了核心SMA丝束面积、加载速率、加载幅值和SMA初应力等因素对装置力学性能的影响,给出了考虑多因素的SMA耗能自复位装置的力学性能表达式;建立了该装置有限元模型,对其力学性能进行了数值模拟并与试验结果对比,结果表明:基于SMA的自复位耗能装置的模拟结果和试验结果吻合较好;提出了SMA自复位耗能装置的三阶段理论模型。(4)设计制作了一榀1:2缩尺的两层单跨平面铰接钢框架-自复位耗能支撑(SFCEB)子结构模型,试验结果发现,铰接钢框架-自复位耗能支撑子结构具有较好的耗能能力且卸载后结构可实现自复位,验证了自复位耗能装置的有效性;该结构具有较高的抗侧移能力、较大的延性和自复位能力。(5)提出自复位耗能支撑的等效参数表达式,建立了铰接钢框架-自复位耗能支撑子结构的等效梁单元模型并进行数值模拟,经与试验结果进行对比,发现该模型数值模拟结果可以较好地吻合试验结果,为性能化分析提供研究基础。(6)针对本文设计的铰接钢框架-自复位耗能支撑结构,对其结构性能水平进行细化,提出了基于最大层间位移角和残余层间位移角的性能水平评判指标;给出了针对自复位钢结构的性能化抗震设计步骤;对一既有12层钢框架-支撑结构进行性能化评估,提出结构的减震率和回复率性能需求,利用动力时程分析方法对安装自复位耗能装置的铰接钢框架-自复位耗能支撑结构进行性能化分析,讨论该结构的减震性能和自复位性能,为自复位钢结构的发展和性能化设计提供参考依据。

金学军[3](2019)在《高烈度地震区跨断层桥梁结构地震反应分析及减震控制研究》文中研究表明近年来的几次大地震中,多座桥梁由于跨越断层而发生严重破坏甚至全桥垮塌,为了避免断层对结构造成破坏,国内外相关规范都明确指出禁止桥梁结构跨越断层或与断层之间设置一定的避让距离。然而由于一些客观因素的限制,采用桥梁形式跨越断层在所难免。目前,我国对跨断层桥梁结构的设计研究工作尚处于初始阶段,缺乏可借鉴的文献资料和设计规范,对跨断层桥梁的设计也主要通过提高设防烈度的方法进行抗震设防。随着越来越多的桥梁结构在高烈度区地震的建设,开展跨断层桥梁的抗震研究工作具有非常重要的工程应用价值和理论研究意义。鉴于此,本文从跨断层桥梁结构抗震设计的角度出发,对跨断层桥梁的地震动输入、分析模型、结构地震响应及减震控制措施等方面进行研究。主要研究了以下几个问题:1.提出了基于人工合成的跨断层桥梁场地地震动时程模拟方法。首先,利用Dabaghi提出的方向性脉冲模型,模拟断层方向性脉冲分量,利用Vaez提出的滑冲脉冲模型,模拟断层滑冲脉冲分量;其次,将设计反应谱作为目标谱进行拟合得到脉冲型地震动的高频分量,将脉冲分量分别与高频分量叠加合成具有多种频率成分的跨断层脉冲型地震动时程,上述模拟方法所得地震动时程可同时考虑桥址场处特征及断层两侧支承所具有的不同脉冲型地面运动特征;最后,讨论了断层距对跨断层脉冲型地震动的影响。研究结果表明,当断层距R>50km时方向性效应和滑冲效应不明显,可按远场地震进行处理。2.研究了适用于跨断层桥梁地震动输入的非一致激励模型。基于位移输入模型和加速度输入模型推导出了非一致地震激励下结构动力方程,并以敦格铁路阔克萨桥为例,对两种输入模型在跨断层桥梁地震响应分析中的适用性进行了分析。结果表明,位移输入模型可考虑断层错动导致的地面永久位移对结构地震响应的影响,能够真实反应跨断层桥梁在地面运动结束后桥墩具有的残余变形及内力,适用于跨断层桥梁多点激励响应分析。3.分析了跨断层桥梁地震响应特性及影响规律。基于本文确定的地震动时程模拟方法和输入模型,采用非一致时程分析法对算例桥梁进行计算,从内力和位移两个方面研究了跨断层桥梁的地震响应特征,并对其计算结果进行了讨论。结果表明,跨断层桥梁地震响应特征和近场、远场地震动桥梁具有显着特征差别,若忽略断层场地特征,通过提高设防烈度的方法进行桥梁抗震设计是不合理的;分析了断层距和车辆荷载对跨断层桥梁的影响,得到了上述因素对该类桥梁地震响应的影响规律,并对跨断层桥梁的设计提出了初步建议。4.针对断层地震动低频脉冲分量丰富会对结构造成严重破坏这一显着问题,首次设计开发了一种能够适用于断层地震动的粘弹性阻尼器。对其在不同温度、频率、应变幅值和厚度下进行性能试验研究,以研究阻尼器的耗能能力及各项特性参数对其耗能能力的影响,寻求不同参数对粘弹性阻尼器性能的影响规律。5.应用粘弹性阻尼器对跨断层桥梁实施了被动控制。建立了具有粘弹性阻尼器桥梁结构的减震控制方程,基于模态应变能法提出了粘弹阻尼控制系统的求解方法;对粘弹性阻尼器参数进行设计的两种方法分别进行了讨论和分析,提出了粘弹性阻尼减震控制系统的设计方法和一般步骤,最后对阔克萨桥用所设计的粘弹性阻尼器进行减震控制,分析了墩顶减震体系和墩底减震体系的减震控制效果。结果表明,对跨断层桥梁进行粘弹性阻尼减震控制,能够起到减小结构地震响应的目的,且墩底减震体系的减震效果要好于墩顶减震体系,但在进行设计时要进行特殊处理,后期无法维修更换,而墩顶减震体系却可以避免这些问题,不仅能够对新建桥梁进行减震控制,而且也可以对既有桥梁进行抗震加固。

唐煜[4](2018)在《预制装配技术提升既有桥梁水下墩柱抗震性能研究》文中指出桥梁水下墩柱构件常因设计不合理、服役环境恶劣以及自然灾害和人为等因素而受损。水下墩柱一旦受损,将同时面临力学性能快速下降和耐久性能加速退化等多重问题。预制混凝土管片加固法作为一种新兴的预制装配式加固技术,有望应用于复杂水下环境下采用传统围堰法加固成本过高(或无法适用)的桥梁水下墩柱加固工程,以实现低成本、高效率的水下墩柱加固,并大幅度(甚至超设计)提升桥梁水下墩柱的轴压性能、抗震性能,以及耐久性能。本文创新研发了包括预制混凝土管片、FRP网格筋、FRP螺旋箍筋等新型水下加固材料,提出了新型预制混凝土管片加固桥梁水下墩柱设计实施方法;基于理论分析,总结并提出了采用预制混凝土管片加固柱截面弯矩-曲率关系基本特征,并基于“最远点法”以及能量守恒概念,提出了适用于FRP筋与钢筋混杂配筋加固截面的新型弯矩-曲率“双折线型”简化计算模型;阐明了采用预制混凝土管片加固提升水下混凝土圆柱轴压性能与推覆性能的效果和“多重侧向约束+纵向FRP筋”对水下墩柱抗震性能提升的作用机理,发现了采用半刚性侧向约束(即预制混凝土管片+预应力高强钢丝绳)可有效限制混凝土开裂变形,提高纵向FRP筋对墩柱抗震性能的贡献。全文首先从既有桥梁水下墩柱的加固需求出发,探讨了采用预制混凝土管片加固的设计目标与主要实现思路,对预制混凝土管片加固法进行了初步设计,提出并突破了设计过程中遇到的多项技术难题,包括:预制混凝土管片的研发、水下不分散混凝土的研制、加固筋材的选取与制备、多重界面性能的保证、FRP筋水下植筋锚固、管片损伤控制和环向预应力设计等,通过试验总结提炼了两类性能提升加固的具体实施方法。然后,从理论分析和数值分析两个角度对预制混凝土管片加固圆柱截面的弯矩-曲率关系进行了截面层次的分析,总结了主要分析参数(包括等效配筋率比、截面增大率、FRP筋弹模、轴压比以及混凝土抗压强度)对加固截面弯矩-曲率关系的影响,提出了适用于混杂筋材加固截面的新型弯矩-曲率“双折线”简化计算模型,拟合了计算模型中峰值点与计算屈服点的曲率与弯矩公式,并与理论分析结果进行了对比验证。其次,对预制混凝土管片加固水下混凝土圆柱的轴压性能与推覆性能进行了试验研究。轴压性能试验通过对9个采用预制混凝土管片或未加固试件的轴压试验,验证了采用预制混凝土管片加固对混凝土圆柱的轴压峰值荷载和峰值应变的显着提升作用,并提出了影响加固柱轴压性能的关键参数;推覆性能试验通过对6个1/4比例尺的混凝土圆柱采用不同类型或不同配筋率的FRP筋+预制混凝土管片的加固处理(包含1个对比柱),从刚度、强度、承载力、延性、耗能、残余位移以及曲率分布多个角度研究了预制混凝土管片对混凝土圆柱推覆性能的综合提升作用与机理,并提出了部分加固柱推覆性能提升设计建议。再次,建立了与试验结果吻合较好的高精度数值分析模型,进行了加固柱推覆性能多参数数值分析,研究了主要设计(分析)参数变化对加固柱推覆性能以及加固柱粘结滑移变形组成的影响,并采用弯曲-曲率简化计算模型的构建思路提出了加固柱荷载-位移比简化计算模型,并对计算模型中关键参数进行了分析与拟合。最后,结合本文提出的预制混凝土管片加固混凝土圆柱相关理论与试验、数值分析结论,建立了预制混凝土管片加固混凝土圆柱的弯矩-曲率恢复力模型和荷载-位移恢复力模型;在总结现有桥梁墩柱基于性能的损伤评价方法基础上,提出了预制混凝土管片加固混凝土圆柱的基于性能的损伤分类方法与损伤指标计算公式,并结合对加固柱进行的多地震波作用下的动态时程分析,初步构建了加固柱的易损性曲线,并对加固柱的易损性进行了简要评价。

刘伟[5](2014)在《基于损伤理论的砌体结构房屋性能化抗震设计研究》文中提出砌体结构房屋作为一种整体性差、刚度大、抗震性能差且应用广泛的结构形式,抗震设计理论的更新与发展更显迫切。为顺应性能化抗震设计理论的发展,需要加强砌体结构性能化抗震设计方法的研究。在此背景下,本文开展了砌体结构房屋性能化抗震设计研究。本文工作是以砌体结构房屋震害总结为出发点,以砌体结构损伤本构模型研究为主线,以砌体结构房屋性能化抗震设计和性态水准的定量划分为重点开展的。本文的主要工作如下:1砌体结构震害总结与抗震设计方法的发展根据大量震害资料,总结了砌体结构房屋震害中的共性问题。对抗震设计理论的发展和性能化设计的应用现状进行了总结,将性能化抗震设计思想引入砌体结构房屋抗震设计之中。2基于损伤的砌体结构本构关系模型研究基于细观损伤理论和数理统计方法,在应变空间中建立了砌体结构损伤本构模型。分析了损伤变量的演化规律,提出有效损伤发展阶段的概念。将损伤发展和本构研究结合起来,用细观损伤演化解释了砌体宏观力学行为的变化。该本构模型具有下降段和反弯点。通过试验数据验证,证明了模型的合理性。3砌体结构抗震性态水准的定量划分根据大量的试验资料和研究成果,对砌体结构房屋在地震作用下的抗震性态水准进行了划分,包括充分运行、运行、基本运行和生命安全四个水准。用反应结构在地震作用下刚度退化和损伤发展的结构整体损伤参数对性态水准进行了定量划分,为砌体结构性能化抗震设计的实际应用创造了条件。4反映结构刚度退化的损伤指标及损伤谱的建立提出了反映结构刚度退化的损伤指标,该损伤指标通过结构在地震作用前后刚度比确定。提出了损伤谱的概念,即延性需求、能力曲线屈服后刚度比和损伤指标的函数关系。将损伤指标与非线性弹塑性反应分析指标结合了起来,使单自由度体系基于损伤的等效线性化非线性分析得以实现。损伤谱的建立为性态谱建立提供了理论基础。5基于损伤的砌体结构性能化设计研究基于损伤指标和损伤谱,建立了单自由度体系非线性反应的性态谱。性态谱由损伤指标、单自由度体系自振周期和弹塑性位移增大系数构成,能够综合反映单自由度体系在地震作用下的弹塑性位移增大程度和刚度退化程度,有效地将单自由度体系地震反应分析和结构位移、刚度变化结合起来。基于性态谱,提出了基于损伤的砌体结构性能化设计方法,该方法的基本体系是砌体结构层间剪切模型的等效单自由度体系,通过对该体系振动特性(周期和阻尼)的分析,得到位移反应和损伤指数,结合设定的性能目标,能够对结构进行抗震性能化设计。提出了性态谱建立的流程框图和基于性态谱的性能化设计流程框图,并给出了砌体结构抗震性能化设计的工程实例。

郑浩琴[6](2012)在《RC框架结构抗地震侧向倒塌可靠度分析与COF概率评定》文中研究指明强烈地震作用下建筑结构的倒塌是造成经济损失和人员伤亡的主要原因,因此对结构进行抗地震倒塌性能评定并提出更加合理的抗倒塌设计方法至关重要。汶川地震表明,即使按现行规范设计的建筑结构,在遭遇不可预见的罕遇甚至特大地震时,都有发生倒塌的可能性。同时还发现,很多按强柱弱梁准则设计的钢筋混凝土框架结构并没有发生预期的破坏模式。因此,对按现行抗震规范设计的钢筋混凝土框架结构在地震作用下的倒塌失效模式和可靠性进行细致的分析,对强柱弱梁系数(COF)进行科学的评估,具有重要的理论意义和工程价值。地震作用下结构的倒塌模式主要可以分为两大类:侧向增量倒塌(简称侧向倒塌)和竖向连续倒塌。本文主要研究前者,即随着外荷载的不断增加,由于产生过大层间变形而导致的结构整体动力失稳。本文主要研究内容如下:(1)按现行规范设计了三层、五层和九层钢筋混凝土框架结构,采用OpenSees对三个结构进行了有限元建模。基于Pushover方法,对结构进行了非线性静力分析,通过Pushover曲线获得了超强系数和延性系数等抗倒塌能力指标。基于IDA方法,对结构进行了非线性动力时程分析,用基于频率的统计方法获得了结构的倒塌概率,得到了基于地震动强度的倒塌易损性曲线,通过易损性曲线获得了结构的抗地震倒塌安全性评定指标——侧向倒塌能力裕度比CMR。(2)对钢筋混凝土框架结构的侧向倒塌典型失效模式进行了分析,获得了7种典型的侧向倒塌失效模式。将常用于结构整体的概率地震需求分析方法应用于结构构件,获得了结构构件的概率地震需求模型。基于现行规范预测公式和国内外研究成果,获得了结构构件的概率抗震能力模型。建立了构件的极限状态方程,获得了结构构件的条件失效概率。采用系统可靠度方法,对每种典型失效模式进行了地震易损性分析。结合场地的概率地震危险性分析结果,获得了地震作用下典型失效模式的年失效概率。(3)对钢筋混凝土框架结构在地震作用下的侧向倒塌整体可靠性进行了分析,以结构最大层间位移角作为结构整体性能参数,采用多条带法进行结构整体的概率地震需求分析,获得了不同地震强度下结构最大层间位移角需求的中位值和对数标准差。采用IDA方法,获得了结构抗倒塌能力的中位值和对数标准差。采用一次可靠度方法,获得了结构在不同地震动强度下的侧向倒塌概率,并对上述三种方法的分析结果进行了对比分析。(4)在结构抗地震侧向倒塌可靠性分析的基础之上,对结构抗震设计方法中的强柱弱梁系数COF进行了概率评定。首先采用基于失效模式的可靠性分析方法,对不同COF的结构进行了可靠性分析,获得了全梁失效模式控制的COF有效区间。然后采用需求能力系数评定法,以能力需求比和置信概率作为性能评定指标,对不同COF的结构进行了抗震性能评定,分析其是否满足“大震不倒”性能目标。借鉴FEMA355f中规定的“大震不倒”置信概率需在90%以上,以此为条件,获得了COF的有效区间。

杨年祥[7](2012)在《RC框架结构基于性能抗震设计理论与方法研究》文中指出摘要:基于性能的结构抗震设计思想目前是一种较为先进的设计思想,随着基于性能抗震设计理论在工程界里逐步得到认同、应用,这方面的研究已成为地震工程界研究的热点,进行这方面研究对更加合理的结构抗震设计具有很重要理论意义与工程实用价值。本文主要研究工作如下:(1)为了满足结构基于性能抗震设计对地震作用水准细化的要求和追求结构抗震设计经济的合理性,在总结国内外研究成果基础上于“小震”和“中震”之间设置了一个地震作用水准即“经济震”,其50年超越概率为39.5%,重现期为100年,并计算了地震作用影响系数和地震加速度的取值大小。确定了用层间位移角来量化结构整体抗震性能水平,用构件端部转角来量化构件抗震性能,并在对前人研究回顾的基础上,提出了对应于结构抗震性能水平的层间位移角限值,确定了量化评估构件抗震性能的方法,提出了用于结构抗震性能设计和评估的双指标思想。(2)建立了梁、柱截面曲率延性系数与截面配筋率和体积配箍率的关系式,并通过实例验算对相关影响因素进行了分析。确定了结构层间位移角与构件端部转角问的转化关系式,提出了梁、柱构件基于性能抗震设计流程图。(3)通过有限元软件比较地震作用效应,实现了结构基于性能抗震设计的抗震性能水平的定性理解。在直接基于位移的抗震设计方法理论的基础上提出了结构基于性能抗震设计两种流程,并按其对六层RC框架结构进行基于性能抗震设计和抗震性能评估,验证了上述两种设计流程应用于框架结构基于性能抗震设计的可行性。

邵建中[8](2011)在《偏心支撑钢框架基于屈服点谱的性态抗震设计方法》文中指出现行的抗震设计方法大多是基于力或强度的弹性设计方法,对结构遭受罕遇地震作用时仅通过验算最大层间变形避免出现薄弱层,这种方法无法确保结构进入弹塑性阶段出现理想的破坏模式。近年来,按现行抗震规范设计的大量建筑结构遭受了超过设计水准的强震,造成的人员伤亡已明显下降,但结构的损毁程度、丧失使用功能引起的经济损失巨大,使人们认识到基于生命安全的抗震设计已不适合社会的发展。基于上述认识,基于性态的抗震设计思想应运而生。屈服点谱(Yield Point Spectra ,YPS)是一种新的等延性位移加速度反应谱。利用YPS可以对结构进行基于性态的抗震设计,通过限定结构的位移和延性需求来确定结构的强度需求,具有概念清晰、操作简单的优点。本文以7条地震记录为输入,建立了适用于结构设计的屈服点谱,并且给出了基于YPS确定K型偏心支撑钢框架(EBF)屈服基底剪力的性态设计方法。采用这种方法设计了10层3跨、12层3跨、15层3跨K-EBF结构,并采用Pushover方法和弹塑性时程法对所设计的结构进行了地震反应分析,评估了结构的抗震性能。结果表明:算例结构的屈服位移是基本稳定的,在偶遇和罕遇地震作用下结构的层间侧移比满足我国现行抗震规范的要求,结构最终呈现理想的渐进式梁铰屈服机构。证明了K型偏心支撑钢框架基于屈服点谱的性态抗震设计方法的合理性和可靠性。

王媛[9](2011)在《直接基于位移的PPC框架抗震设计理论及其初步应用研究》文中指出地震灾害给人类带来了巨大的损失,如何保证大震下的生命安全和减少地震经济损失已经成为抗震设计的主要目标之一。基于位移的抗震设计方法能够满足业主不同性能水准的需求,并且直接以结构位移作为设计控制参数,能够更好的控制结构在地震作用下的变形,进而保证抗震目标的实现。本文在课题组研究的基础上,通过理论分析并采用OpenSees软件进行Pushover模拟计算,研究了PPC框架结构直接基于位移的抗震设计理论及其初步应用,对屈服时刻的阻尼比、罕遇地震作用下梁柱等效弹性刚度的折减系数、同时满足多个性能水准要求的设计方法、目标位移如何有效控制等方面进行了进一步的研究,指出了目前直接基于位移的抗震设计方法存在不足之处,并给出了一定的改进建议。主要研究工作包括:①屈服刚度。通过收集国内多榀单层单跨有粘结预应力混凝土框架结构在水平反复荷载作用下的滞回曲线并进行分析,给出屈服时刻的阻尼比为ξeq=0.1;同时参考我国《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010),建议各个设防烈度下屈服时刻地震影响系数最大值αmax的取值:6度、7度(0.1g)、7度(0.15g)、8度(0.2g)、8度(0.3g)、9度分别为0.11、0.21、0.32、0.42、0.63、0.84;根据屈服时刻的阻尼比、水平地震作用影响系数等参数,通过位移反应谱确定屈服刚度。②罕遇地震下梁柱等效弹性抗弯刚度折减系数。在罕遇地震作用下,梁柱的刚度已经退化,所以在进行该水准地震作用下的内力计算时应该考虑梁柱刚度的退化。本文采用梁柱刚度折减系数的方法来近似考虑梁柱刚度退化以反映结构在罕遇地震作用下体现出来的非线性特征,以便采用等效弹性方法进行罕遇地震作用下内力计算。通过对四榀预应力混凝土框架结构分别进行罕遇地震下pushover和折减刚度的等效弹性分析,给出了预应力混凝土框架结构在罕遇地震作用下内力计算时,等效弹性刚度折减系数的取值范围:梁为0.30.45,柱为0.70.8。③多性能水准的直接基于位移的抗震设计方法。基于业主多个性能水准的需求,本文提出了一种多性能水准的直接基于位移的抗震设计方法:“基本完好”性能水准下设计方法与现行规范基于力的抗震设计方法相同;“防止倒塌”性能水准下则采用标准组合,活载组合系数取为0.5,材料取值均采用标准值,与现行规范不同之处在于同时考虑内力调整系数及承载力调整系数。然后,针对多个性能水准要求,分别进行各个性能水准下抗震设计和非抗震设计,最后对比各个工况下的梁柱配筋情况,分别选取梁柱配筋的最大值作为最终的配筋结果。并通过两榀8度0.2g区的预应力混凝土框架结构的设计实例,初步验证了本文提出的方法的有效性。④目标位移的有效控制。针对性能点位移小于设计目标位移的情况,通过两榀8度0.2g区的预应力混凝土框架结构的设计实例分析,总结出影响目标位移不能有效控制的主要因素有:结构存在着明显超强及“防止倒塌”性能点时刻的位移模式与设计位移模式的差异较大。算例通过采用考虑强柱系数、材料平均值与标准值的差异、承载力调整系数、构造措施等的折减系数Ω的计算公式对基底剪力进行折减,同时采用结构在性能点时刻的位移模式对结构的位移模式进行修正,使得目标位移的控制得到了明显的改善。

李星[10](2011)在《基于屈服点谱的偏心支撑钢框架抗震性态评估》文中研究指明结构工程和地震工程学者从近年的一系列强震中,认识到目前采用的结构抗震设计方法是不全面的。尽管它能保证罕遇地震下主体结构不倒塌以保障生命安全,但地震造成的经济损失,可能大大超过社会和业主所能承受的限度,基于性态的抗震设计思想应运而生,其核心是:在设计使用期内,所设计的建筑遭受不同水准的地震作用时,应该达到相应的性态水准。因此研究基于性态的抗震设计理论具有重要的理论意义和现实意义。本文介绍的屈服点谱(Yield Point Spectra,YPS)是一种新的等延性弹塑性反应谱,可用于结构的抗震性态设计及评估。YPS概念清晰,形式简洁、直观,用其对结构进行抗震性态评估,可以确定结构在给定地震作用下的顶部峰值位移、延性需求,进一步确定层间位移角。本文给出了基于YPS的抗震性态评估方法。为了验证方法的可信性,按照我国现行规范分别设计了10层K型、15层和20层V型等五个偏心支撑钢框架,分别构建了设防地震、罕遇地震下由《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)的周期-加速度谱转换得到的规范反应谱YPS和多条地震波的平均YPS,用YPS法对结构进行了抗震性态评估,得到了设防地震、罕遇地震下结构的顶部峰值位移和层间位移角,并与SAP2000软件弹塑性时程分析得到的结果进行对比,评估了按我国规范设计的偏心支撑钢框架结构的抗震性能,评价了YPS法的可信性。

二、性态设计方法及能力-需求曲线方法的几个问题(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、性态设计方法及能力-需求曲线方法的几个问题(论文提纲范文)

(1)作战行动计划网络化建模与优化方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 相关问题研究现状
        1.2.1 作战行动计划生成技术研究现状
        1.2.2 作战行动计划优化技术研究现状
        1.2.3 作战体系建模方法研究现状
        1.2.4 现状总结
    1.3 论文研究思路与方法、组织结构及主要创新点
        1.3.1 论文研究的具体问题
        1.3.2 论文组织结构
        1.3.3 论文主要创新点
第二章 作战行动计划生成与优化研究框架
    2.1 作战行动计划生成与优化问题分析
        2.1.1 研究内容与层次范围
        2.1.2 研究对象及基本内涵
        2.1.3 问题特点
    2.2 面向作战行动计划生成与优化的求解框架
        2.2.1 面向体系作战能力生成的行动计划生成机理
        2.2.2 作战行动计划生成与优化的逻辑
    2.3 行动计划生成与优化框架的研究内容和关键技术
        2.3.1 基于超网络理论的作战行动计划建模方法
        2.3.2 基于JMT-MPLDCS的作战行动计划网络生成方法
        2.3.3 基于多目标进化算法的作战行动计划方案优化方法
        2.3.4 基于因果网络的计划方案动态调整方法
    2.4 本章小结
第三章 基于超网络的作战行动计划生成方法
    3.1 作战行动计划超网络定义
        3.1.1 超网络的基本概念
        3.1.2 作战行动计划超网络的基本构成
    3.2 作战活动网络
        3.2.1 基于JMT的作战使命分解
        3.2.2 作战活动时间影响网络构建方法
        3.2.3 作战活动网络形式化描述
    3.3 功能网络
        3.3.1 网络模型描述
        3.3.2 功能链的概念
    3.4 作战行动计划网络生成
    3.5 本章小结
第四章 基于IA-NSGA-III的作战行动计划优化方法
    4.1 多目标进化算法概述
        4.1.1 多目标优化问题研究现状
        4.1.2 多目标进化算法综述
    4.2 作战行动的功能链约束和优化模型
        4.2.1 能力需求概述
        4.2.2 作战能力需求分解
        4.2.3 功能链数量约束
        4.2.4 面向行动计划优化的目标函数构建
    4.3 改进的自适应NSGA-III算法
        4.3.1 IA-NSGA-III的算法架构
        4.3.2 适应性交叉算子
        4.3.3 适应性变异算子
    4.4 案例研究
    4.5 本章小结
第五章 基于TIN-DBN的作战行动计划动态调整方法
    5.1 时间影响网络的建模方法
        5.1.1 时间影响网络的概念
        5.1.2 时间影响网络建模的主要步骤
    5.2 行动强度概率变化时间影响网络的推理方法
        5.2.1 PTIN推理的求解思路
        5.2.2 基本TIN模型的概率计算方法
        5.2.3 概率传播的过程描述
    5.3 信息融合方法:动态贝叶斯网络及其推理
        5.3.1 动态贝叶斯网络的概念
        5.3.2 动态贝叶斯网络的推理
    5.4 行动强度概率变化的时间影响网络转换算法
        5.4.1 TIN到 DBN的转换算法
        5.4.2 信息融合过程
    5.5 案例研究
        5.5.1 想定背景
        5.5.2 融合信息后结果分析
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 工作总结
    6.2 下一步研究工作及展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果

(2)SMA自复位耗能装置的研发及其在钢框架-支撑结构中抗震性能的应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 研究背景及意义
        1.1.2 选题依据
    1.2 形状记忆合金材料简介
        1.2.1 微观机理
        1.2.2 超弹性效应
        1.2.3 形状记忆效应
        1.2.4 阻尼性能
    1.3 形状记忆合金力学性能试验研究现状
    1.4 形状记忆合金在土木工程振动控制中的研究现状
        1.4.1 主动控制
        1.4.2 半主动控制
        1.4.3 被动控制
    1.5 目前形状记忆合金在土木工程振动控制研究中的不足
    1.6 主要研究内容
    参考文献
第二章 形状记忆合金性能试验及本构模型研究
    2.1 概述
    2.2 形状记忆合金的本构模型
        2.2.1 SMA本构模型的基本类型
        2.2.2 T-L-B系列本构模型
        2.2.3 O-G-W系列本构模型
        2.2.4 其他本构模型
        2.2.5 本文拟修正本构模型
    2.3 形状记忆合金物理性能试验
        2.3.1 差示扫描量热法
        2.3.2 SMA相变温度测试
    2.4 形状记忆合金力学性能试验
        2.4.1 SMA试样及试验装置
        2.4.2 加载方案
        2.4.3 试验曲线上有关参数约定
        2.4.4 试验结果
        2.4.5 SMA本构模型修正
        2.4.6 试验结果与数值模拟结果对比
    2.5 本章小结
    参考文献
第三章 基于形状记忆合金的自复位耗能装置性能研究
    3.1 概述
    3.2 基于形状记忆合金的自复位耗能装置设计
        3.2.1 SMA自复位耗能装置的基本构造
        3.2.2 SMA自复位耗能装置的工作原理
    3.3 材料性能试验
        3.3.1 SMA丝力学性能试验
        3.3.2 传力构件力学性能试验
    3.4 形状记忆合金自复位耗能装置力学性能试验
        3.4.1 关键特征参数
        3.4.2 SMA自复位耗能装置及试验设备
        3.4.3 试验方案
        3.4.4 试验结果及分析
    3.5 考虑多因素的SMA自复位耗能装置力学性能表达式及验证
    3.6 数值模拟结果与试验结果对比分析
        3.6.1 数值模型及相关参数的取值
        3.6.2 数值模拟结果与试验结果对比
    3.7 SMA耗能自复位装置力学模型
        3.7.1 基本假定
        3.7.2 理论模型
        3.7.3 SMA耗能自复位装置设计步骤
        3.7.4 设计算例
    3.8 本章小结
    参考文献
第四章 钢框架-支撑子结构试验研究
    4.1 概述
    4.2 钢框架-自复位耗能支撑子结构设计
        4.2.1 结构设计准则
        4.2.2 构件截面设计
    4.3 试验方案
        4.3.1 整体试验模型及加载制度
        4.3.2 测点布置
        4.3.3 SF-CEB子结构柱轴压力的施加
    4.4 钢框架-自复位耗能支撑子结构试验
        4.4.1 材料性能试验
        4.4.2 SF-CEB子结构试验过程及现象
    4.5 试验结果分析
        4.5.1 SF-CEB子结构位移分析
        4.5.2 SF-CEB子结构应变分析
        4.5.3 SF-CEB子结构梁-柱-自复位耗能支撑铰接节点夹角分析
        4.5.4 SF-CEB子结构特征值分析
    4.6 本章小结
第五章 钢框架-支撑子结构数值模拟及试验对比
    5.1 概述
    5.2 自复位耗能支撑的等效数值模型
        5.2.1 自复位耗能支撑的等效参数计算
        5.2.2 自复位耗能支撑等效结果数值对比
    5.3 钢框架-自复位耗能支撑子结构数值模型的建立及模拟
        5.3.1 对比模型的建立
        5.3.2 结果对比分析
    5.4 钢框架-自复位耗能支撑子结构数值模拟及试验结果对比
    5.5 本章小结
第六章 钢框架-支撑结构抗震性能化设计
    6.1 概述
    6.2 我国基于性能的抗震设计的发展
    6.3 基于性能的抗震设计基本内容
        6.3.1 基于性能的抗震性能目标和性能水平
        6.3.2 基于性能的抗震分析方法
        6.3.3 基于性能的抗震设计方法
        6.3.4 基于性能的抗震设计流程
    6.4 工程应用案例
        6.4.1 工程背景
        6.4.2 SF-CB结构性能评估
        6.4.3 SF-CB结构性能需求
    6.5 铰接钢框架-自复位耗能支撑结构性能化分析
        6.5.1 SF-CEB结构基本结构单元参数化分析
        6.5.2 SF-CEB结构性能化设计
    6.6 本章小结
    参考文献
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 主要创新点
    7.3 展望
攻读博士学位期间发表的学术成果
致谢

(3)高烈度地震区跨断层桥梁结构地震反应分析及减震控制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 跨断层近场地震动研究现状
        1.2.2 跨断层桥梁结构研究现状
        1.2.3 跨断层桥梁减震控制研究现状
        1.2.4 粘弹性阻尼器减震技术研究现状
    1.3 存在的问题
    1.4 本文主要研究内容
2 基于人工合成跨断层桥梁场地地震动时程模拟
    2.1 跨断层桥梁场地地震动主要特征
        2.1.1 方向性效应
        2.1.2 滑冲效应
        2.1.3 竖向效应
        2.1.4 上盘效应
    2.2 速度脉冲特征参数统计
        2.2.1 速度脉冲周期
        2.2.2 速度脉冲峰值
    2.3 跨断层脉冲型地震动的合成
        2.3.1 地震动合成常用方法
        2.3.2 方向性脉冲的模拟
        2.3.3 滑冲脉冲的模拟
        2.3.4 高频脉冲的模拟
        2.3.5 跨断层脉冲型地震动的合成
    2.4 断层距对人工合成地震波的影响
    2.5 本章小结
3 跨断层桥梁非一致激励地震动输入模型研究
    3.1 非一致激励下结构动力方程
        3.1.1 非一致激励位移输入模型
        3.1.2 非一致激励加速度输入模型
    3.2 非一致激励下结构动力方程求解
        3.2.1 基本假设及逐步积分公式
        3.2.2 求解步骤
    3.3 非一致激励输入模型方法对比
        3.3.1 工程概况
        3.3.2 有限元模型建立
        3.3.3 两种输入模型计算结果对比
    3.4 本章小结
4 跨断层桥梁结构地震响应分析
    4.1 分析工况及关键截面说明
    4.2 动力特性分析
    4.3 E1 地震作用下桥梁地震反应分析
        4.3.1 抗弯能力分析
        4.3.2 抗剪能力分析
    4.4 E2 地震作用下支座地震反应分析
    4.5 E3 地震作用下桥梁变形分析
        4.5.1 断层两侧变形
        4.5.2 桥墩变形分析
    4.6 地震反应参数分析
        4.6.1 断层距对地震反应的影响
        4.6.2 车辆荷载对地震反应的影响
    4.7 本章小结
5 粘弹性阻尼器减震性能研究
    5.1 粘弹性阻尼材料及其动力特性
        5.1.1 粘弹性阻尼材料
        5.1.2 粘弹性阻尼材料的耗能原理
        5.1.3 粘弹性阻尼材料的动态力学性能
    5.2 粘弹性阻尼器的力学模型
        5.2.1 开尔文模型
        5.2.2 Maxwell模型
        5.2.3 复刚度模型
        5.2.4 等效标准固体模型
    5.3 粘弹性阻尼器的性能试验
        5.3.1 试件的设计与制作
        5.3.2 粘弹性阻尼器试验研究目的
        5.3.3 粘弹性阻尼器试验的加载方案
        5.3.4 粘弹性阻尼器的试验结果与分析
    5.4 本章小结
6 基于粘弹性阻尼器的跨断层桥梁减震控制
    6.1 粘弹阻尼减震控制方程的建立及解法
    6.2 粘弹阻尼减震控制系统的设计方法
        6.2.1 设计目标
        6.2.2 粘弹性阻尼器的参数设计
        6.2.3 粘弹性阻尼器的设计步骤
    6.3 粘弹性阻尼减震控制系统的地震反应分析
        6.3.1 计算模型
        6.3.2 粘弹性阻尼减震系统的参数设计
        6.3.3 墩顶减震体系分析
        6.3.4 墩底减震体系分析
        6.3.5 墩顶和墩底减震体系效果对比
    6.4 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(4)预制装配技术提升既有桥梁水下墩柱抗震性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究状况
        1.2.1 桥梁水下墩柱既有加固方法
        1.2.2 桥梁水下墩柱既有加固理论
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 本章小结
第二章 预制混凝土管片加固桥梁水下墩柱设计与实施方法
    2.1 引言
    2.2 预制混凝土管片加固水下墩柱设计
        2.2.1 设计目标与思路
        2.2.2 设计难点与关键技术
    2.3 预制混凝土管片加固水下墩柱实施方法
        2.3.1 轴压性能提升实施方法
        2.3.2 抗震性能提升实施方法
    2.4 本章小结
第三章 预制混凝土管片加固混凝土圆柱截面弯矩-曲率分析
    3.1 引言
    3.2 材料本构关系
        3.2.1 混凝土
        3.2.2 钢筋与FRP筋
    3.3 理论峰值弯矩、曲率计算
        3.3.1 基本假定
        3.3.2 最大受压区高度
        3.3.3 峰值点曲率
        3.3.4 峰值点弯矩
    3.4 数值分析参数设置
        3.4.1 模型参数
        3.4.2 分析参数
    3.5 主要分析参数对典型弯矩-曲率关系、屈服点、峰值点的影响
        3.5.1 典型弯矩-曲率关系
        3.5.2 峰值点弯矩、曲率
        3.5.3 屈服点弯矩、曲率
    3.6 弯矩-曲率关系简化计算模型
        3.6.1 现有计算模型
        3.6.2 本文计算模型
        3.6.3 峰值点曲率、弯矩
        3.6.4 计算屈服点曲率、弯矩
        3.6.5 模型预测结果与理论计算结果对比
    3.7 本章小结
第四章 预制混凝土管片加固混凝土圆柱轴压性能与推覆性能试验研究
    4.1 引言
    4.2 预制混凝土管片加固混凝土圆柱轴压性能试验
        4.2.1 试件设计
        4.2.2 加载方案及测量内容
        4.2.3 试验现象及荷载-位移曲线
        4.2.4 轴压性能特征值
        4.2.5 应变分布规律
    4.3 预制混凝土管片加固混凝土圆柱推覆性能试验
        4.3.1 试件设计
        4.3.2 加载方案与测量内容
        4.3.3 试验现象与荷载-位移滞回曲线
        4.3.4 骨架曲线
        4.3.5 水平承载力与承载力退化
        4.3.6 延性
        4.3.7 耗能
        4.3.8 残余位移
        4.3.9 曲率分布
    4.4 本章小结
第五章 预制混凝土管片加固混凝土圆柱推覆性能数值分析
    5.1 引言
    5.2 数值分析模型的设计与考虑
        5.2.1 钢筋混凝土柱侧向位移组成与等效塑性铰理论
        5.2.2 塑性铰模式的模拟
        5.2.3 纵筋粘结滑移的模拟
    5.3 数值分析结果与推覆性能试验结果对比
        5.3.1 荷载-位移比关系对比
        5.3.2 推覆性能指标对比
    5.4 分析参数设定与计算模型简化方法
        5.4.1 分析参数设定
        5.4.2 典型荷载-位移比关系
        5.4.3 荷载-位移比关系简化计算模型
    5.5 分析参数对推覆性能的影响
        5.5.1 刚度
        5.5.2 荷载
        5.5.3 位移比
        5.5.4 延性
        5.5.5 耗能
        5.5.6 残余位移
        5.5.7 粘结滑移变形
    5.6 荷载-位移比简化计算模型的拟合
        5.6.1 峰值点荷载、位移比拟合
        5.6.2 计算屈服点荷载、位移比拟合
    5.7 本章小结
第六章 预制混凝土管片加固柱恢复力模型与易损性评价
    6.1 引言
    6.2 恢复力模型
        6.2.1 混凝土柱恢复力模型研究现状
        6.2.2 恢复力模型确定方法
        6.2.3 加固柱截面弯矩-曲率恢复力模型
        6.2.4 加固柱荷载-位移恢复力模型
    6.3 加固柱损伤评价和易损性分析
        6.3.1 现有损伤评价方法
        6.3.2 本文提出的加固柱损伤评价方法
        6.3.3 单自由度体系振动方程
        6.3.4 地震波的选取
        6.3.5 时程分析设置与典型时程关系
        6.3.6 易损性曲线的计算
        6.3.7 分析结果
    6.4 本章小结
第七章 全文总结和展望
    7.1 本文主要研究结论
    7.2 本文主要创新点
    7.3 有待进一步研究的问题
参考文献
致谢
作者攻读博士学位期间的主要学术成果

(5)基于损伤理论的砌体结构房屋性能化抗震设计研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 近期砌体结构震害总结
        1.2.1 砌体结构房屋的震害总结
        1.2.2 地震震害反映出砌体结构的问题
    1.3 砌体结构性能化抗震设计的研究现状
        1.3.1 既有抗震设计理论与方法的缺陷
        1.3.2 性能化抗震设计的基本内容
        1.3.3 性能化抗震设计方法的研究现状
    1.4 本论文的主要工作
2 应变空间中砌体损伤本构关系模型建立与验证
    2.1 引言
    2.2 损伤的概念及目前的研究状况
    2.3 应变空间中砌体静力损伤本构关系模型
        2.3.1 砌体静力损伤本构关系模型的建立
        2.3.2 静力损伤本构关系模型参数(a、m)的确定
    2.4 本构模型的试验验证
        2.4.1 本文模型与某新型多孔砖基本试件轴心受压试验的对比分析
        2.4.2 模型分布参数的确定
        2.4.3 本构模型与既有试验本构的对比验证
        2.4.4 既有砌体本构模型的对比
    2.5 砌体的细观损伤演化与宏观力学性能
        2.5.1 损伤演化曲线和本构关系曲线
        2.5.2 损伤演化曲线中参数分析
        2.5.3 损伤门槛值和损伤临界值
    2.6 本章小结
3 砌体结构性态水准划分及振动特性研究
    3.1 前言
    3.2 性态水准划分的研究
        3.2.1 设防目标与性态水准的划分
        3.2.2 性态水准的参数化研究
        3.2.3 抗震性态分析方法
    3.3 砌体结构性态水准的定性划分
        3.3.1 砌体结构宏观破坏过程总结
        3.3.2 砌体结构性态水准的划分
    3.4 计算模型的有限元分析概述
        3.4.1 ANSYS 简介
        3.4.2 单元选择与材料本构
        3.4.3 模型建立与网格划分
        3.4.4 荷载与边界条件
        3.4.5 地震波的选取
    3.5 模型的动力特性分析
        3.5.1 结构模态分析的计算结果
        3.5.2 影响结构模态计算结果的各因素分析
    3.6 本章小结
4 砌体结构基于位移的抗震性能分析
    4.1 前言
    4.2 砌体结构模型动力时程分析
        4.2.1 选用的地震波
        4.2.2 结构在不同地震波作用下的地震响应汇总及分析
        4.2.3 不同构造措施、不同窗洞口尺寸的结构模型在地震作用下的响应分析
    4.3 砌体结构模型静力非线性(Pushover)分析
        4.3.1 有效能力曲线的绘制
        4.3.2 目标位移对比分析
        4.3.3 最大底部剪力对比分析
        4.3.4 最大层间侧移角对比分析
    4.4 本章小结
5 基于损伤目标的性能化设计研究
    5.1 前言
    5.2 砌体结构模型损伤指标及性态水准划分
        5.2.1 损伤指标
        5.2.2 性态水准的损伤指标表达
    5.3 非线性单自由度体系最大地震反应的估计方法
        5.3.1 SDOF 体系转换
        5.3.2 等效线性化方法
    5.4 基于损伤指标的性态谱建立
        5.4.1 损伤谱的建立
        5.4.2 性态谱设计原理
        5.4.3 弹性反应谱的选取
        5.4.4 性态谱的建立
        5.4.5 基于损伤指标的性态谱特征
    5.5 基于损伤性态谱的性能化设计方法
    5.6 设计实例
        5.6.1 设计资料
        5.6.2 地震作用计算
    5.7 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢

(6)RC框架结构抗地震侧向倒塌可靠度分析与COF概率评定(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 课题来源、背景及研究意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 课题背景
        1.1.3 研究意义
    1.2 基于性能的地震工程研究进展
        1.2.1 第一代基于性能的地震工程
        1.2.2 第二代基于性能的地震工程
        1.2.3 第三代基于性能的地震工程
    1.3 建筑结构地震侧向倒塌可靠性的研究进展
        1.3.1 结构地震侧向倒塌的失效模式
        1.3.2 结构地震侧向倒塌的易损性分析
        1.3.3 结构侧向地震倒塌的安全性分析
        1.3.4 结构侧向地震倒塌的可靠性分析
        1.3.5 结构侧向地震倒塌的风险损失分析
        1.3.6 近年来结构侧向倒塌研究
    1.4 钢筋混凝土框架结构强柱弱梁系数 COF 的研究进展
    1.5 本文主要研究内容
    1.6 本文主要内容框架图
第2章 RC 框架结构的有限元建模与抗震性能评定
    2.1 引言
    2.2 RC 框架结构的设计
        2.2.1 结构设计基本资料
    2.3 基于 OpenSees 的 RC 框架结构有限元建模
        2.3.1 结构模型
        2.3.2 单元模型
        2.3.3 截面模型
        2.3.4 材料本构模型
    2.4 基于 POA 方法的 RC 框架结构抗震性能评定
        2.4.1 Pushover 分析
        2.4.2 结构的非线性静力抗震性能评定
    2.5 基于 IDA 方法的 RC 框架结构抗震性能评定
        2.5.1 地震动记录的选择
        2.5.2 地震动强度参数的选取
        2.5.3 结构的非线性动力抗震性能评定
    2.6 基于地震倒塌易损性的结构概率抗震性能评定
    2.7 本章小结
第3章 RC 框架结构地震侧向倒塌的典型失效模式可靠性分析
    3.1 引言
    3.2 RC 框架结构地震侧向倒塌的典型失效模式
    3.3 结构构件的概率地震需求分析
        3.3.1 概率地震需求分析方法
        3.3.2 结构构件的概率地震需求模型
        3.3.3 结构构件的概率需求分析结果
    3.4 结构构件的概率抗震能力分析
        3.4.1 结构构件的概率抗震能力模型
        3.4.2 结构构件的概率能力分析结果
    3.5 结构地震侧向倒塌典型失效模式的易损性分析
        3.5.1 典型失效模式易损性分析的基本原理
        3.5.2 典型失效模式易损性的分析结果
    3.6 结构地震侧向倒塌典型失效模式的可靠性分析
        3.6.1 场地的概率地震危险性分析
        3.6.2 结构的地震侧向倒塌可靠性分析
    3.7 本章小结
第4章 RC 框架结构地震侧向倒塌的整体可靠性分析
    4.1 引言
    4.2 RC 框架结构的整体概率地震需求分析
        4.2.1 多条带法需求分析
    4.3 RC 框架结构的整体概率抗地震倒塌能力分析
    4.4 RC 框架结构的整体侧向倒塌易损性分析
    4.5 三种方法的对比分析
        4.5.1 三种方法的倒塌易损性对比分析
        4.5.2 三种方法的倒塌可靠性对比分析
    4.6 本章小结
第5章 基于典型失效模式可靠性分析的 COF 概率评定
    5.1 引言
    5.2 基于地震倒塌失效模式易损性分析的 COF 概率评定
    5.3 基于地震倒塌失效模式可靠性分析的 COF 概率评定
    5.4 本章小结
第6章 基于需求能力系数法的 COF 概率评定
    6.1 引言
    6.2 需求能力系数法的基本原理
        6.2.1 工程结构中的不确定性
        6.2.2 基于置信度的 DCFM 表达式
    6.3 结构整体的地震需求系数分析
        6.3.1 结构的整体概率地震需求分析
        6.3.2 结构的整体地震需求系数分析
        6.3.3 地震需求系数分析结果
    6.4 结构整体抗震能力系数分析
        6.4.1 结构的整体概率抗震能力分析
        6.4.2 抗震能力系数分析结果
    6.5 基于需求能力系数的 COF 概率评定
    6.6 本章小结
结论
参考文献
致谢

(7)RC框架结构基于性能抗震设计理论与方法研究(论文提纲范文)

致谢
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 建筑结构抗震分析方法演变
    1.3 建筑结构抗震设计方法演变
        1.3.1 静力法
        1.3.2 反应谱法
        1.3.3 基于反应谱和构造措施延性设计的方法
        1.3.4 能力抗震设计方法
        1.3.5 基于性能的结构抗震设计方法
    1.4 基于性能的结构抗震设计方法研究综述
        1.4.1 发展历程
        1.4.2 与传统抗震设计方法的区别与联系
        1.4.3 研究现状与现存问题
    1.5 RC框架结构基于性能抗震设计研究现状及现存问题
        1.5.1 研究现状
        1.5.2 现存问题
    1.6 本文研究的主要内容
第2章 RC框架结构基于性能抗震设计理论研究
    2.1 RC框架结构地震作用水准划分与抗震设防目标研究
        2.1.1 国内研究概况
        2.1.2 国外研究概况
        2.1.3 地震作用水准划分和抗震设防目标确定
    2.2 RC框架结构抗震性能指标研究与确定
        2.2.1 性能指标选取研究
        2.2.2 性能指标量化研究
        2.2.3 指标思想的提出
    2.3 RC框架结构基于性能的抗震设计方法
        2.3.1 基于位移的抗震设计方法
        2.3.2 基于能量的抗震设计方法
        2.3.3 基于损伤性能的抗震设计方法
        2.3.4 基于可靠度的抗震设计方法
    2.4 小结
第3章 RC梁、柱基于性能抗震设计理论研究
    3.1 RC梁的抗震措施规定对比分析
        3.1.1 最小配筋率比较
        3.1.2 塑性铰区受拉钢筋最大配筋率比较
        3.1.3 塑性铰区钢筋配置要求
        3.1.4 箍筋加密区构造要求
    3.2 RC柱的抗震措施规定对比分析
        3.2.1 箍筋加密区构造要求
        3.2.2 塑性铰区构造规定
    3.3 RC梁、柱截面μφ-p关系研究
        3.3.1 RC梁截面μφ-p关系研究
        3.3.2 RC柱截面μφ-p关系研究
    3.4 RC梁、柱截面μ-pv关系研究
        3.4.1 RC梁截面μbφ-pbv关系研究
        3.4.2 RC柱截面μcφ-pcv关系研究
    3.5 RC梁、柱端部转角与结构层间位移角关系研究
        3.5.1 分析方法一
        3.5.2 分析方法二
        3.5.3 两种方法对比
    3.6 RC梁、柱基于性能的抗震设计思路与流程
        3.6.1 RC梁、柱基于性能的抗震设计思路
        3.6.2 RC梁、柱基于性能抗震设计流程图
    3.7 小结
第4章 RC框架结构基于性能的抗震设计方法研究
    4.1 RC框架结构抗震性能评估
        4.1.1 结构静力弹塑性分析原理
        4.1.2 结构抗震性能评估实现方法
    4.2 RC框架结构基于性能抗震设计的地震作用效应分析
        4.2.1 工程结构概况
        4.2.2 地震作用效应计算与分析
    4.3 RC框架结构基于性能抗震设计
        4.3.1 抗震设计流程
        4.3.2 按“流程一”设计
        4.3.3 按“流程二”设计
    4.4 小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(8)偏心支撑钢框架基于屈服点谱的性态抗震设计方法(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 结构抗震设计理论的发展过程
        1.2.1 静力法理论阶段
        1.2.2 反应谱理论阶段
        1.2.3 动力理论阶段
        1.2.4 基于性态的抗震设计理论阶段
    1.3 基于性态抗震设计的研究内容
        1.3.1 地震设防水准
        1.3.2 设计性态水准
        1.3.3 设计性态目标
        1.3.4 基于性态的抗震设计方法
        1.3.5 基于性态的抗震分析方法
    1.4 基于性态的抗震设计理论与传统抗震设计理论的区别
    1.5 屈服点谱
    1.6 研究的主要内容
第二章 屈服点谱
    2.1 屈服点谱(Yield Point Spectra, YPS)
    2.2 YPS 的应用
    2.3 构建屈服点谱
        2.3.1 利用规范弹性谱构造YPS 曲线
        2.3.2 通过具体的地震动记录构造YPS 曲线
        2.3.3 本文设计选用的屈服点谱
    2.4 屈服点谱和抗震设计方法
        2.4.1 传统的抗震设计方法
        2.4.2 屈服位移作为设计参数
第三章 等效单自由度体系
    3.1 单自由度体系等效原则
    3.2 由多自由度体系到等效单自由度体系的转换
        3.2.1 等效单自由度体系的位移
        3.2.2 等效单自由度体系的屈服剪力
    3.3 由等效单自由度体系到多自由度体系的转换
        3.3.1 多自由度体系的屈服位移
        3.3.2 多自由度体系的屈服剪力
第四章 K 型偏心支撑钢框架基于 YPS 的性态设计方法
    4.1 K-EBF 结构基于YPS 的性态设计方法
    4.2 K-EBF 结构的抗震性能评估
        4.2.1 塑性铰的选择
        4.2.2 静力推覆分析方法(Pushover)
        4.2.3 非线性动力时程分析方法
    4.3 结构设计实例
        4.3.1 典型算例设计过程
        4.3.2 其它算例设计汇总
    4.4 设计算例的抗震性能评估
        4.4.1.K -EBF 结构的Pushover 分析
        4.4.2.K -EBF 结构弹塑性时程分析
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录 A 地震动记录
作者简历

(9)直接基于位移的PPC框架抗震设计理论及其初步应用研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 基于性能的抗震设计理论
    1.3 基于位移的抗震设计方法
        1.3.1 按延性系数设计方法
        1.3.2 能力谱法
        1.3.3 直接基于位移的抗震设计方法
    1.4 直接基于位移的抗震设计方法研究现状
        1.4.1 性能水准的划分和量化
        1.4.2 目标位移
        1.4.3 结构侧移模式的确定
        1.4.4 位移反应谱的建立
        1.4.5 等效阻尼比的确定
    1.5 预应力混凝土结构直接基于位移的抗震设计理论研究现状
    1.6 本文的研究目的与研究内容
2 直接基于位移抗震设计方法参数的选取
    2.1 引言
    2.2 性能水准的划分及量化
    2.3 位移模式
    2.4 等效单自由度体系
    2.5 位移反应谱
    2.6 等效阻尼比
    2.7 等效刚度
        2.7.1 等效刚度的确定
        2.7.2 屈服刚度的求解
    2.8 静力弹塑性分析方法
    2.9 地震工程仿真开放系统OpenSees 的介绍
        2.9.1 本文有限元模型建立
        2.9.2 有限元模型非线性分析
        2.9.3 计算结构输出
3 罕遇地震作用下梁柱等效弹性刚度的折减系数
    3.1 引言
    3.2 刚度调整思想
        3.2.1 Priestley, M.J. Nigel 的思想
        3.2.2 本文的思想
    3.3 预应力混凝土框架结构算例设计
        3.3.1 预应力框架结构工程概况
        3.3.2 结构荷载取值
        3.3.3 构件尺寸的初步设计
        3.3.4 结构侧移模式的确定
        3.3.5 结构屈服刚度的计算
        3.3.6 等效计算
        3.3.7 预应力混凝土框架算例材料参数
        3.3.8 预应力混凝土框架配筋
    3.4 预应力混凝土框架分析结果
        3.4.1 梁柱刚度折减系数为(0.3,0.5)结果
        3.4.2 YKJ-1 框架迭代计算结果
    3.5 新一组预应力混凝土框架设计
        3.5.1 YKJ-2 刚度调整系数的确定
        3.5.2 YKJ-3 刚度调整系数的确定
        3.5.3 YKJ-4 刚度调整系数的确定
    3.6 PPC 框架“防止倒塌”性能水准下刚度折减系数
    3.7 本章小结
4 满足多性能水准的直接基于位移的抗震设计方法
    4.1 引言
    4.2 实现多性能水准的DDBD 方法
        4.2.1 本文性能水准的划分及量化
        4.2.2 实现多性能水准的DDBD 思想
    4.3 YKJ-5 算例分析
        4.3.1 基本概况
        4.3.2 YKJ-5“基本完好”性能水准下的DDBD 设计
        4.3.3 YKJ-5“轻微损坏”性能水准下DDBD 设计
        4.3.4 YKJ-5“防止倒塌”性能水准下的DDBD 设计
        4.3.5 各性能水准下预应力框架的设计方法
        4.3.6 各性能水准下预应力框架配筋设计
        4.3.7 非抗震情况下的预应力框架设计
        4.3.8 YKJ-5 各个工况下的配筋结果
        4.3.9 YKJ-5 的pushover 分析
    4.4 YKJ-6 算例分析
        4.4.1 YKJ-6“基本完好”性能水准下的DDBD 设计
        4.4.2 YKJ-6“轻微损坏”性能水准下的DDBD 设计
        4.4.3 YKJ-6“防止倒塌”性能水准下的DDBD 设计
        4.4.4 YKJ-6 各个工况下的配筋结果
        4.4.5 YKJ-6 的pushover 分析
    4.5 本章小结
5 本文提出的 DDBD 方法的不足之处及改进建议
    5.1 引言
    5.2 预应力混凝土框架结构基于力的抗震设计
        5.2.1 预应力混凝土框架工程概况
        5.2.2 预应力混凝土框架抗震设计配筋结果
        5.2.3 YKJ-7、YKJ-8 的pushover 分析结果
    5.3 两种抗震设计方法设计结果的对比
        5.3.1 基底剪力
        5.3.2 抗震性能
    5.4 本文提出的DDBD 方法的不足之处
        5.4.1 预应力混凝土框架的耗能机制
        5.4.2 结构设计超强
        5.4.3 目标位移不能有效控制
    5.5 直接基于位移的抗震设计方法的改进建议
        5.5.1 “防止倒塌”性能水准下超强系数Ω的引入
        5.5.2 验证超强系数方法
        5.5.3 侧移模式的修正
        5.5.4 六层PPC 框架YKJ-2 的修正
        5.5.5 “防止倒塌”性能水准下的超强系数Ω估算法
    5.6 本章小结
6 结语
    6.1 完成的主要工作
    6.2 后续研究工作的展望
致谢
参考文献
附录

(10)基于屈服点谱的偏心支撑钢框架抗震性态评估(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 结构抗震理论的发展
        1.2.1 静力理论阶段
        1.2.2 反应谱理论阶段
        1.2.3 动力时程分析阶段
        1.2.4 基于性态的抗震设计
    1.3 基于性态的抗震设计理论
        1.3.1 概念
        1.3.2 设防水准及性态指标
        1.3.3 设计方法
        1.3.4 评估方法
    1.4 基于性态的抗震评估方法
        1.4.1 非线性静力分析法
        1.4.2 非线性动力分析法
    1.5 基于位移的抗震性态设计方法的研究进展
    1.6 本文的主要研究内容
第二章 屈服点谱 (Yield point spectra ,YPS)
    2.1 YPS 介绍
    2.2 YPS 的应用
        2.2.1 评估峰值位移
        2.2.2 控制顶部峰值位移和位移延性
        2.2.3 基于位移的抗震性态设计
    2.3 YPS 的基本设计参数-屈服位移
        2.3.1 YPS 法与传统设计方法的区别
        2.3.2 屈服位移稳定性验证
    2.4 YPS 的构建
        2.4.1 规范反应谱YPS
        2.4.2 地震波平均YPS
    2.5 分析采用的地震动记录与调幅
        2.5.1 相关概念
        2.5.2 地震动记录的选取
        2.5.3 地震波的调幅
第三章 等效单自由度体系
    3.1 等效单自由度体系的位移
    3.2 等效单自由度体系的屈服剪力
    3.3 多自由度体系的位移
    3.4 多自由度体系的屈服强度
第四章 偏心支撑钢框架的抗震性态评估
    4.1 静力推覆 (Pushover) 分析
        4.1.1 塑性铰的选择和布置
        4.1.2 加载模式
        4.1.3 理论曲线的双折线
    4.2 结构位移延性
    4.3 结构顶部峰值位移的评估
    4.4 层间位移角的评估
第五章 基于 YPS 的抗震性态评估应用实例
    5.1 典型算例
        5.1.1 基本设计信息
        5.1.2 性态评估
        5.1.3 非线性动力分析
    5.2 其他算例
        5.2.1 基本设计信息
        5.2.2 性态评估
        5.2.3 非线性动力分析
    5.3 结果分析
        5.3.1 屈服位移
        5.3.2 结构顶部峰值位移
        5.3.3 层间位移角
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录A 地震动记录
作者简历

四、性态设计方法及能力-需求曲线方法的几个问题(论文参考文献)

  • [1]作战行动计划网络化建模与优化方法研究[D]. 何华. 国防科技大学, 2019(01)
  • [2]SMA自复位耗能装置的研发及其在钢框架-支撑结构中抗震性能的应用研究[D]. 李然. 东南大学, 2019(01)
  • [3]高烈度地震区跨断层桥梁结构地震反应分析及减震控制研究[D]. 金学军. 兰州交通大学, 2019(03)
  • [4]预制装配技术提升既有桥梁水下墩柱抗震性能研究[D]. 唐煜. 东南大学, 2018(01)
  • [5]基于损伤理论的砌体结构房屋性能化抗震设计研究[D]. 刘伟. 郑州大学, 2014(12)
  • [6]RC框架结构抗地震侧向倒塌可靠度分析与COF概率评定[D]. 郑浩琴. 哈尔滨工业大学, 2012(04)
  • [7]RC框架结构基于性能抗震设计理论与方法研究[D]. 杨年祥. 北京交通大学, 2012(10)
  • [8]偏心支撑钢框架基于屈服点谱的性态抗震设计方法[D]. 邵建中. 苏州科技学院, 2011(04)
  • [9]直接基于位移的PPC框架抗震设计理论及其初步应用研究[D]. 王媛. 重庆大学, 2011(01)
  • [10]基于屈服点谱的偏心支撑钢框架抗震性态评估[D]. 李星. 苏州科技学院, 2011(04)

标签:;  ;  ;  ;  ;  

行为设计法和能力需求曲线法的若干问题
下载Doc文档

猜你喜欢