FRP加固非延性鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)地震易損性分析.pdf

1、歷次災(zāi)害表明，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的延性不足是結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴重破壞和倒塌的主要原因。采用纖維增強復(fù)合材料FRP（Fiber Reinforced Plastics）對此類結(jié)構(gòu)進行加固，可以提高結(jié)構(gòu)的延性和耗能能力，改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。因此，本文以非延性鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為研究對象，以解析地震易損性分析方法為研究工具，以評價和優(yōu)化FRP加固方案為研究目的，對采用不同F(xiàn)RP加固方案的非延性RC框架結(jié)構(gòu)的抗震性能進行了系統(tǒng)的研究。主要研究內(nèi)容如下：

2、
　?。?）通過PKPM軟件采用舊的抗震設(shè)計規(guī)范，設(shè)計了不同高度的非延性RC框架結(jié)構(gòu)?；趶椝苄造o力分析和彈塑性動力時程分析，評價結(jié)構(gòu)的延性和耗能能力，并確定結(jié)構(gòu)的薄弱層出現(xiàn)位置，為確定FRP加固方案提供依據(jù)。
　　（2）設(shè)計三種FRP加固方案。基于OpenSees有限元分析平臺建立加固前后結(jié)構(gòu)的有限元模型，通過彈塑性靜力分析和彈塑性動力時程分析，從確定性的角度分析不同加固方案對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。采用FRP對鋼筋混凝土框架

3、結(jié)構(gòu)進行加固時，F(xiàn)RP主要影響結(jié)構(gòu)在非線性階段的性能，當(dāng)結(jié)構(gòu)處于彈性階段時，F(xiàn)RP發(fā)揮的作用很小。
　?。?）選擇Sa為地震動強度參數(shù)，最大層間位移角θmax為地震需求參數(shù)，采用云圖法對FRP加固前后的結(jié)構(gòu)進行概率地震需求分析，在分析中考慮了地震動的不確定性。發(fā)現(xiàn)在相同的地震水準(zhǔn)下，F(xiàn)RP加固對結(jié)構(gòu)的最大位移反應(yīng)影響很小，即FRP加固并不能降低結(jié)構(gòu)的地震需求。
　?。?）基于結(jié)構(gòu)的Pushover曲線，采用整體損傷的控制原則

4、，對FRP加固后的結(jié)構(gòu)進行了抗震能力分析，確定了結(jié)構(gòu)在各個極限狀態(tài)下的層間位移角限值。根據(jù)概率地震需求分析和抗震能力分析的結(jié)果，采用解析的方法獲得了FRP加固前后的地震易損性曲線，從概率的角度定量的評價了本文所采用的三種FRP加固方案。
　　（5）針對非延性鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)最為嚴重的抗倒塌問題，采用基于IDA的倒塌易損性分析方法，對采用不同F(xiàn)RP加固方案結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力進行了定量的分析。為了更好的說明采用FRP加固對結(jié)構(gòu)抗倒