基于结构整体损伤指标的钢框架地震易损性研究
2014-02-13郑山锁韩言召
振动与冲击 2014年11期
徐 强,郑山锁,韩言召,程 洋,田 进
(西安建筑科技大学 土木工程学院,西安 710055)
地震造成的人员伤亡和经济损失与结构的破坏程度直接相关,结构的整体易损性分析与基于性能的抗震设计均需对结构损伤提出一个可以量化的指标,并划分结构不同极限破坏状态。合理的损伤模型应物理意义明晰、应用简便,并能够同时考虑结构的位移首超破坏与累积损伤破坏。
1 结构整体损伤评估指标
1.1 结构损伤模型
结构在地震作用下会产生不同程度的损伤,并随着荷载循环次数的增加不断累积,最终导致结构破坏。目前描述结构损伤有三种方法:一是从材料的角度提出损伤模型,Shen等[1]依据塑性应变与滞回耗能,提出一个适用于钢构件的损伤模型,王连坤等[2]基于钢材各向同性塑性累积损伤本构关系,推导了考虑材料损伤和混合强化本构关系的弹塑性刚度矩阵。丁阳等[3]考虑了钢材的损伤累积效应和应变强化效应,应用塑性应变和能量耗散理论建立了钢材的损伤力学模型。二是建立构件的损伤模型,最典型就是 Park等[4]提出的基于最大反应变形和累积耗能线性组合的双参数地震损伤模型,通过与构件权重系数组合建立结构损伤模型。徐龙河等[5]提出基于应变与比能的双参数钢结构损伤模型。三是直接采用结构宏观性能状态指标,如结构的位移、延性系数、能量耗散等,目前我国规范[6]以及FEMA系列[7]均选用结构层间位移角作为描述结构抗震性能的指标。……
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