帶損傷的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能的非線性有限元分析基本信息

在繼承和發(fā)展國內(nèi)外鋼筋混凝土材料非線性理論及有限元分析的基礎(chǔ)上，針對鋼筋混凝土非線性有限元實(shí)體單元提出具有銹蝕損傷的鋼筋混凝土材料本構(gòu)關(guān)系，研究新舊裂縫交叉擴(kuò)展機(jī)理及計(jì)算方法，開發(fā)在已有裂縫狀態(tài)下的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的非線性有限元計(jì)算方法，并通過三維加載試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。將已有的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)動力非線性有限元分析軟件發(fā)展到可以計(jì)算帶損傷的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能，為現(xiàn)有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能評價(jià)和抗震加固設(shè)計(jì)提供簡便而準(zhǔn)確的分析手段，以適應(yīng)結(jié)構(gòu)生命周期費(fèi)用評測的要求。 2100433B

針對高架橋梁在強(qiáng)震作用下的非線性損傷破壞和抗震性能，研究多維非一致地震動作用下，考慮結(jié)構(gòu)強(qiáng)非線性以及碰撞接觸的非線性建模方法和數(shù)值算法；研究基于增量動力分析方法的地震動強(qiáng)度輸入指標(biāo)和增量方案，以及表征結(jié)構(gòu)損傷和破壞的輸出定量指標(biāo)，建立高架橋梁強(qiáng)地震動作用下的非線性增量動力分析方法；研究高架橋梁各結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷模型，分析結(jié)構(gòu)局部損傷指標(biāo)和整體損傷之間相互關(guān)系及其加權(quán)組合方法和權(quán)重；研究高架橋梁在強(qiáng)震動作用下的非線性效應(yīng)和損傷演化規(guī)律，以及結(jié)構(gòu)易損性模型建立方法和基于概率的抗震性能評估方法。在Opensees軟件架構(gòu)下，應(yīng)用上述研究成果開發(fā)高架橋梁強(qiáng)震非線性分析和抗震性能評估的功能模塊和分析平臺，為揭示強(qiáng)地震動作用下高架橋梁的損傷機(jī)理和破壞機(jī)制，提高結(jié)構(gòu)的抗震能力提供理論和方法。由于高架橋梁跨度較小，不屬于重大工程，不包含在重大研究計(jì)劃的研究范圍之內(nèi)，因此本項(xiàng)目從面上項(xiàng)目的類別中提出申請。 2100433B

本研究旨在建立一種新的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基于位移的抗震設(shè)計(jì)方法，以更好地控制結(jié)構(gòu)的地震損傷。采用能反映地震累積損傷的損傷指標(biāo)和層間位移角為主要性能指標(biāo)建立鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能等級和基于概率可靠度的多級抗震性能目標(biāo)。建立能反映地震地面運(yùn)動特性和結(jié)構(gòu)特性、面向設(shè)計(jì)的等地震損傷延性能力譜，用于求解滿足既定抗震性能目標(biāo)的結(jié)構(gòu)對整體變形能力的要求。研究鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體變形能力與局部(樓層和構(gòu)件)變形能力的關(guān)系，建立簡化分析方法，把對結(jié)構(gòu)整體變形能力的要求轉(zhuǎn)變?yōu)閷?gòu)件變形能力的要求。.本項(xiàng)目的研究是對現(xiàn)有基于性能的抗震設(shè)計(jì)理論的進(jìn)一步完善和發(fā)展，可在一定程度上推動該理論在我國土木工程界的研究和應(yīng)用，為我國新一代建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的制訂提供一定的基礎(chǔ)和依據(jù)。 2100433B