【摘 要】
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钢框架结构体系在多、高层民用建筑以及各种工业建筑中都有广泛的应用,是主要的结构体系之一。只有对框架结构的动力稳定问题进行深入研究的基础上才能对其在地震作用下的抗倒
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钢框架结构体系在多、高层民用建筑以及各种工业建筑中都有广泛的应用,是主要的结构体系之一。只有对框架结构的动力稳定问题进行深入研究的基础上才能对其在地震作用下的抗倒塌问题取得系统的认识,从而形成框架结构的抗震设计理论。地震是引起结构损伤的重要因素之一,结构的损伤必定会对建筑物产生重大的影响。因此,在研究结构的动力稳定性中引入损伤是有现实意义的。在基于动力稳定性理论及对各种判别方法比较的基础上,通过对一栋三层钢框架进行动力稳定性分析,验证了第二类动力稳定与实际更贴近,应用更广泛。通过分析结构的损伤原理,将钢材的本构模型引入损伤模型,利用钢框架算例分析了地震作用过程中累积损伤效应对结构强度和刚度的影响,得出了考虑损伤累积的情况下结构更容易发生动力失稳,从而得出考虑损伤是必要并符合实际的。利用一个工程实例,建立两个钢框架模型,一个定义为弹塑性,一个考虑损伤。对两个模型分别施加各个幅值的地震波,计算各个地震波作用下结构的最大位移。分析最大位移与地震波幅值的关系,利用第二类动力稳定性理论,得出结构发生动力失稳的临界地震载荷,得出损伤情况下结构更容易发生动力失稳。分析同一地震载荷作用下,单元的等效塑性应变情况,得出考虑损伤时单元的塑性应变更大,结构反应更大。利用有限元计算得出结构的损伤云图,从而得出框架结构的损伤分布及单元的损伤情况,为结构的抗震设计提供依据。通过分析结构在经过幅值为A的地震波之后的剩余承载力,从动力稳定性角度利用极限地震载荷定义了结构的整体损伤指数,分析了结构的整体损伤量,直观的反应了结构的损伤情况,为震损结构的修复及加固改造提供基础。
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