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基于显式算法的RC框架结构抗地震倒塌能力分析

赵鹏举 于晓辉 陆新征

赵鹏举, 于晓辉, 陆新征. 基于显式算法的RC框架结构抗地震倒塌能力分析[J]. 工程力学, 2020, 37(3): 77-87. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.04.0165
引用本文: 赵鹏举, 于晓辉, 陆新征. 基于显式算法的RC框架结构抗地震倒塌能力分析[J]. 工程力学, 2020, 37(3): 77-87. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.04.0165
ZHAO Peng-ju, YU Xiao-hui, LU Xin-zheng. COLLAPSE CAPACITY ASSESSMENT OF RC FRAME STRUCTURES USING EXPLICIT ALGORITHM[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(3): 77-87. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.04.0165
Citation: ZHAO Peng-ju, YU Xiao-hui, LU Xin-zheng. COLLAPSE CAPACITY ASSESSMENT OF RC FRAME STRUCTURES USING EXPLICIT ALGORITHM[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(3): 77-87. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.04.0165

基于显式算法的RC框架结构抗地震倒塌能力分析

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.04.0165
基金项目: 国家自然科学基金项目(51778341,51778198)
详细信息
    作者简介:

    赵鹏举(1997-),男,河南开封人,本科生,主要从事结构抗地震倒塌研究(E-mail:zhaopengju0116@163.com);于晓辉(1982-),男,辽宁丹东人,副研究员,博士,硕导,主要从事地震易损性和概率风险分析研究(E-mail:yxhhit@126.com).

    通讯作者: 陆新征(1978-),男,安徽人,教授,博士,主要从事结构非线性仿真研究(E-mail:luxz@tsinghua.edu.cn).
  • 中图分类号: TU311.3;P315.9

COLLAPSE CAPACITY ASSESSMENT OF RC FRAME STRUCTURES USING EXPLICIT ALGORITHM

  • 摘要: 相比于传统动力学分析所采用的隐式算法,显式算法非线性分析的收敛性更好,适宜用来分析结构在倒塌状态附近的强非线性行为。该文基于OpenSees软件平台,采用一种基于修正蛙跳法的显式算法,对按我国规范设计的6个钢筋混凝土(RC)框架结构的抗倒塌能力进行了评估,获得了结构的倒塌易损性曲线,计算得到了结构的倒塌裕度比。在分析过程中,该文对4种不同判据对抗地震倒塌能力的影响进行了分析。其中,第1和第2种判据分别对应我国和美国规范建议的弹塑性层间位移角限值1/50和4%;第3种判据以IDA(Incremental DynamicAnalysis,增量动力分析)曲线上切线斜率低于初始线弹性阶段斜率的20%时的点为结构倒塌点;第4种判据则以结构竖向位移达到1 m来定义结构倒塌状态。分析结果表明:显式算法具有更强的结构非线性分析能力,因此可以更好地模拟结构的倒塌极限状态。判据1~判据3更适宜在结构设计时被用来控制结构倒塌,而判据4利用了结构倒塌的物理意义,其评估结果更接近结构的真实抗倒塌能力。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-04-03
  • 修回日期:  2019-06-25
  • 刊出日期:  2020-05-27

基于显式算法的RC框架结构抗地震倒塌能力分析

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.04.0165
    基金项目:  国家自然科学基金项目(51778341,51778198)
    作者简介:

    赵鹏举(1997-),男,河南开封人,本科生,主要从事结构抗地震倒塌研究(E-mail:zhaopengju0116@163.com);于晓辉(1982-),男,辽宁丹东人,副研究员,博士,硕导,主要从事地震易损性和概率风险分析研究(E-mail:yxhhit@126.com).

    通讯作者: 陆新征(1978-),男,安徽人,教授,博士,主要从事结构非线性仿真研究(E-mail:luxz@tsinghua.edu.cn).
  • 中图分类号: TU311.3;P315.9

摘要: 相比于传统动力学分析所采用的隐式算法,显式算法非线性分析的收敛性更好,适宜用来分析结构在倒塌状态附近的强非线性行为。该文基于OpenSees软件平台,采用一种基于修正蛙跳法的显式算法,对按我国规范设计的6个钢筋混凝土(RC)框架结构的抗倒塌能力进行了评估,获得了结构的倒塌易损性曲线,计算得到了结构的倒塌裕度比。在分析过程中,该文对4种不同判据对抗地震倒塌能力的影响进行了分析。其中,第1和第2种判据分别对应我国和美国规范建议的弹塑性层间位移角限值1/50和4%;第3种判据以IDA(Incremental DynamicAnalysis,增量动力分析)曲线上切线斜率低于初始线弹性阶段斜率的20%时的点为结构倒塌点;第4种判据则以结构竖向位移达到1 m来定义结构倒塌状态。分析结果表明:显式算法具有更强的结构非线性分析能力,因此可以更好地模拟结构的倒塌极限状态。判据1~判据3更适宜在结构设计时被用来控制结构倒塌,而判据4利用了结构倒塌的物理意义,其评估结果更接近结构的真实抗倒塌能力。

English Abstract

赵鹏举, 于晓辉, 陆新征. 基于显式算法的RC框架结构抗地震倒塌能力分析[J]. 工程力学, 2020, 37(3): 77-87. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.04.0165
引用本文: 赵鹏举, 于晓辉, 陆新征. 基于显式算法的RC框架结构抗地震倒塌能力分析[J]. 工程力学, 2020, 37(3): 77-87. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.04.0165
ZHAO Peng-ju, YU Xiao-hui, LU Xin-zheng. COLLAPSE CAPACITY ASSESSMENT OF RC FRAME STRUCTURES USING EXPLICIT ALGORITHM[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(3): 77-87. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.04.0165
Citation: ZHAO Peng-ju, YU Xiao-hui, LU Xin-zheng. COLLAPSE CAPACITY ASSESSMENT OF RC FRAME STRUCTURES USING EXPLICIT ALGORITHM[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(3): 77-87. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.04.0165
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