基于IDA方法的风雨操场建筑地震倒塌破坏分析

发布时间：2023-08-10 18:40

　　风雨操场是学生进行室内体育活动的场所,是功能相对简单而个性比较鲜明的中小型体育建筑,为有顶室内操场。风雨操场一般不设观众坐席(有时可设活动看台),采用自然采光。我国《建筑工程抗震设防分类标准》^[3]将中、小学教学类建筑的抗震设防类别划定为重点设防类,由此对风雨操场建筑的抗震能力也提出了更高的要求,在地震作用中,应严格保证风雨操场建筑不倒塌,且使用功能不中断或尽快恢复。倒塌作为破坏过程中的一个特定阶段,是引起经济损失和人员伤亡的最直接原因。分析倒塌破坏的特征和现象,是进行倒塌研究的基础,特别是对风雨操场建筑结构地震倒塌现象的分析,可以为该类混合结构的抗震研究提供很好的参考和借鉴。本文介绍了结构地震倒塌的原理、破坏特征与现象及IDA方法的研究现状,阐述了模拟所用到的结构信息、材料信息和地震波的选取等。并以三类典型风雨操场建筑结构为研究对象,运用有限元软件ABAQUS建立三维结构作为分析模型,输入一系列地震记录进行相应的增量动力分析,分析IDA曲线的性状与特点,并考察风雨操场建筑的倒塌率。同时研判IDA曲线上的倒塌状态点,以此为依据,试图分析与倒塌状态相应的结构的破坏现...

【文章页数】：137 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究综述
        1.2.1 结构倒塌的定义、原理和失效准则
        1.2.2 结构倒塌破坏的现象和特征
        1.2.3 IDA分析方法
    1.3 研究内容
    1.4 研究意义
2 IDA分析方法概述
    2.1 弹塑性时程分析法的原理
        2.1.1 结构的振动计算模型
        2.1.2 结构的弹塑性本构模型
        2.1.3 结构振动模型的刚度矩阵和阻尼矩阵
        2.1.4 地震波的选取
        2.1.5 结构动力平衡方程的求解方法
    2.2 建筑结构IDA方法概述
        2.2.1 IDA方法原理
        2.2.2 IDA方法步骤
        2.2.3 IM、DM参数的选择
3 风雨操场建筑结构分析模型的建立
    3.1 工程背景和资料
    3.2 模型在软件中的建立
        3.2.1 YJK结构设计软件简介
        3.2.2 ABAQUS有限元分析软件简介
        3.2.3 模型的转换与相关问题
    3.3 构件模型与材料本构关系
        3.3.1 混凝土的本构模型
        3.3.2 钢筋的本构模型
    3.4 模态对比分析
        3.4.1 单层空旷结构
        3.4.2 单层带附属框架混合结构
        3.4.3 顶部为空旷体育活动室的多层混合结构
    3.5 地震波的选择和处理
    3.6 本章小结
4 基于IDA方法的风雨操场结构地震倒塌破坏研究
    4.1 IDA曲线的建立与分析
        4.1.1 单层空旷结构
        4.1.2 单层带附属框架混合结构
        4.1.3 顶部为空旷体育活动室的多层混合结构
        4.1.4 IDA曲线的讨论与修正
    4.2 结构破坏的形成和发展
        4.2.1 单层空旷结构
        4.2.2 单层带附属框架混合结构
        4.2.3 顶部为空旷体育活动室的多层混合结构
    4.3 倒塌率曲线的建立与分析
        4.3.1 单层空旷结构
        4.3.2 单层带附属框架混合结构
        4.3.3 顶部为空旷体育活动室的多层混合结构
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3841020