地震作用下结构损伤评价方法研究
《FRP加固RC框架结构的抗震韧性评价研究》
《FRP加固RC框架结构的抗震韧性评价研究》一、引言随着地震灾害的频繁发生，建筑结构的抗震性能越来越受到人们的关注。
钢筋混凝土（RC）框架结构因其良好的延性、承载力和施工方便性，被广泛应用于各类建筑中。
然而，RC框架结构在地震作用下的损伤和破坏仍然是一个需要重视的问题。
为了提高RC框架结构的抗震性能，采用纤维增强复合材料（FRP）进行加固已成为一种有效的技术手段。
本文旨在通过对FRP加固RC框架结构的抗震韧性进行评价研究，为提高建筑结构的抗震性能提供理论依据和实践指导。
二、文献综述近年来，国内外学者对FRP加固RC框架结构的抗震性能进行了大量研究。
研究表明，FRP材料具有高强度、轻质、耐腐蚀等优点，能够有效提高RC框架结构的承载力和延性。
在地震作用下，FRP加固的RC框架结构能够更好地抵抗地震力的作用，减少结构损伤和破坏。
此外，FRP加固还能够提高结构的耐久性和使用寿命，降低维修成本。
三、研究方法本研究采用理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方法，对FRP加固RC框架结构的抗震韧性进行评价。
首先，通过查阅相关文献，了解FRP加固RC框架结构的基本原理和现有研究成果。
其次，利用有限元软件建立RC框架结构的数值模型，分析其在地震作用下的动力响应和破坏过程。
最后，通过试验研究，验证数值模拟结果的准确性，并进一步评价FRP加固对RC框架结构抗震韧性的影响。
四、实验设计与实施1. 试件设计与制作：选取一定尺寸的RC框架结构试件，按照一定比例制作配筋和混凝土，并预留出用于FRP加固的粘贴面。
2. FRP加固施工：采用适当的FRP材料和粘贴工艺，对RC 框架结构进行加固处理。
3. 地震模拟试验：利用地震模拟振动台，对加固前后的RC 框架结构进行地震模拟试验，记录试件的动力响应和破坏过程。
4. 数据处理与分析：对试验数据进行分析处理，评价FRP加固对RC框架结构抗震韧性的影响。
五、结果与讨论1. 数值模拟结果：通过有限元软件建立的RC框架结构数值模型，能够较好地模拟地震作用下的动力响应和破坏过程。
土木工程结构设计中的抗震性能分析
土木工程结构设计中的抗震性能分析地震是自然灾害中最具破坏力的一种，给人类社会和经济发展带来了巨大的影响。
对于土木工程结构设计而言，抗震性能的分析和设计是至关重要的，它直接关系到工程的安全性和可靠性。
本文将围绕土木工程结构设计中的抗震性能进行分析，探讨抗震性能评价的方法和影响因素，并就提高抗震性能提出相应的建议。
一、抗震性能评价的方法在土木工程结构设计中，抗震性能评价的方法一般包括静力分析、动力分析和非线性分析三种。
静力分析是一种简化的方法，通过假设地震作用为静态水平力进行分析，适用于一般建筑和简单结构。
动力分析是以结构的动力特性为基础，通过不同的激励载荷进行分析，相对准确地反映出结构在地震作用下的响应。
非线性分析是基于结构材料和构件非线性行为进行分析，可以更加真实地反映结构在地震荷载下的变形能力和耗能能力。
在实际工程中，通常会根据工程结构的复杂程度和重要性选择合适的抗震性能评价方法。
对于一般建筑和简单结构，可以采用静力分析进行评价；对于重要建筑和复杂结构，应该进行动力分析或非线性分析，以确保结构在地震荷载下的安全可靠性。
二、影响抗震性能的因素1. 结构材料和构件的性能结构材料和构件的性能是影响抗震性能的关键因素之一。
在地震作用下，结构材料和构件应具有良好的变形能力和耗能能力，能够承受地震引起的变形和能量的消耗，从而降低结构的破坏程度。
在结构设计中，应选择具有良好抗震性能的材料和构件，如高强度混凝土、钢筋混凝土、钢结构等，并保证其质量和可靠性。
2. 结构体系和设计参数结构体系和设计参数的选择也对抗震性能有重要影响。
合理的结构体系可以有效地减小结构的周期和加速度，减少结构的振动位移和变形，进而减小结构的地震反应。
而设计参数，如刚度、弹性模量、强度等，也会直接影响结构在地震下的响应。
在结构设计中应选择合适的结构体系和设计参数，以提高结构在地震荷载下的抗震性能。
3. 地震动特性和设计地震动参数三、提高抗震性能的建议2. 合理选择结构体系和设计参数，减小结构的周期和加速度，提高结构的抗震性能。
工程结构抗震设计理论研究与方法
工程结构抗震设计理论研究与方法随着现代城市建设的不断发展，工程结构的抗震设计理论研究和方法成为了一个重要的研究领域。
地震是一种严重威胁人类生命和财产安全的自然灾害，尤其是对于建筑和工程结构来说，抗震设计是其重要的设计要求之一。
本文将介绍工程结构抗震设计的理论研究与方法，包括地震力分析、结构抗震设计参数的确定、结构体系的选型、抗震设计路径以及结构抗震性能评估等内容。
首先，地震力分析是工程结构抗震设计的基础。
地震力分析是通过对地震波的动力响应分析，计算结构受到地震作用的力和位移，为后续的抗震设计提供基本数据。
地震力分析主要包括静力分析和动力分析两种方法。
静力分析是一种简化方法，根据地震作用对结构产生的静力效应进行分析，适用于简单的结构；而动力分析则是通过数值模拟计算结构在不同地震波谱作用下的动态响应，适用于复杂的结构。
在地震力分析中，需考虑地震波的地震动参数、结构的振型和频率等因素，以准确分析结构受力情况。
其次，结构抗震设计参数的确定是工程结构抗震设计的重要步骤。
结构抗震设计参数包括抗震设防烈度、基本加速度、周期对应阻尼比等。
抗震设防烈度是根据工程所在地的地震活动性和风险等级确定的，用来限制结构在地震作用下的破坏程度。
基本加速度是指某一地点在一定时间内受到的地震力的峰值加速度，用来反映地震波的强烈程度。
周期对应阻尼比是指结构振动周期和结构阻尼比之间的关系，用来描述结构的耗能特性。
确定结构抗震设计参数需要考虑地震的特点、地区的抗震需求和结构的性能要求。
第三，结构体系的选型是工程结构抗震设计的关键环节。
不同的结构体系具有不同的抗震性能和适用范围。
常见的结构体系包括框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、剪力筋墙结构、筒状结构等。
不同的结构体系在抗震性能、经济性和施工难度等方面存在差异，需要结合具体工程要求选择合适的结构体系。
在选择结构体系时，需要综合考虑结构的受力机制、地震性能目标和工程经济性等因素。
第四，抗震设计路径是指按照一定步骤进行结构抗震设计的方法。
古建筑木结构地震损伤分析及抗侧刚度识别
古建筑木结构地震损伤分析及抗侧刚度识别薛建阳;白福玉;张锡成;周超锋【摘要】为研究地震作用下古建筑木结构层间抗侧能力损伤和识别, 根据缩尺比为1:3.52殿堂式古建筑木结构振动台试验, 分析不同地震损伤下模型层间等效抗侧刚度、侧移响应及侧移对刚度损伤的敏感性.在考虑柱脚滑移的结构简化力学模型基础上, 推导模型的状态方程和观测方程.考虑试验环境噪声干扰, 利用奇异值分解偏最小二乘 (PLS-SVD) 和扩展卡尔曼滤波 (EKF) 方法定量识别模型等效抗侧刚度.结果表明, 随着地震损伤增加, 结构层间等效抗侧刚度比减小、侧移峰值对柱架层结构损伤较乳层敏感.无损工况下结构等效抗侧刚度识别误差在10％左右;损伤工况下结构等效抗侧刚度识别误差为15％～20％.通过明代古建筑木结构西安钟楼等效抗侧刚度在线识别, 验证了PLS-SVD和EKF方法可为古建筑木结构等效抗侧能力监测和震前抗倒塌预警提供理论依据.%In order to study the inter-story lateral stiffness damage and identification of ancient wooden struc-tures under strong earthquakes, the inter-story lateral stiffness, lateral displacement response and the sensitivity of displacement to stiffness were analyzed by the shaking table test of an ancient timber frame with a scale ratio1:3.52.Based on the simplified mechanics model considering the column sliding, the structural state equation and observa-tion equation were deduced. Considering the influence of noise, the lateral stiffness was identified by means of Par-tial Least Squares-Singular Value Decomposition (PLS-SVD) and Extended Kalman Filter (EKF). The analysis results show that the ratio of inter-story lateral stiffness gradually decreases with the increase of seismic damage. The damage of columnlayer is especially sensitive to the increase of lateral displacement. The identified error of the lat-eral stiffness is about 10％ without damage. Under the damage condition, the identified error of the lateral stiffness is about 15％～20％. Through the lateral stiffness identification of Bell Tower of Xi'an, it indicates that the method of PLS-SVD and EKF has high accuracy and good applicability, and can provide a theoretical basis for monitoring the change of lateral stiffness and offering warning before structural collapse.【期刊名称】《湖南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(046)001【总页数】10页(P55-64)【关键词】古建筑木结构;抗侧刚度;地震损伤;识别【作者】薛建阳;白福玉;张锡成;周超锋【作者单位】西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安 710055;西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安 710055;西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安710055;西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安 710055【正文语种】中文【中图分类】TU366.2作为我国弥足珍贵的历史文化遗产，古建筑历经几百甚至上千年，不可避免地遭受不同历史地震作用影响.地震作用下，结构超越变形和反复累积损伤是其遭受破坏的主要原因[1].木结构古建筑柱架由于其独特的榫卯连接、斗拱铺作、柱脚摩擦滑移特性具有复杂的抗侧能力.强震作用下，木结构柱脚残余滑移和榫卯连接柱架变形较大，结构倒塌危险性较大.汶川地震调查表明，影响木结构倒塌的主要原因包括构件腐朽和开裂、榫卯松动拔出、斗受损、木柱倾斜和滑移、屋架受损等[2]；简单观测可以发现这些局部震害情况，但却无法从全局上把握古建筑的受损情况[3].研究基于结构层间等效抗侧刚度的地震损伤，准确识别柱架各层的等效抗侧刚度，对古建筑损伤评估和抗倒塌监测更具有实用性.近些年，国内研究者通过在响应时域或频域内，对结构损伤的识别评估开展研究.王娟等[4]以某典型藏式古建筑多层梁柱排架结构为对象，采用振动响应灵敏度方法对该结构梁、柱的不同损伤状态进行了模拟识别.王鑫等[5]对随机激励作用下的古木结构梁上各节点的加速度响应信号进行小波包分解，通过小波包能量曲率差指标进行了古木结构的损伤识别.陈清军等[6]利用振动信号在频域内的变化对某框架结构不同楼层、不同类型振动信号进行了损伤识别.杨斌等[7]从激励未知情况下的结构响应提取损伤敏感参数，利用基于小波包-局部均值分解和排列熵方法，对三层板件结构进行了有效识别.周云等[8]从多参考点脉冲激励法的输入输出信号，获取了钢筋混凝土简支梁和钢-混凝土组合板不同损伤工况构件的模态柔度，识别了对构件的损伤.罗钧等[9]利用单元损伤系数方程和约束线性最小二乘法对剪切型框架结构损伤进行了定位和定量识别.赵博宇等[10]利用扩展卡尔曼滤波法识别噪声较大环境下的结构质量、阻尼和刚度，修正了不确定振动台模型.目前，古建筑木结构的损伤识别研究多停留在构件和方法层面，且研究成果较少，对木结构古建筑整体损伤和识别方法研究更是缺乏.本文在前人研究成果基础上，根据缩尺比1∶3.52殿堂结构振动台试验模型构建了考虑柱脚摩擦滑移的结构简化力学模型，推导了模型的状态方程和观测方程.振动台试验确定了不同地震损伤工况下结构模型的动力抗侧刚度和阻尼比.考虑不同工况噪声水平干扰，根据试验模型测试的位移、速度和加速度响应，利用奇异值分解偏最小二乘和扩展卡尔曼滤波定量识别了结构模型动力等效抗侧刚度.所用方法和所得结果可为古建筑木结构整体震前评估和监测保护提供理论依据.1 古建筑木结构等效抗侧刚度地震损伤分析选取缩尺比为1∶3.52的殿堂古建筑模型作为研究对象，将结构模型上面嵌固配重为14 kN/m2的钢筋混凝土板，将结构模型4块柱础固定在2.0 m×2.2 m的振动台上，如图1所示.图1 古建筑木结构振动台试验Fig.1 Shaking table test of the ancient wooden structure试验发现，随着地震作用增强，柱脚滑移量越来越大，直至结构模型倒塌.当地震加载输入为50 gal时，柱脚未发生摩擦滑移，当地震加载输入达300 gal时，柱脚开始滑移，柱脚残余滑移量约为12 mm；当地震加载输入达600 gal时，柱脚残余滑移量约为29 mm；当地震加载输入达900 gal时，柱脚残余滑移量约为50 mm.根据柱脚滑移程度，定义50 gal El Centro地震加载为工况1，400 gal El Centro地震加载为工况2，600 gal El Centro地震加载为工况3，800 gal El Centro地震加载为工况4.各工况柱架和乳层剪力和层相对位移滞回曲线分别如图2和图3所示.图2 柱架层滞回曲线和拟合直线Fig.2 Hysteresis curve and fit line of column layer图3 乳层滞回曲线和拟合直线Fig.3 Hysteresis curve and fit line of bracket layer地震作用下，结构各层间剪力等于该层以上各质点惯性力之和.根据模型在不同工况下各位置处测得的实时加速度响应可求得结构各层间剪力值.由各层间顶部相对底部的位移值，得到水平地震作用下各层结构荷载-位移滞回曲线，将层间荷载-位移关系进行线性拟合得到结构层间等效抗侧刚度k1和k2.工况1结构层间剪力和层相对位移呈近似线性关系.工况2、3、4柱头和乳层结构均表现出一定的非线性特征，层间剪力和层相对位移滞回曲线变得不规则.随着地震加载强度增加，结构层间剪力和层相对位移滞回环包络面积不断增大，结构耗能能力不断增大.将层间剪力和层相对位移滞回曲线进行拟合，得到结构层间等效动力抗侧刚度.不同工况下层间结构等效抗侧刚度值如表1所示.工况1为无损工况，工况2柱架层等效抗侧刚度较无损工况损伤了68.65%，乳层等效抗侧刚度较无损工况损伤达98.23%，乳层水平变形、歪闪角度和自身耗能较大.工况3和工况4柱架层等效抗侧刚度损伤程度分别为无损工况的77.03%和92.16%，乳层等效抗侧刚度损伤程度较工况2变化不大.表1 不同工况下层间结构等效抗侧刚度值Tab.1 Inter-story equivalent lateral stiffness under different conditions损伤工况损伤程度/%1 5 0 0.3 7 0 0.0 0 1.5 8 2 0.0 0 2 4 0 0 0.1 1 6 6 8.6 5 0.0 2 8 9 8.2 3 3 6 0 0 0.0 8 5 7 7.0 3 0.0 3 9 9 7.5 3 4 8 0 0 0.0 2 9 9 2.1 6 0.0 1 5 9 9.0 5 E l C e n t r o地震输入/g a l k 1的真实值/（k N·m m-1）损伤程度/%k 2的真实值/（k N·m m-1）工况2以后，斗开始滑移，普拍枋上的栌斗沿着加载方向滑动了一定位移，栌斗底部的馒头榫发生了一定剪切挤压变形.工况3，斗中的散斗及构件变得倾斜，上部散斗由于约束产生与下部散斗及横反方向转动，柱头馒头榫与栌斗卯口、上部散斗的暗哨与大梁卯口挤压变形增大，使得乳层等效侧向刚度k2的损伤程度出现一定减小.随着地震波继续加载，柱头馒头榫产生了挤压塑性变形，个别柱头馒头榫的纵向纤维出现被剪断声音，导致乳层等效侧向刚度k2损伤程度达99.05%.定义等效抗侧刚度k1与k2比值为层间抗侧刚度比，则4种工况层间抗侧刚度比值分别为0.23、4.14、2.18、1.93，呈先增大后减小.无损工况下，柱架层相对乳层承受的水平荷载小；随着地震损伤增加，结构层间抗侧刚度比一直减小，柱架层对结构抗侧移起主要作用.及时辨识古建筑木结构的等效抗侧刚度，对于控制结构残余承载能力、预警古建筑木结构可能发生的倾覆或者倒塌、监测保护古建筑木结构具有重要意义.2 古建筑木结构侧移响应分析2.1 地震激励下模型侧移响应振动台试验模型拾震器布置和编号如图4所示，其中拾震器标号1553a5和1540a3所在层为乳层（乳为宋《营造法式》的叫法，是梁首放在古建筑铺作上、梁尾插入古建筑内柱柱身或放在铺作上的一种结构构件）.根据振动台台面、模型东北柱脚、柱架节点及乳处位移拾振器测试，确定地震作用下模型柱脚、柱架层及乳层侧移响应信息.图4 拾振器布置图Fig.4 Layout of pick-up instrument试验得到4种工况结构自振频率分别为2.05 Hz、1.6 Hz、1.6 Hz、1.5 Hz. 结构自振频率均较低，说明古建筑木结构试验模型为柔性结构体系，结构的位移信号可以充分反映结构的振动特性.试验发现随着等效抗侧刚度损伤程度增加，前3阶频率变化较大，后3阶频率基本没有变化；第1阶振型和第2阶振型为平动，第3阶振型为结构的整体扭转，第4阶至第6阶振型表现为斗拱的竖向振动.由于地震累积作用，结构等效抗侧刚度损伤均变化明显，结构前3阶自振频率对应的振型变化明显.说明古建筑木结构低频振型对等效抗侧刚度的损伤比较敏感，计算中应选取低频部分的响应作为刚度识别的主要依据.设位移信号采样时间为20s，时间步长为0.0098s.4种损伤工况台面侧移，模型柱脚、柱头、乳层侧移时程响应曲线如图5所示.随着等效抗侧刚度损伤，各部位侧移存在一定的相位滞后、侧移峰值增大，其中柱头侧移峰值增大幅度大于柱脚和乳位移增大幅度，说明古建筑木构柱架较斗拱和柱脚具有更强的变形和耗能能力. 图5 地震激励下位移时程响应Fig.5 Displacementtime-historycurvesunderseismicexcitations由图6可知，侧移峰值增大定性反映了结构层的等效抗侧刚度损伤，峰值变化越大，结构层损伤越严重.侧移峰值对柱架层结构的损伤相对乳层更加敏感，说明实际中需更加严格监测受损古建筑木结构榫卯连接柱架层等效抗侧刚度.图6 侧移峰值对刚度损伤的敏感性Fig.6 Sensitivity relationship between lateral displacement and damage degree2.2 脉冲激励下模型侧移响应采用激励锤敲击的人工激励法对古建筑木结构模型混凝土配重块施加冲击，使结构产生微振动信号，然后进行测试.忽略脉冲力锤的质量影响，由于实际施加脉冲激励时间很短，柱脚只发生转动不发生滑动，侧移可以忽略不计；力锤锤击试验获得的柱头和乳层侧移时程响应如图7所示.随着等效抗侧刚度累积损伤，柱头和乳层侧移信号产生相位超前效应.随着等效抗侧刚度累积损伤，工况2、工况3和工况4柱头侧移峰值分别较工况1增加了33%、44%和27%，峰值出现时间分别提前了0.75 s、1.85 s、2.1 s；工况2、工况3和工况4柱脚侧移峰值分别较工况1增加了33%、44%和27%，峰值出现时间分别提前了 0.75 s、1.85 s、2.1 s.图7 脉冲激励下位移时程响应Fig.7 Displacement time-history curves under impulse excitations对各工况柱头和乳全程侧移信号进行Fourier变换，得到试验模型频谱函数实部、虚部及幅值曲线.随着加载持时的增加，实部曲线的零点、虚部及幅值曲线的峰值点逐渐向低频移动，主要是由于持续加载导致结构等效刚度累积损伤，结构自振频率不断降低.根据图7实测侧移，计算模型各工况阻尼比分别为2.9%、4.3%、4.8%、3.8%，由于地震累积作用，模型各工况阻尼比波动区间为3.8%～4.8%，较工况1分别提高了48%、66%、31%.由于测试噪声水平对结构等效抗侧刚度损伤识别结果存在一定影响，因此在观测侧移响应中应准确评价不同工况侧移信号测量噪声水平.通常用噪声估计分布的均值、标准差、方差、偏度和峰态值评价噪声特性.截取不同工况下0～0.4 s时间段侧移时程作为噪声样本，得不同工况下体现试验噪声特性的各项指标，见表2.由表2可知，不同工况噪声均值主要集中在-0.15 mm左右，离散度较小，噪声概率密度函数右侧的尾部比左侧长，绝大多数值位于平均值的左侧，噪声分布峰态值较大，呈尖顶分布.将输出噪声水平用噪声均方根与无噪声信号均方根比值衡量，不同工况试验柱头处测量的噪声水平为17%，乳处测量的噪声水平为21%.表2 不同工况试验噪声特性指标Tab.2 The characteristic index of noise under different conditions工况均值/m m 标准差/m m 偏度峰态值1 -0.1 4 8 0.0 2 8 2 8.3 0 0 1 1 0 2 -0.1 5 8 0.0 3 0 6.8 8 2 8 0 6 3 -0.1 6 2 0.0 3 2 6.4 9 3 6 5 4 4 -0.1 5 2 0.0 3 2 7.4 9 3 5 0 23 结构状态方程和观测方程3.1 结构简化力学模型和动力方程将模型和配重块质量按照静力等效原则分别集中于柱脚、柱架节点及斗顶端等各个节点处，如图8所示；再分别将柱脚层、柱架层和乳层各层节点处质量集中到一块构成层质量.图8 模型中节点质量的集中Fig.8 The concentration of node mass in the model假定古建筑柱脚与柱础摩擦滑移面各向同性、木柱不会倾覆，各柱脚水平滑移量相等，忽略梁、额枋、柱及斗轴向变形，不考虑质点转动惯性的影响，质点处只有沿水平方向的动力自由度，对应于每个质点处水平位移的大小与层间抗侧刚度有关.对于殿堂结构而言，抗侧刚度主要由柱与额枋组成的柱架层及斗与梁枋组成的乳层两部分提供.若假设模型柱脚、柱架层和乳层集中质量分别为m0、m1、m2，柱架层抗侧刚度为 k1，乳层抗侧刚度为k2，柱架层等效黏滞阻尼系数为c1，乳层等效黏滞阻尼系数为c2，振动台台面位移为δg，柱脚、柱头、斗拱顶端位移分别为δ1、δ2、δ3，则强震作用考虑柱脚滑移的简化力学模型为如图9所示的“糖葫芦串”模型.图9 简化力学模型Fig.9 The simplified mechanical model模型的动力方程为：式中：质量矩阵阻尼矩阵C=侧向刚度矩阵位移列向量；速度列向量；加速度列向量；台面水平加速度列向量滑动摩擦力列向量式中：μ为柱脚与础石之间的动摩擦因数.3.2 结构状态方程和观测方程由速度列向量得：将动力方程中阻尼项和刚度项移到等号右侧，等号两侧各项乘以M-1得：将式（3）和式（4）合并，得结构状态方程为：将状态方程中的未知等效抗侧刚度参数k1、k2和等效黏滞阻尼参数c1、c2看成系统的另外4个状态，这样全部9个状态量包括：δ0为柱脚水平侧移，δ1为柱架层柱头水平侧移，δ2为乳层顶端水平侧移，δ3为柱脚水平速度，δ4为柱架层柱头水平速度，δ5为乳层顶端水平速度，δ6=k1，δ7=k2，δ8=c1，δ9=c2，系统的状态方程和观测方程分别如式（6）和式（7）所示.系统状态方程：系统观测方程：4 损伤识别方法4.1 线性参数系统的偏最小二乘算法通过观测古建筑柱脚、柱头和乳层初始位移、速度和加速度状态向量，柱脚滑移时观测矩阵H、刚度参数X、Z分别为：基于奇异值分解的偏最小二乘法（PLS-SVD）计算步骤如下：1）H和Z进行标准化得到H0和Z0；2）计算H0的权向量矩阵W，Z0的权量矩阵C，其中W为H0TZ0的左奇异矩阵，C为H0TZ0的右奇异矩阵；3）计算H0的潜变量矩阵T，Z0的潜变量矩阵U，其中T=H0W，U=Z0C.考虑结构系数矩阵存在病态和不可逆性，则利用奇异值分解的信号特征提取方法处理，将有用信号作为偏最小二乘使用，获得结构刚度参数初步估计.4.2 非线性参数系统的扩展卡尔曼滤波算法扩展卡尔曼滤波是用递推状态空间方程一阶泰勒公式代替非线性方程进行线性估计的一种方法，适用剪切型结构体系参数识别.对剪切型木构架体系而言，结构状态向量微分方程和反应的观测方程为[11]：式中：X（ti）、X（ti+1）分别为ti和ti+1时刻状态向量；Z（ti+1）为ti+1时刻观测向量；W（ti）为系统噪声向量；V（ti+1）为ti+1时刻观测噪声向量.W （ti+1）和 V（ti+1）均为相互独立的零均值高斯白噪声，Q和R分别为W（ti+1）和 V（ti+1）的协方差矩阵.扩展卡尔曼滤波方程如下.状态预测：增益矩阵：状态滤波：其中和P（ti/ti）分别为ti时刻状态估计向量和误差协方差矩阵；（ti+1/ti）和P （ti+1/ti）分别为由ti时刻对ti+1的预测值.状态转移矩阵为：式中：A为状态雅可比矩阵；H为观测雅可比矩阵；I为单位矩阵.5 结构层间等效抗侧刚度识别各工况质量矩阵中：m00=50 kg，m11=200 kg，m22=3 600 kg；各工况刚度矩阵分别为：刚度矩阵上标代表不同损伤工况，刚度单位为kN/mm.根据各工况阻尼比例系数和自振频率可计算各工况阻尼矩阵.为测定接近真实持荷条件下木柱石础接触面的摩擦力，西安建筑科技大学古建筑木结构课题组开展了木柱石础摩擦滑移试验研究，实测得到两者之间最大静摩擦因数为0.4～0.5.水平地震作用下，柱与柱础临界滑移条件为地震影响系数与摩擦因数相等.本文根据振动台试验加速度峰值达到0.4g后木柱柱础间滑移增加加快及位置情况，确定两者之间的滑动摩擦因数约为0.4[11].利用Newmark-β逐步积分法得到不同损伤工况柱头、乳的位移、速度和加速度响应组装观测矩阵；由于反演计算中观测矩阵呈病态性，应对观测矩阵进行奇异值分解.对位移、速度和加速度响应进行快速傅里叶变换，确定各响应主频个数均为2，有效秩的阶数均为2；选取观测矩阵奇异值分解阶次为2，分离阶数为2.利用偏最小二乘初步估计各工况刚度参数，采样点数取100个.设定参数收敛区域k1识别值上限为0.37 kN/mm，下限为0.029 kN/mm；k2识别值上限为1.582 kN/mm，下限为0.015 kN/mm，剔除识别结果中的超限不合理数据.各工况刚度识别值以及与真实值相对误差如表3所示.表3 PLS-SVD识别值Tab.3 The identification values by the method of PLS-SVD工况 k 1识别值/（k N·m m-1）误差/%k 2识别值/（k N·m m-1）误差/%1 0.3 2 1 1 3.2 1.3 9 6 1 1.8 2 0.0 9 6 1 7.2 0.0 2 2 2 1.4 3 0.0 7 1 1 6.5 0.0 3 1 2 0.5 4 0.0 2 3 2 0.7 0.0 1 2 2 0.0各工况下，c1识别值分别为 0.009、0.005、0.004和 0.001，c2识别值分别为0.039、0.001、0.002 和0.000 6.在近似估计基础上，以上述近似识别值为初值，给定初始协方差和量测值，根据振动台试验获得模型柱脚、柱头、乳层侧移时程响应，利用扩展卡尔曼滤波方法进一步识别各工况抗侧刚度k1和k2，结果如表4所示.表4 EKF识别值Tab.4 The identification values by the method of EKF工况 k 1识别值/（k N·m m-1）误差/%k 2识别值/（k N·m m-1）误差/%1 0.3 3 5 0 9.5 1.4 2 0 0 1 0.2 2 0.0 9 6 2 1 7.1 0.0 2 2 4 2 0.0 3 0.0 7 1 5 1 5.9 0.0 3 1 3 1 9.7 4 0.0 2 3 0 2 0.0 0.0 1 2 0 2 0.0无损工况下，结构等效抗侧刚度的识别误差在10%左右；各损伤工况下，结构等效抗侧刚度的识别误差为15%～20%.各损伤工况下柱头水平位移识别值和真实值时程轨迹存在一定偏差，参考已往研究成果[12]，表明古建筑木结构等效抗侧刚度k1和k2识别值尚在合理的范围内.6 识别方法在古建筑监测中应用文献[13-14]以明代古建筑西安钟楼微振动监测为例，在其一层柱础和二、三层楼板处分别布置水平速度和加速度监测点，如图10所示，一层柱础实测水平加速度可看作台基上部木结构外部激励，二、三层楼板处实测加速度和速度可视为一、二层楼顶输出响应，通过积分变换可得到一、二层楼顶输出位移响应.图10 西安钟楼监测点布置Fig.10 The measurement points layout of Bell Tower of Xi′an钟楼台基上部木结构抗侧刚度识别如下：1）建立结构简化力学模型，确定结构层质量和模型振动状态：利用集中质量法将钟楼台基上部木结构质量等效至楼层处，根据屋面和檐柱等质量确定m11=85 000 kg，m22=115 000 kg；由于测试响应为微振动响应，柱脚未发生滑移.2）根据测点响应，确定结构基本动力参数：根据测点实测响应，确定结构水平一阶固有频率ω=0.958 rad/s，一层层间阻尼为0.216 kN·s/mm，二层层间阻尼为0.276 kN·s/mm.3）根据微振动测试和环境干扰情况估计结构侧移测量噪声水平，噪声水平取10%. 4）根据测试响应确定结构观测矩阵H和量测矩阵Z，运用PLS-SVD识别钟楼一、二层层间抗侧刚度值分别为23.52 kN/mm和29.34 kN/mm.5）以上述近似识别值为初值，给定初始协方差和量测值，根据测试结构位移和速度，运用EKF迭代识别结构一、二层层间抗侧刚度值分别为21.67kN/mm和27.82 kN/mm，这与文献[14]确定抗侧刚度值19.3 kN/mm和24.6 kN/mm比较，相对偏差分别为12.3%和13.1%.结果表明，PLS-SVD和EKF混合方法监测识别古建筑木结构抗侧刚度具有较好效果，可为古建筑木结构抗侧能力监测和震前抗倒塌预警提供理论依据.7 结论本文基于柱脚滑移状态下古建筑木结构简化力学模型，推导结构状态方程和观测方程，研究了考虑柱脚滑移条件下结构振动响应和等效抗侧刚度的地震损伤和识别，得到以下结论：1）无损伤工况下，柱架层相对乳层承受水平荷载小；随着地震损伤增加，结构层间抗侧刚度比一直减小，柱架层对结构抗侧移起主要作用.2）古建筑等效抗侧刚度的损伤对结构低频振型敏感.随着等效抗侧刚度损伤的增加，力锤锤击激励下柱头和乳层侧移响应存在一定的相位超前；地震激励下各部位侧移存在一定的相位滞后、侧移峰值增大现象，侧移峰值对柱架层结构的损伤相对乳层更加敏感.3）强震作用考虑柱脚滑移的“糖葫芦串”简化力学模型和相应的状态方程、观测方程可推广应用到木结构古建筑或其子结构的损伤监测中.4）无损工况下，试验模型等效抗侧刚度的识别误差在10%左右；损伤工况下，试验模型等效抗侧刚度的识别误差为15%～20%.说明PLS-SVD和EKF混合方法监测识别古建筑木结构抗侧刚度具有较好效果.参考文献【相关文献】［1］ZHANG X C，XUE J Y，ZHAO H T，et al.Experimental study on Chinese ancient timber-frame building by shaking table test［J］.Structural Engineering and Mechanics，2011，40（4）：453—457.［2］谢启芳，薛建阳，赵鸿铁.汶川地震中古建筑的震害调查与启示［J］.建筑结构学报，2010，31（增刊 2）：18—23.XIE Q F，XUE J Y，ZHAO H T.Seismic damage investigation and analysis of ancient buildings in Wenchuan earthquake［J］.Journal of Building Structures，2010，31（Suppl2）：18—23.（In Chinese）［3］程亮，王焕定.等效剪切刚度的框架结构损伤识别方法［J］.哈尔滨工业大学学报，2009，41（10）：36—40.CHENG L，WANG H D.Damage identification approach of frame structure based on equivalent shear stiffness［J］.Journal of Harbin Institute of Technology，2009，41（10）：36—40.（In Chinese）［4］王娟，杨庆山.藏式古建筑木结构损伤识别的数值模拟［J］.振动、测试与诊断，2014，34（1）：160—167.WANG J，YANG Q S.Numerical simulation of damage identification for Tibetan ancient timber structure［J］.Journal of Vibration，Measurement&Diagnosis，2014，34（1）：160—167.（In Chinese）［5］王鑫，胡卫兵，孟昭博.基于小波包能量曲率差的古木结构损伤识别［J］.振动与冲击，2014，33（7）：153—159.WANG X，HU W B，MENG Z B.Damage detection of an ancient wood structure based on wavelet packet energy curvature difference［J］.Journal of Vibration and Shock，2014，33（7）：153—159.（In Chinese）［6］陈清军，周成杰，杨永胜.基于环境振动信号的框架结构震后损伤识别［J］.湖南大学学报（自然科学版），2014，41（9）：20—26.CHEN Q J，ZHOU C J，YANG Y S.Damage identification of frame structure after earthquakes based on environmental vibration records ［J］.Journal of Hunan University （Natural Sciences），2014，41（9）：20—26（.In Chinese）［7］杨斌，程军圣.基于WPD-LMD和排列熵的结构损伤识别方法［J］.湖南大学学报（自然科学版），2014，41（8）：41—46.YANG B，CHENG J S.Damage identification based on wavelet packet decomposition-local mean decomposition and permutation entropy ［J］.Journal of Hunan University （Natural Sciences），2014，41（8）：41—46（.In Chinese）［8］周云，蒋运忠，易伟健，等.基于模态柔度理论的结构损伤诊断试验研究［J］.湖南大学学报（自然科学版），2015，42（5）：36—45.ZHOU Y，JIANG Y Z，YI W J，et al.Experimental research on structural damage detection based on modal flexibility theory［J］.Journal of Hunan University（Natural Sciences），2015，42（5）：36—45（.In Chinese）［9］罗钧，刘纲，黄宗明.基于约束最小二乘法的剪切型框架结构损伤识别新方法［J］.振动与冲击，2016，35（20）：119—124.LUO J，LIU G，HUANG Z M.Damage detection for a shear frame structure based on the constrained least squares method［J］.Journal of Vibration and Shock，2016，35（20）：119—124.（In Chinese）［10］赵博宇，丁勇，吴斌.基于扩展卡尔曼估计算法的地震模拟振动台模型识别［J］.振动与冲击，2014，33（12）：145—150.ZHAO B Y，DING Y，WU B.Identification of shaking table model for seismic simulation based on an extended Kalman estimator［J］.Journal of Vibration and Shock，2014，33（12）：145—150.（In Chinese）［11］姚侃，赵鸿铁.木构古建筑柱与柱础的摩擦滑移隔震机理研究［J］.工程力学，2006，23（8）：127—131.YAO K，ZHAO H T.Study on the mechanism of sliding friction shock isolation between timber column and plinth in historical buildings［J］.Engineering Mchanics，2006，23（8）：127—131.（In Chinese）。
钢筋混凝土建筑结构的抗地震破坏倒塌能力研究
钢筋混凝土建筑结构的抗地震破坏倒塌能力研究摘要：在地震作用下，钢筋混凝土建筑结构会出现破坏性倒塌。
其中，有效评价建筑结构的抗震倒塌能力是建筑结构设计的前提，也是当前建筑结构提高抗震性能和加固的基础。
此外，崩塌储备系数、崩塌易损性、整体超强度系数和整体延性系数是其评价标准，并采用pushover分析方法选择相应的地震波。
根据梁柱刚度比对建筑结构抗倒塌性能影响以及建筑结构的易损性进行分析。
结果表明：等跨建筑结构具有较强的抗震倒塌能力，低层建筑结构为薄弱层，COF值越高，结构越容易倒塌关键词：钢筋混凝土；建筑结构；抗地震损坏；坍方；评定引言钢筋混凝土建筑结构在地震作用下容易倒塌，严重的地震灾害将造成大量人员伤亡和严重的经济损失。
在地震作用下，钢筋混凝土结构的抗倒塌性能是当前抗震设计的关键，特别是对于人口密集的长期居住建筑，如果发生倒塌，将导致非常严重的后果。
因此，研究钢筋混凝土结构抗倒塌性能的评价方法，对于减少地震灾害，保障人民生命财产安全具有重要意义。
1钢筋混凝土建筑结构倒塌的限制标准钢筋水泥大厦结构倒塌判定标准是评价其抗震倒塌能力的重要依据。
本文分析了钢筋混凝土结构在多次地震作用下的变形指标极值、破坏准则和倒塌极限状态准则。
根据我国有关规范，当建筑物超过一定高度或对异形建筑物进行地震波输入分析时，钢筋混凝土建筑结构的倒塌极限是值得研究的一个问题，其主要研究对象是高层和超高层建筑，而且大多数地震都受到多个地震波的影响。
本文主要分析了在单一地震波标准作用下钢筋混凝土建筑结构的倒塌极限状态。
其中u是地震等级，v是抗倒塌能力不同地震强度下结构的抗侧向倒塌能力2钢筋混凝土建筑结构抗倒塌能力的量化指标2.1倒塌储备系数FEMA-P695的钢筋混凝土建筑结构的评价主要依靠抗塌陷强度指数，即崩溃储备系数RCM：RCM=IM50%/IMMCE其中：IM50%用于描述当倒塌率为50%时，相应的地震强度可能导致建筑物结构的倒塌，也被称为建筑结构的平均倒塌能力；IMECE是在其标准下的最大地震烈度。
浅谈建筑结构地震易损性分析与抗震性能评估
浅谈建筑结构地震易损性分析与抗震性能评估何鑫;胡俊凯【摘要】近年来,地震所造成的灾害和发生的频率都有明显增加,从概率的角度进行结构抗震性能评估是未来的一个趋势.随着城市各类高层建筑结构的不断涌现,新的易损性分析方法在地震风险评估中也发挥着不可替代的作用.一方面,增量动力时程分析方法可以真实反映模拟的建筑结构在地震作用下动力响应的整个过程.另一方面,设计人员逐渐认识到不断增加建筑结构的强度并不能够有效提升结构的安全性,同时,对建筑结构在大震作用下的损伤帮助并不大,因此,近几年建筑结构抗震性能评估得到了高度重视.【期刊名称】《建材与装饰》【年(卷),期】2018(000)040【总页数】2页(P103-104)【关键词】结构易损性;增量动力时程分析法;需求能力系数法【作者】何鑫;胡俊凯【作者单位】中南林业科技大学土木工程学院长沙 410004;中南林业科技大学土木工程学院长沙 410004【正文语种】中文【中图分类】TU398.91 引言近十几年来，在全球范围内，地震所造成的灾害和发生的频率都有明显增加，究其原因包括人口的增长和城市区域的不断蔓延，这些原因必将导致人类在地震灾害来临是生命和财产安全受到威胁。
我国地处欧亚板块与太平洋板块交界面，是一个地震多发国家，20世纪以来，仅七级以上的大地震就发生了十几次，尤其是以2008年5月发生的汶川大地震强度最高、造成的破坏最大。
如何减少地震引起的建筑结构破坏己成为地震灾害的风险分析的必要内容。
地震灾害的风险分析主要包括三方面[1]：地震易损性分析、地震灾害损失估计和地震危险性分析。
真实地震波输入的不确定性和建筑结构在施工过程中的随机性，从概率的角度进行结构抗震性能评估是未来的一个趋势，在概率的基础上对建筑结构进行易损性分析是十分科学有效的。
2 建筑结构的地震易损性分析方法建筑结构的地震易损性是指结构在可能遭遇到的不同强度的地震波作用下达到损伤状态的概率值，对不同强度地震作用下结构造成的破坏进行定量分析。
地震荷载作用下钢框架梁柱节点的低周疲劳损伤积累分析方法及探讨
结构 的 疲 劳 行 为 可 分 为 高 周 疲 劳 和 低 周 疲 。高周疲劳循环荷载对应的应力和应变主要
给出了评价钢框架梁柱构件及节点 的高周疲劳和低周疲劳性能的统一关系式 。这种方 法通过理想弹塑性材料的假设， 认为应变 （ ε） 与结 构部分的整体位移（ δ） 或转角（ θ） 成正比， 即 Δε Δδ Δθ = = εy δy θy （ 4）
［7 ］
高周疲劳的结构受力主要处于弹性状态， 可以 * 得 Δσ = E Δε，而通过结构屈服状态的表达式： σ（ F y ） = E ε y ， 就可以用结构部分的整体位移幅 （ Δδ） 或转动幅（ Δθ） 来建立应变幅（ Δε） 的表达式，
* 即 Δσ = Δδ·σ（ F y ） / δ y = Δθ·σ（ F y ） / θ y ，将其代 入式（ 1 ） 可分别得到：
（ Northridge） 地震（ 1994 ） 和日本阪神地震（ 1995 ） 对 现代国际抗震钢结构的研究和设计产生了很大的影 ［3 ］ 响。研究表明 ， 满足静载强度和刚度要求的钢结 构体系并不能保证在地震作用下也能具有良好性 能。虽然地震没有导致大多数钢结构出现局部和整 体的坍塌， 但是造成了较为普遍的局部脆性断裂和 结构损伤， 影响了结构的受力行为。 从整体的角度 看， 地震能量在结构内的耗散同时取决于结构构件
［4 － 6 ］
和参数 m 的定义。 1． 1． 1 应变幅（ Δε） 的定义 在疲劳荷载作用下， 钢框架梁柱构件和节点会 出现不同类型的应力集中。钢框架梁柱节点由不同 的组件构成， 而几何不连续性成为导致这种应力集 中的原因。钢框架梁柱节点受地震荷载作用可能发 生较大的塑性变形， 从而影响结构整体的延性。 用 于低周疲劳 S － N 曲线分析的应变幅 （ Δε） 主要通 过等效位移幅和等效应力幅表达 。 Krawinkler 等［9］较早提出将 S － N 曲线分析方 法与结构的延性分析相结合， 并给出了疲劳寿命与 结构变形幅的塑性部分 （ Δδ pl ） 的关系式： N （ Δδ pl ） Bernuzzi 等
《FRP加固RC框架结构的抗震韧性评价研究》
《FRP加固RC框架结构的抗震韧性评价研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速，建筑结构的安全性和稳定性变得越来越重要。
特别是对于地震频发地区的建筑结构，其抗震性能的评价和加固措施的研究显得尤为重要。
钢筋混凝土（RC）框架结构因其良好的延性、可塑性和经济性被广泛应用于各类建筑中。
然而，RC结构在地震作用下易产生裂缝和损伤，影响其整体抗震性能。
因此，本研究以FRP（纤维增强复合材料）加固RC框架结构为研究对象，探讨其抗震韧性的评价方法及加固效果。
二、文献综述在FRP加固RC框架结构的研究中，国内外学者已取得了一定的成果。
FRP材料因其轻质、高强、耐腐蚀等优点被广泛应用于建筑结构的加固和修复。
对于RC框架结构，FRP的加固方式主要包括外贴、内嵌和预应力等多种形式。
这些加固方式能够有效地提高结构的承载力、延性和耗能能力，从而提高其抗震韧性。
然而，对于不同类型和规模的RC框架结构，如何合理选择和应用FRP加固技术仍需进一步研究。
三、研究方法本研究采用实验研究和数值模拟相结合的方法，对FRP加固RC框架结构的抗震韧性进行评价。
首先，通过实验研究不同加固方式对RC框架结构抗震性能的影响，包括加固前后的力学性能、破坏模式等。
其次，利用有限元软件对实验过程进行模拟，分析FRP加固前后结构的应力分布、变形等特征。
最后，结合实验和数值模拟结果，对FRP加固RC框架结构的抗震韧性进行评价。
四、实验结果与讨论1. 实验结果通过实验研究，我们发现FRP加固后的RC框架结构在地震作用下的力学性能得到了显著提高。
具体表现为：加固后结构的承载力、延性和耗能能力均有明显提升，破坏模式也由脆性破坏转变为延性破坏。
此外，不同加固方式的加固效果也存在差异，其中预应力FRP加固方式的加固效果最为显著。
2. 讨论FRP加固RC框架结构提高抗震韧性的原因在于FRP材料的高强度和良好延性。
通过外贴、内嵌或预应力等方式，FRP材料能够与RC结构形成良好的协同作用，共同抵抗地震作用。
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表 1.1-1 近十年来地震的人员伤亡与经济损失统计
地点
震级 死亡人数（人） 经济损失
中国 丽江
7.0
309
25 亿元
中国 伽师
6.9
24
3 亿元
中国 包头
6.4
26
27 亿元
伊朗 加恩-比尔兼 7.1
德
1560
中国 张北
6.2
49
9 亿元
土耳其 伊兹米特 7.4
17000
超过 200 亿美元
中国台湾 集集 7.3
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I
华侨大学硕士学位论文
第一章 绪论
第一章 绪论
1.1 引言
20 世纪的 100 年间全国共发生 6 级以上破坏性地震 650 余次，造成了上亿 人受灾，59 万人死亡，1 千余万间房屋被毁和数千亿元的经济损失。中国的地震 死亡人数占同期世界地震死亡人数的 50%以上，全球死亡 20 万人以上的 2 次特 大地震都发生在中国。据统计，仅占全球陆地面积 7%的中国，大陆地震却占了 全球的三分之一。我国地处世界上两个最活跃的地震带——环太平洋地震带和地 中海—喜马拉雅地震带上，地震活动频繁，发生的地震具有震源浅、频度高、强 度大、分布广的特征，是世界上的多地震国家之一，强烈地震给我国人民带来的 灾难尤为严重。就全国范围而言，历史上的地震受灾面积已达我国国土面积的一 半以上，特别是近年来地震活动频繁。可以说中国面临着地震的全面威胁，再加 上我国人口众多，建筑物抗震性能差，因此我国的抗震工作十分严峻。
Keywords: earthquakes; structural member; damage; damage index; damage evaluation; input of seismic wave.
V
原创性声明
本人声明兹呈交的学位论文是本人在导师指导下完成的研究 成果。论文写作中不包含其他人已经发表或撰写过的研究内容，如 参考他人或集体的科研成果，均在论文中以明确的方式说明。本人 依法享有和承担由此论文所产生的权利和责任。
By taking the hysteretic behavior and complexity of earthquake into account, the process of earthquake was simplified as a “black box”, and the hysteretic behavior was changed into two states: static and ending. Therefore, the skeleton curve was simplified in the form of double-folded line, and the stiffness degradation was considered. Then, an evaluation model of the seismic damage was built in the form of elastic energy. According to experimental results of four high-strength RC columns, comparisons were made between results of experiments and by the way advised in this paper, which was used to show the feasibility of the new model.
2412
超过 100 亿美元
印度 古吉拉特 7.9
19984
超过 45 亿美元
伊朗 布因扎赫拉 6.3
229
0.5～1 亿美元
中国 伽师-巴楚 6.8
268
13.7 亿元
阿尔及利亚
6.9
关键词 ：地震作用;构件;损伤;损伤指标;损伤评价;地震波输入
III
华侨大学硕士学位论文
Abstract
Abstract
The incremental feature was a very famous character of concrete material. In different load cases, damages of structures or members of concrete were born and incremental, which was an essence of collapse of structures. On the base of studying on defects of current evaluation modals of damage under the earthquake, it was advised a new seismic damage evaluation modal and results of experiment were used to prove the feasibility of the model proposed in this paper. Finally, it was valued the global damage of a structure under the earthquake based on the selection of seismic wave.
考虑到地震作用的往复性与复杂性，把地震过程当作一个“黑 箱”，将滞回的过程转化成两种状态：初始与中止。基于此，将构件 的骨架曲线简化为双折线的形式，同时考虑刚度的退化，建立起一个 地震作用下基于弹性能形式的损伤评价模型。通过四个钢筋混凝土柱 的试验数据，按照本文提出的地震作用下损伤评价的方法，对四个构 件进行破坏程度的评估并与试验结果做对比，以此来验证本文提出方 法的可行性。
根据我国的实际情况与抗震设计习惯，《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001） 采纳了所谓的“小震不坏，中震可修，大震不倒”的三水准设防思想，其主要内
1
华侨大学硕士学位论文Fra bibliotek第一章 绪论
时间 1996.02.03 1996.03.19 1997.05.03
1997.05.10
1998.02.09 1999.08.17 1999.09.21 2001.01.26 2002.06.22 2003.03.24 2003.05.22 2003.07.21 2004.12.26 2005.11.26 2006.07.22
针对特大地震给人类社会带来了不可估量的经济损失，为了更好地预防地震 所带来的巨大破坏力，人们更加深入研究工程结构的抗震设计理论和方法。抗震 设计思想主要经历了三个发展阶段：首先是初级阶段，认为只要结构的强度能够 承受规定的荷载组合值，就能满足抗震设计的要求；其次是避震设计阶段，认为 单一的强度条件不能正确评估结构的抗震能力，因此抗震设计的重点就从抵抗较 大的地震作用转为减轻地震对结构的不利作用方向发展；再次就是基于性能的抗 震设计，包括结构性能水准、地震设计水准、最低设计目标等研究内容，由于其 丰富的内涵，因此代表着今后抗震设计思想的发展方向。
IV
华侨大学硕士学位论文
Abstract
elastic total input energy was supplied to build a new way. Then, the analysis soft—IDARC was used to analyze, and the results were compared between the wave selected by the way in this paper and the wave selected by the usual way, which was showed that the way selected the wave in this paper was corrective and feasibility.
地震是一种突发性和毁灭性的自然灾害，它对人类社会的危害主要表现在两 个方面：一是地震引起建筑物的破坏, 甚至倒塌将导致严重的人身伤亡和财产损 失，二是地震及地震引起的海啸、瘟疫、火灾等次生灾害将破坏人类社会赖以生 存的自然环境，造成严重的经济损失，产生巨大的社会影响，表 1.1-1 列出了近 十年来国内外由于地震所造成的人身伤亡与经济损伤。
Moreover, experimental results of HRB400 grade reinforce concrete columns were used to value the damage of columns based on the method of ductility coefficient and classic damage evaluation. Then, comparison was carried out between the evaluation and experiment. Considered the difficulty of computing ductility coefficient, a method for the colculation was studied. Another caculational method for incremental disspated hysteretic energy applied in the classic damage evaluation model under earthquake, was probed from the factors of cycle numbers and the maximum displacement in the process of cycle.