钢筋混凝土框架结构抗震倒塌性能分析【字数：11041】
摘 要在我国的建筑结构中，其中钢筋混凝土框架结构占了很大一部分，尤其是在公共场合下。框架结构是结构的一种主要形式。近年来，因地震发生的倒塌让人们对框架结构有了新的认识。为减少倒塌对人的威胁，所以要采取必要的抗震准备手段。 本文研究的是对框架结构抗震倒塌性能进行分析。通过各种数据分析，在地震下，结构各层的位移随框架柱截面减小而增大。因此，表示刚度对结构弹性的性能影响是不利的。在罕见的地震下，框架结构在塑性阶段随着底层的刚度降低，层间位移和层间位移角度变大，顶部因刚度增加而减小。层间位移和位移角度在逐渐变小，当减小至规范当中所规定的层间位移角度最大极限的时候，结构中将出现隐患。通过各种数据分析，得出抗震塌陷设防对整个框架结构的抗震倒塌能力起着至关重要的作用。通过提高结构的抗震性能，防止了结构出现连续塌缩。有效的拉结是能够有效的提高框架结构的抗震能力。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究目的和意义 1
1.2框架结构抗震倒塌的现况 1
1.2.1国内现状 1
1.2.2国外现状 2
1.3本文研究内容 2
第二章 框架结构抗震倒塌的理论分析 3
2.1地震特点及基本方法 3
2.1.1地震特点 3
2.1.2 抗震设防准则与基本方法 4
2.2 钢筋混凝土框架结构的震害 5
2.2.1 延性框架 5
2.2.2 框架梁、柱 6
2.2.3 梁柱节点 6
第三章 地震倒塌定义及破坏判断准则 7
3.1 地震倒塌定义 7
3.2 框架结构的倒塌破坏判断准则 7
3.2.1 基于强度的倒塌判断准则 7
3.2.2 基于变形的倒塌判断准则 7
3.2.3 基于刚度的倒塌判断准则 7
3.2.4 基于能量的倒塌判断准则 8
第四章 钢筋混凝土框架抗倒塌性能分析 9
4.1简述 9
4.2连续倒塌评估方法 9
4.3基于能 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
量抗倒塌分析方法 10
4.4结构抗倒塌性能 11
4.5抗倒塌评估分析过程 12
结束语 13
致 谢 14
参考文献 15
第一章 绪论
1.1研究目的和意义
近年来在我国地震经常发生，大型地震也不为少数，并且破坏也极严重。比如2018年512事件汶川大地震，此次地震有8.0级的程度，造成几万人死亡，几十万人受伤，这也是新中国成立以来破坏性最大、波及范围最广、伤亡人数最多的地震之一。2010年青海省玉树发生7.1级地震，并造成2698人死亡、270人员失踪。2013年四川省雅安市芦山县发生7.0级地震，震源深度有13公里，附近的城市都受到波及，成都、重庆及宝鸡、汉中、安康等地均有较强震感，造成了196人死亡，1万多人受伤。2014年新疆于田7.3级地震，震源深度12公里。还有其他地震，这些地震给人们带来了极大的损失，冲击力极大。为了让社会可持续发展，为了减少人员伤亡，为了减少经济损失，我们应该在一定的条件基础上，对抗震设计理论进行性能分析。需做好建筑抗震倒塌设防【1】工作，并采用合理的抗震设计理论，有利于建立统一的设计标准。去预防未知的地震，及时做好准备措施，在抗震方面因该是首当其冲需要解决的。
随着科学的进步和城市发展对土地的保护意识，建筑业在快速发展，建筑物也在极速的大量建造，全国各地都在发展。大部分高层建筑主要是由竖向抗侧力结构和水平楼板连接而成的结构。它主要由框架梁和柱组成的承重结构组成，以刚性的形式进行连接。框架梁和框架柱主要用途是抵抗水平和垂直载荷。为避免倒塌，框架结构设计需要遵循“强柱弱梁”【2】的要求，该框架能够既灵活又能有效的分离，能够保持材料的结构和表面，可经常在不同的地区建造和使用。在混凝土框架结构的选择上，刚度和完整性要好，通过合理的设计能够有较好的抗震效果。使用GSA导则，DOD导则和有效拉结这些方法，可以提高结构和结构构件抗震性能与坚固性等方法来防止建筑结构发生连续倒塌，其中有效拉结是处理连续倒塌最有效的方法【3】。
1.2框架结构抗震倒塌的现况
1.2.1国内现状
刘伯权等人【4】曾建议在混凝土框架柱的低周期疲劳试验过程中破坏钢筋混凝土从而破坏混凝土的延性。延性指标具有混凝土结构、周期疲劳低、实用性较强的特点，由于某种因素导致在地震研究的领域内有着广泛的应用。
潘岳【5】对建筑物倒塌的形式和滑坡原理进行了分析。建筑结构模态分析通常是指结构的主要构件受到垂直倒塌和结构的破坏机理是指通过结构所承受的的垂直构件，由于塌方的惯性使结构的下方中被塌方的惯性逐渐破坏。
张雷明【6】探讨了国内外的结构倒塌情况，通过对结构倒塌的观测结果进行评价。在倒塌的过程中，分析造成地面结构倒塌的因素，并提出了关于结构破坏的建议。
1.2.2国外现状
Ibarra【7】在分析过程中，考虑到两段效应的结构构造和滞后效应对倒塌的相关影响，尽管受到地震的影响而倒塌，但这不是决定性的因素。第二段效应塌方是主要的原因并且还加快了倒塌的发生，从而造成破坏。
Haselton【8】对曲线的动态分析包括框架结构的分析进行了研究。地震波的信号能够显示出各种结构破坏程度的大小和所在位置。因此，得出结论地震波信号的类型与模型的倒塌是密切相关的。
Mohammed【9】研究在倒塌过程中如何移除构件的方法，现如今动态分析的方法越来越多，在这采用了动力分析的方法分析结构的倒塌和连接构件被破坏，并分析了不同的震级下高阶模态的发展。
1.3本文研究内容
本文是对在水平地震作用下框架柱刚度产生的变化对结构抗震性能的影响进行了分析。本文所用的计算和分析方法是时间历史分析法，材料采用双线性模型，采用等向钢筋屈服准则。采用了时程分析法计算地震频率和在罕见地震作用下结构的内力、层间位移和位移角度，找出薄弱层。根据我国的地震规范中变形准则，对薄弱层的倒塌进行了分析和判断。
在本文中主要包括以下方面：
1、介绍了地震的特点、地震设计的基本方法和地震下结构的破坏情况。
2、研究了地震倒塌破坏的几个准则。
3、对框架结构抗震倒塌性能进行了分析。
第二章 框架结构抗震倒塌的理论分析
2.1地震特点及基本方法
2.1.1地震特点
地震造成的原因是:板块边界的运动形态使得板块边界地区的地壳发生了弹性变形从而产生了应力，由于变形在持续的增加，应力也在继续累积，一旦超过了一定的摩擦阻力时，地壳就会立即反弹到没有应变的位置，同时伴随着发生固体因振动而产生的地震。地震并且具有以下的几个特点：
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究目的和意义 1
1.2框架结构抗震倒塌的现况 1
1.2.1国内现状 1
1.2.2国外现状 2
1.3本文研究内容 2
第二章 框架结构抗震倒塌的理论分析 3
2.1地震特点及基本方法 3
2.1.1地震特点 3
2.1.2 抗震设防准则与基本方法 4
2.2 钢筋混凝土框架结构的震害 5
2.2.1 延性框架 5
2.2.2 框架梁、柱 6
2.2.3 梁柱节点 6
第三章 地震倒塌定义及破坏判断准则 7
3.1 地震倒塌定义 7
3.2 框架结构的倒塌破坏判断准则 7
3.2.1 基于强度的倒塌判断准则 7
3.2.2 基于变形的倒塌判断准则 7
3.2.3 基于刚度的倒塌判断准则 7
3.2.4 基于能量的倒塌判断准则 8
第四章 钢筋混凝土框架抗倒塌性能分析 9
4.1简述 9
4.2连续倒塌评估方法 9
4.3基于能 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
量抗倒塌分析方法 10
4.4结构抗倒塌性能 11
4.5抗倒塌评估分析过程 12
结束语 13
致 谢 14
参考文献 15
第一章 绪论
1.1研究目的和意义
近年来在我国地震经常发生，大型地震也不为少数，并且破坏也极严重。比如2018年512事件汶川大地震，此次地震有8.0级的程度，造成几万人死亡，几十万人受伤，这也是新中国成立以来破坏性最大、波及范围最广、伤亡人数最多的地震之一。2010年青海省玉树发生7.1级地震，并造成2698人死亡、270人员失踪。2013年四川省雅安市芦山县发生7.0级地震，震源深度有13公里，附近的城市都受到波及，成都、重庆及宝鸡、汉中、安康等地均有较强震感，造成了196人死亡，1万多人受伤。2014年新疆于田7.3级地震，震源深度12公里。还有其他地震，这些地震给人们带来了极大的损失，冲击力极大。为了让社会可持续发展，为了减少人员伤亡，为了减少经济损失，我们应该在一定的条件基础上，对抗震设计理论进行性能分析。需做好建筑抗震倒塌设防【1】工作，并采用合理的抗震设计理论，有利于建立统一的设计标准。去预防未知的地震，及时做好准备措施，在抗震方面因该是首当其冲需要解决的。
随着科学的进步和城市发展对土地的保护意识，建筑业在快速发展，建筑物也在极速的大量建造，全国各地都在发展。大部分高层建筑主要是由竖向抗侧力结构和水平楼板连接而成的结构。它主要由框架梁和柱组成的承重结构组成，以刚性的形式进行连接。框架梁和框架柱主要用途是抵抗水平和垂直载荷。为避免倒塌，框架结构设计需要遵循“强柱弱梁”【2】的要求，该框架能够既灵活又能有效的分离，能够保持材料的结构和表面，可经常在不同的地区建造和使用。在混凝土框架结构的选择上，刚度和完整性要好，通过合理的设计能够有较好的抗震效果。使用GSA导则，DOD导则和有效拉结这些方法，可以提高结构和结构构件抗震性能与坚固性等方法来防止建筑结构发生连续倒塌，其中有效拉结是处理连续倒塌最有效的方法【3】。
1.2框架结构抗震倒塌的现况
1.2.1国内现状
刘伯权等人【4】曾建议在混凝土框架柱的低周期疲劳试验过程中破坏钢筋混凝土从而破坏混凝土的延性。延性指标具有混凝土结构、周期疲劳低、实用性较强的特点，由于某种因素导致在地震研究的领域内有着广泛的应用。
潘岳【5】对建筑物倒塌的形式和滑坡原理进行了分析。建筑结构模态分析通常是指结构的主要构件受到垂直倒塌和结构的破坏机理是指通过结构所承受的的垂直构件，由于塌方的惯性使结构的下方中被塌方的惯性逐渐破坏。
张雷明【6】探讨了国内外的结构倒塌情况，通过对结构倒塌的观测结果进行评价。在倒塌的过程中，分析造成地面结构倒塌的因素，并提出了关于结构破坏的建议。
1.2.2国外现状
Ibarra【7】在分析过程中，考虑到两段效应的结构构造和滞后效应对倒塌的相关影响，尽管受到地震的影响而倒塌，但这不是决定性的因素。第二段效应塌方是主要的原因并且还加快了倒塌的发生，从而造成破坏。
Haselton【8】对曲线的动态分析包括框架结构的分析进行了研究。地震波的信号能够显示出各种结构破坏程度的大小和所在位置。因此，得出结论地震波信号的类型与模型的倒塌是密切相关的。
Mohammed【9】研究在倒塌过程中如何移除构件的方法，现如今动态分析的方法越来越多，在这采用了动力分析的方法分析结构的倒塌和连接构件被破坏，并分析了不同的震级下高阶模态的发展。
1.3本文研究内容
本文是对在水平地震作用下框架柱刚度产生的变化对结构抗震性能的影响进行了分析。本文所用的计算和分析方法是时间历史分析法，材料采用双线性模型，采用等向钢筋屈服准则。采用了时程分析法计算地震频率和在罕见地震作用下结构的内力、层间位移和位移角度，找出薄弱层。根据我国的地震规范中变形准则，对薄弱层的倒塌进行了分析和判断。
在本文中主要包括以下方面：
1、介绍了地震的特点、地震设计的基本方法和地震下结构的破坏情况。
2、研究了地震倒塌破坏的几个准则。
3、对框架结构抗震倒塌性能进行了分析。
第二章 框架结构抗震倒塌的理论分析
2.1地震特点及基本方法
2.1.1地震特点
地震造成的原因是:板块边界的运动形态使得板块边界地区的地壳发生了弹性变形从而产生了应力，由于变形在持续的增加，应力也在继续累积，一旦超过了一定的摩擦阻力时，地壳就会立即反弹到没有应变的位置，同时伴随着发生固体因振动而产生的地震。地震并且具有以下的几个特点：
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