[发明专利]一种RC框架结构层损伤评估模型的构建方法

说明书

技术领域

本发明属于工程结构损伤评估技术领域，具体涉及一种RC框架结构层损伤评估模型的构建方法。

背景技术

地震发生后若要判断结构是否能够修复，就必须掌握结构的地震损伤程度，这对震后救灾和灾后评估尤其重要。在我国，由于建筑抗震设计新规范的实施，很多高层建筑都将设置地震观测系统或做抗震实验，很容易获得结构在地震作用下的变形数据，因此迫切需要提供技术与方法来处理这些数据，从而构建地震损伤评估模型，进而评估结构的损伤程度，为结构震害评估及修复加固提供技术支持。

大量震害调查及实验研究结果表明：结构地震破坏形式包括首超破坏和累积损伤破坏两类。首超破坏是指结构在强烈地震脉冲作用下(如近场脉冲地面运动)，结构反应第一次超过某一限制(如位移、延性或强度)而使结构产生的破坏；累积损伤破坏是指结构在某些地震作用下的响应仅在一个较小或中等量值上波动，并未达到首超限值，但由于地震往复作用下结构材料性能发生逐步退化(如强度、刚度和耗能等)，使结构内部发生累积损伤而导致的破坏。因此，为了全面评估结构的抗震性能，综合考虑变形和能量两种性能指标，提出了基于变形和能量的双参数地震损伤模型。

现有双参数损伤模型主要有：Park-Ang模型、Kunnath模型、Bracci模型、Kumar模型、刘加进Kumar改进模型、Chai模型、Bozorgnia模型、Kratzig模型、牛荻涛模型、李军旗模型和吕大刚模型，虽形式简单，但多是对经典Park-Ang模型的位移损伤项或耗能损伤项进行修正后得到的改进模型，若要对实际结构或结构各层的损伤情况进行评估，则存在以下不足：(1)多是基于构件的损伤指数对结构或各层损伤情况进行评估，判定结果受构件损伤指数的组合方式影响较大；(2)损伤评估模型需计算每个构件的损伤指数，计算工作量大，对于构件数量较多的大型复杂结构难以实现，且易产生较大的累积误差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种RC框架结构层损伤评估模型的构建方法，其方法步骤简单，实现方便，大大减小了计算工作量，不会产生较大的累积误差，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种RC框架结构层损伤评估模型的构建方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将RC框架结构中各层梁和各层柱的位移损伤指数表示为耗能损伤指数的一元函数，具体过程为：

步骤101、将RC框架结构中第i层梁的位移损伤指数DM_b1,i表示为耗能损伤指数DM_b2,i的一元函数：

DM_b1,i＝a₁DM_b2,i+b₁(1)

其中，a₁为一元函数DM_b1,i＝a₁DM_b2,i+b₁的一次项系数，b₁为常数，i的取值为1～n的自然数，n为RC框架结构的总层数；

步骤102、将RC框架结构中第i层柱的位移损伤指数DM_c1，,i表示为耗能损伤指数DM_c2，,i的一元函数：

DM_c1,i＝a₂DM_c2,i+b₂(2)

其中，a₂为一元函数DM_c1,i＝a₂DM_c2,i+b₂的一次项系数，b₂为常数；

步骤二、将RC框架结构中各层梁的累积塑性变形能分配系数按梁柱耗能比进行分配，确定出RC框架结构中各层梁的损伤指数，具体过程为：

步骤201、将RC框架结构中第i层梁的累积塑性变形能分配系数按梁柱耗能比进行分配，将耗能损伤指数DM_b2,i定义为：

步骤202、将RC框架结构中第i层梁的损伤指数DM_bi定义为：

DM_bi＝DM_b1,i+DM_b2,i(4)

步骤203、将公式(1)代入公式(4)，得到RC框架结构中第i层梁的损伤指数DM_bi为：