【技术实现步骤摘要】
考虑材料和地震损伤的老旧结构余震韧性动态评估方法
[0001]本专利技术属于地震韧性评估
，尤其涉及一种同时考虑材料和地震损伤的老旧建筑结构余震韧性动态评估方法
。
技术介绍
[0002]近年来，强震事件频发，地震作用会对结构产生不可逆的损伤
。
在这之中，老旧结构由于服役时间长，材料性能已出现不同程度的劣化
。
此时再次经历连续地震
(
主震
+
余震
)
的冲击作用，无疑会使结构的损伤进一步加剧，甚至会引发结构的倒塌
。
[0003]现阶段，已有的结构抗震韧性评估理论通常将余震作用和结构的老化分开进行考虑，在评估过程中难以将二者兼顾考虑
。
这一做法无疑会低估结构的损伤，无法对结构进行精细化的地震安全与韧性评估，甚至会对灾后救援造成极大地阻碍
。
[0004]鉴于此，十分有必要在韧性评估框架中考虑老旧结构的材料劣化和余震的共同作用，因此，亟需一种可同时考虑二者影响的老旧建筑结构余震
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
考虑材料和地震损伤的老旧结构余震韧性动态评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1
：采用合适的数学模型，针对老旧结构的材料退化进行有限元建模，使其可以较好地模拟老旧结构的力学行为；
S2
：挑选所需要的主余震序列记录，并对
S1
中的老旧结构有限元模型进行非线性时程分析，得到老旧结构的主震损伤数据和主余震累积损伤数据；
S3
：基于
S2
的主震损伤数据和主余震累积损伤数据，针对不同劣化状态和不同主震损伤状态条件下的主余震累积损伤数据进行分类，并与相应的余震强度参数构成参数对；
S4
：基于
S3
的分类结果，针对不同劣化条件和不同主震损伤状态下的主余震累积损伤数据与余震强度参数对，采用对数正态分布构造不同劣化状态和不同主震损伤状态条件下的余震动态概率需求模型，计算得到随损伤条件动态变化的余震易损性曲线；
S5
：基于
S4
的计算结果并参考我国现行的
《
建筑抗震韧性评价标准
》
，按照先修复结构构件，后修复非结构构件的顺序，计算结构的修复时间；基于
S4
得到的随损伤条件动态变化的余震易损性曲线，考虑由地震造成的直接损失，计算老旧结构的经济损失；步骤6：基于
S4
和
S5
的计算结果，在经典的韧性评估公式中引入考虑结构损伤状态这一研究思想，将已获得的考虑损伤状态的修复时间和经济损失引入韧性评估公式，提出同时考虑材料劣化状态和地震损伤的老旧钢筋混凝土结构动态余震韧性计算公式，并计算得到相应的韧性曲线
。2.
根据权利要求1所述的考虑材料和地震损伤的老旧结构余震韧性动态评估方法，其特征在于，所述
S1
具体包括：选取合适的数学模型，针对老旧钢筋混凝土结构的锈蚀钢筋和由锈胀导致的外包混凝土开裂行为进行模拟，并通过下式计算劣化后材料的各项力学指标，并建立老旧钢筋混凝土结构的有限元模型；土结构的有限元模型；土结构的有限元模型；土结构的有限元模型；土结构的有限元模型；土结构的有限元模型；
b
f
‑
b0＝
n
c
w
cr
w
cr
＝2π
(v
rs
‑
1)X
式中，
A*,f
y
*,f
u
*,
ε
u
*
分别代表锈蚀钢筋的剩余截面面积
、
剩余屈服强度
、
剩余极限抗拉强度和剩余极限伸长量；
f
c
*
表示开裂混凝土的抗压强度；与之对应的
A,f
y
,f
u
,
ε
u
,f
c
表示完好材料的各项力学指标；
η
表示锈蚀率；
π
为圆周率；
D
为钢筋直径；
ε1和
ε
c0
表示平均拉应变
和峰值压应变；
K
为模型参数，可取为
0.1
；
b
f
和
b0分别表示锈蚀与未锈蚀梁的宽度；
n
c
表示受压区的钢筋数目；
w
cr
表示开裂宽度；
v
rs
表示体积膨胀率；
X
表示锈蚀深度
。3.
根据权利要求2所述的考虑材料和地震损伤的老旧结构余震韧性动态评估方法，其特征在于，所述
S3
具体包括：基于
S2
获得的主震损伤数据和主余震累积损伤数据，首先针对不同劣化条件对所得到的结构损伤数据进行分类，然后针对每种劣化程度下的结构损伤数据，再次采用主震损伤数据对老旧结构的主余震损伤数据进行分类；将最后得到的不同劣化条件和不同主震损伤状态下的主余震累积损伤数据与相应的余震强度参数组成参数对，为后续计算提供数据基础
。4.
根据权利要求3所述的考虑材料和地震损伤的老旧结构余震韧性动态评估方法，其特征在于，所述
S4
中随损伤条件动态变化的余震易损性曲线，如下式所示：
ln(D
MA|DSMS,
η<...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾立静，周洲，张泽宇，王月栋，于晓辉，
申请(专利权)人：北京建筑大学桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：
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