| 【中文题名】 | 钢筋混凝土构件的阻尼特性和地震破坏模型研究 |
| 【英文题名】 | The Research on Damping and Seismic Damage Model of RC Element |
| 【学科专业】 | 结构工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-27 |
| 【中关键词】 | 阻尼,阻尼比,阻尼耗能,受弯构件,应力幅值,破坏准则 |
| 【英关键词】 | Damping,Damping ratio,Damping dissipation energy,Bending element,Stress amplitude,Damage criteria,Damping damage model,Seismic damage model, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>建筑结构>混凝土结构、钢筋混凝土结构>钢筋混凝土结构> |
| 【论文摘要】 |
阻尼是结构基本动力特性之一,是影响结构动力反应的重要因素之一。阻尼不像质量和刚度一样,有明确的、直接的测量方法和手段。所以在抗震设计中,长期以来存在着阻尼值的估计问题。在结构的振动中,各种响应都是阻尼的函数,能否正确估计阻尼,直接影响到结构动力分析结果的可靠性,阻尼值一个小的差异可能会导致结构响应上成倍的变化,甚至几十倍的差异。随着结构抗灾能力要求提高和各种减灾、隔震、减震技术的应用,结构固有的阻尼取值是否合理势必影响到各种减灾、隔震、减震技术的应用效果。因此,阻尼产生机理和阻尼合理取值的研究成为了工程界一个迫切需要解决而棘手的研究课题。由于阻尼机理的复杂,国内外现在对阻尼的认识和理解还停留在阻尼现象的表面。作者认为从材料和构件层面来研究阻尼问题是使阻尼研究从现象深入到本质的一种必要。阻尼耗能的多少是随着结构的破坏程度而增加,所以阻尼耗能的多少就能反应出结构的损伤程度,而现行的破坏准则往往忽略了这一点。
本文的主要研究内容包括:
1.介绍阻尼的概念和研究意义。对国内外对阻尼的研究历史和现状进行了综合的评述,分析了结构阻尼耗能的产生原因和阻尼耗能的分类。介绍了几种常见的阻尼模型和相应... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-7 |
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Abstract |
7-12 |
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第1章 绪论 |
12-27 |
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1.1 阻尼的概念和研究意义 |
12 |
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1.2 阻尼的分类 |
12-15 |
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1.2.1 材料阻尼 |
13 |
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1.2.2 结构阻尼 |
13-14 |
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1.2.3 介质阻尼 |
14-15 |
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1.3 阻尼研究的历史和现状 |
15-17 |
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1.3.1 阻尼研究的历史 |
15-16 |
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1.3.2 阻尼研究的现状 |
16-17 |
|
1.4 常用的阻尼理论假设 |
17-19 |
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1.5 常用的阻尼比的识别方法介绍 |
19-24 |
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1.5.1 修正的自由衰减法及算例 |
19-22 |
|
1.5.2 共振法测多阶振型阻尼比 |
22-24 |
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1.6 结构动力时程分析时常用的 Rayleigh 阻尼模型 |
24-25 |
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1.7 本文研究的侧重点及其现实意义 |
25-27 |
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第2章 钢筋混凝土材料阻尼特性研究 |
27-45 |
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2.1 表征材料阻尼性能的参数 |
27-29 |
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2.1.1 比阻尼能力 |
27 |
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2.1.2 相位差角的正切 |
27-28 |
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2.1.3 对数衰减率 |
28 |
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2.1.4 品质因子的倒数 |
28-29 |
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2.2 钢筋混凝土受弯构件阻尼特性的影响因素 |
29-30 |
|
2.3 由材料阻尼特性计算构件整体阻尼特性 |
30-40 |
|
2.3.1 阻尼－应力关系定义 |
30-31 |
|
2.3.2 由材料的阻尼性能来计算构件的阻尼耗能 |
31 |
|
2.3.3 构件的阻尼耗能修正积分因数α的计算 |
31-33 |
|
2.3.4 特殊截面形式、特殊荷载类型下α的计算 |
33-34 |
|
2.3.5 随机地震作用下构件阻尼耗能的计算 |
34-37 |
|
2.3.6 钢筋混凝土受弯构件应变能和阻尼损耗因子 |
37-38 |
|
2.3.7 截面形状损耗因子 γ_c和纵向应力传递损耗因子 γ_l的计算 |
38-40 |
|
2.4 钢筋混凝土材料阻尼损耗系数Ｊ的分析 |
40-43 |
|
2.5 小结 |
43-45 |
|
第3章 结构损伤时的阻尼问题研究 |
45-56 |
|
3.1 引言 |
45 |
|
3.2 经典结构损伤模型 |
45-46 |
|
3.3 单元层次的阻尼模型 |
46-47 |
|
3.4 考虑阻尼损伤时的损伤建模法 |
47-52 |
|
3.4.1 考虑到伴生阻尼损伤的损伤建模 |
48 |
|
3.4.2 伴生阻尼损伤的分析 |
48-50 |
|
3.4.3 同时考虑伴生阻尼损伤和材料阻尼损伤的损伤建模法 |
50-52 |
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3.5 计算和讨论 |
52-54 |
|
3.5.1 几种损伤建模法的比较 |
52 |
|
3.5.2 未损伤时结构的单元Rayleigh阻尼系数 |
52-53 |
|
3.5.3 单元损伤对路线四单元阻尼特性的影响 |
53-54 |
|
3.5.4 单元阻尼耗能随刚度损伤的变化 |
54 |
|
3.6 小结 |
54-56 |
|
第4 章考虑阻尼耗能时的构件地震破坏模型研究 |
56-68 |
|
4.1 引言 |
56-58 |
|
4.2 破坏准则的分类 |
58-62 |
|
4.2.1 单参数破坏准则 |
58-60 |
|
4.2.2 双参数破坏准则 |
60-62 |
|
4.3 阻尼耗能对结构损伤的影响 |
62-63 |
|
4.3.1 阻尼特性与结构破坏过程的联系 |
62 |
|
4.3.2 从能量方程看阻尼耗能的作用 |
62 |
|
4.3.3 引起结构破坏的阻尼耗能 |
62-63 |
|
4.4 改进的地震破坏模型 |
63-65 |
|
4.4.1 结构地震损伤指标值应满足的数学性质 |
63 |
|
4.4.2 考虑阻尼影响时的改进结构地震破坏模型 |
63-64 |
|
4.4.3 该模型与 Park 的对比 |
64 |
|
4.4.4 参数ｃ、β的确定及算例 |
64-65 |
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4.5 结构的综合损伤 |
65-67 |
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4.6 小结 |
67-68 |
|
结论和展望 |
68-70 |
|
1. 结论 |
68-69 |
|
2. 展望 |
69-70 |
|
参考文献 |
70-74 |
|
致谢 |
74-75 |
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附录A （攻读学位期间发表的学术论文目录） |
75 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.123811 |
