CN114818346A - 一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法 - Google Patents

一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114818346A
CN114818346A CN202210484690.7A CN202210484690A CN114818346A CN 114818346 A CN114818346 A CN 114818346A CN 202210484690 A CN202210484690 A CN 202210484690A CN 114818346 A CN114818346 A CN 114818346A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reinforced concrete
building structure
concrete building
damage
natural vibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202210484690.7A
Other languages
English (en)
Inventor
冯文灵
王明振
高霖
刘津言
孙语涵
孙彬洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing University of Arts and Sciences
Original Assignee
Chongqing University of Arts and Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing University of Arts and Sciences filed Critical Chongqing University of Arts and Sciences
Priority to CN202210484690.7A priority Critical patent/CN114818346A/zh
Publication of CN114818346A publication Critical patent/CN114818346A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

本发明提供一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法，通过建立基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型；然后通过拾震器检测钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期以及钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期，结合所建立基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型得出钢筋混凝土建筑结构的损伤等级。

Description

一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法
技术领域
本发明属于建筑工程技术领域，具体是一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法。
背景技术
钢筋混凝土建筑结构损伤评估对建筑结构健康检测、建筑结构损伤鉴定、建筑结构灾害损失评估和建筑结构加固等方面有较强的实际意义。目前，在评估建筑损伤等级时多采用两种方法：
一、基于专家经验的现场评估法，这种方法过分依赖于专家的经验水平，不适用于普通工作人员对钢筋混凝土建筑结构的损伤等级进行评估。
二、基于仪器监测的构件损伤评估法，这种方法需要使用仪器对钢筋混凝土建筑结构的每层楼各构件的位移角进行测量，工作量大，费时费力。
发明内容
针对上述现有技术存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法。
本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括以下步骤：
S101、建立基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型；
S102、通过拾震器检测钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期以及钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期，结合所述步骤S101中所建立基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型得出钢筋混凝土建筑结构的损伤等级。
进一步的，建立所述步骤S101中所述的基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型的步骤如下：
S1011、根据基于层间位移角的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准，定义λ为结构损伤因子；
S1012、根据基于层间位移角的钢筋混凝土建筑结构损伤级评估标准建立对应于所述结构损伤因子λ的新的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准；
S1013、建立所述结构损伤因子λ、结构损伤前以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移和评估时以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系；
S1014、根据钢筋混凝土建筑结构基本自振周期与以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系建立所述结构损伤因子λ、钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期和钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期之间的关系；
进一步的，所述步骤S1011中基于层间位移角的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准为：
层间位移角为1/500时，钢筋混凝土建筑结构的损伤等级为基本完好-轻微破坏；
层间位移角为1/100时，钢筋混凝土建筑结构的损伤等级为轻微破坏-中等破坏；
层间位移角为1/50时，钢筋混凝土建筑结构的损伤等级为中等破坏-严重破坏；
层间位移角为1/25时，钢筋混凝土建筑结构的损伤等级为严重破坏-倒塌。
进一步的，所述步骤S1011中所定义的结构损伤因子
Figure BDA0003628755800000031
式中，δx为建筑结构在评估时的层间位移角；δy为建筑结构在屈服状态时所对应层间位移角；
则，所述步骤S1012中所述的对应于所述结构损伤因子λ的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准为：
1≤λ<5时为钢筋混凝土建筑结构轻微破坏；
5≤λ<10时为钢筋混凝土建筑结构中等破坏；
10≤λ<20时为钢筋混凝土建筑结构严重破坏；
20≤λ时为钢筋混凝土建筑结构倒塌。
进一步的，所述结构损伤因子λ、结构损伤前以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移和评估时以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系为：
Figure BDA0003628755800000032
式中，Δx为钢筋混凝土建筑结构在评估时的顶点位移；Δy为钢筋混凝土建筑结构在屈服状态时所对应顶点位移。
进一步的，所述步骤S1014中钢筋混凝土建筑结构基本自振周期与以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系为：Δn＝(0.622×T)2，式中，Δn为以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移，T为钢筋混凝土建筑结构基本自振周期；
则所述结构损伤因子λ、钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期和钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期之间的关系为：
Figure BDA0003628755800000041
式中，T1'是指钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期；T1是指钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期。
进一步的，所述步骤S1014中钢筋混凝土建筑结构基本自振周期与以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系由以下步骤获得：
S10141、将钢筋混凝土建筑结构简化为广义单自由度体系结构动力学模型，获得所述广义单自由度体系结构动力学模型在水平均布荷载作用下结构水平侧移曲线方程：
Figure BDA0003628755800000042
式中，y(x)为钢筋混凝土建筑结构在高度为x的位置处的水平位移，q为水平均布荷载，H为钢筋混凝土建筑结构的总高度，EI为钢筋混凝土建筑结构的截面抗弯刚度，x为钢筋混凝土建筑结构的高度位置变量；
S10142、根据约束条件y(H)＝1得
Figure BDA0003628755800000043
式中y(H)为钢筋混凝土建筑结构顶点的位移，q为水平均布荷载，H为钢筋混凝土建筑结构的总高度，EI为钢筋混凝土建筑结构的截面抗弯刚度；
获得步骤1中所述的广义单自由度体系结构动力学模型在水平均布荷载作用下的结构水平侧移曲线方程的变型式：
Figure BDA0003628755800000044
式中，y(x)为钢筋混凝土建筑结构在高度为x的位置处的水平位移，H为钢筋混凝土建筑结构的总高度，x为钢筋混凝土建筑结构的高度位置变量；
S10143、获得所述钢筋混凝土建筑结构的基本自振周期，所述钢筋混凝土建筑结构的基本自振周期为：
Figure BDA0003628755800000051
式中，T为钢筋混凝土建筑结构基本自振周期，MZ为钢筋混凝土建筑结构的广义质量，KZ为钢筋混凝土建筑结构的广义刚度；
S10144、根据广义单自由度体系结构动力学模型，可计算得到所述钢筋混凝土建筑结构动力学模型的广义质量MZ和广义刚度KZ：
Figure BDA0003628755800000052
式中，
Figure BDA0003628755800000053
为结构线质量，m为结构质量，y(x)为钢筋混凝土建筑结构在高度为x的位置处的水平位移，H为钢筋混凝土建筑结构的总高度，EI为钢筋混凝土建筑结构的截面抗弯刚度，x为钢筋混凝土建筑结构的高度位置变量；
Figure BDA0003628755800000054
式中，y(x)为钢筋混凝土建筑结构在高度为x的位置处的水平位移，q为水平均布荷载，H为钢筋混凝土建筑结构的总高度，EI为钢筋混凝土建筑结构的抗弯刚度，x为钢筋混凝土建筑结构的高度位置变量；
则，
Figure BDA0003628755800000055
S10145、令w＝mg且重力加速度g取值9.8m/s2，w为结构重力，m为结构质量，且令
Figure BDA0003628755800000056
为水平均布荷载w作用下结构顶点位移，则，
Figure BDA0003628755800000057
式中，Δn为以结构自重值为水平均布荷载作用下的结构顶点位移；
则，Δn＝(0.622×T)2，式中，Δn为以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移，T为钢筋混凝土建筑结构基本自振周期。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明通过拾震器测得钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期T1'以及钢筋混凝土建筑结构损伤前的基本自振周期T1，结合结构损伤因子λ、钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期和钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期之间的关系以及对应于所述结构损伤因子λ的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准，便能方便地对钢筋混凝土建筑结构的损伤等级进行评估，普通工作人员即能对钢筋混凝土建筑结构的损伤等级进行评估；且评估方便，省时省力。
附图说明
图1是本发明一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法的步骤流程图；
图2是本发明一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法中建立基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型的步骤流程图；
图3是本发明一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法中获得钢筋混凝土建筑结构基本自振周期与以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系的步骤流程图；
图4是广义单自由度体系结构动力学模型图；
图5是广义单自由度体系结构动力学模型在水平均布荷载作用下的水平位移曲线图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1所示，本发明一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法，包括以下步骤：
S101、建立基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型；
如图2所示，建立所述步骤S101中所述的基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型的步骤如下：
S1011、根据基于层间位移角的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准，定义λ为结构损伤因子；
基于层间位移角的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准，即层间位移角与不同破坏状态之间的对应关系如下表1所示：
Figure BDA0003628755800000071
表1
对表1的解释：
层间位移角为1/500时，钢筋混凝土建筑结构的损伤等级为基本完好-轻微破坏；
层间位移角为1/100时，钢筋混凝土建筑结构的损伤等级为轻微破坏-中等破坏；
层间位移角为1/50时，钢筋混凝土建筑结构的损伤等级为中等破坏-严重破坏；
层间位移角为1/25时，钢筋混凝土建筑结构的损伤等级为严重破坏-倒塌。
定义λ为结构损伤因子，即：
Figure BDA0003628755800000072
式中，δx为建筑结构在评估时的层间位移角；δy为建筑结构在屈服状态时所对应层间位移角；
S1012、根据基于层间位移角的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准建立对应于所述结构损伤因子λ的新的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准；
也即将上述基于层间位移角的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准结合上述公式(1)可得到对应于所述结构损伤因子λ的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准，具体如下表2所示：
Figure BDA0003628755800000081
表2
对表2的解释：
1≤λ<5时为钢筋混凝土建筑结构轻微破坏；
5≤λ<10时为钢筋混凝土建筑结构中等破坏；
10≤λ<20时为钢筋混凝土建筑结构严重破坏；
20≤λ时为钢筋混凝土建筑结构倒塌。
S1013、建立所述结构损伤因子λ、结构损伤前以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移和评估时以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系；
由于钢筋混凝土建筑结构顶点位移与钢筋混凝土建筑结构的层间位移角呈正比关系，结合上述公式(1)可得结构损伤因子λ、结构损伤前以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移和评估时以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系：
Figure BDA0003628755800000091
式中，Δx为钢筋混凝土建筑结构在评估时的顶点位移；Δy为钢筋混凝土建筑结构屈服状态时所对应顶点位移。
S1014、根据钢筋混凝土建筑结构基本自振周期与以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系建立所述结构损伤因子λ、钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期和钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期之间的关系；
所述步骤S1012中的对应于所述结构损伤因子λ的新的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准与所述步骤S1014中的所述结构损伤因子λ、钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期和钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期之间的关系即为所述步骤S101所述建立的基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型。
如图3所示，所述步骤S1014中钢筋混凝土建筑结构基本自振周期与以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系由以下步骤获得：
S10141、将钢筋混凝土建筑结构简化为广义单自由度体系结构动力学模型(请参考图4所示)，获得所述广义单自由度体系结构动力学模型在水平均布荷载作用下结构水平侧移曲线(请参考图5所示)。
所述广义单自由度体系结构动力学模型在水平均布荷载作用下的结构水平侧移曲线方程为：
Figure BDA0003628755800000092
式中，y(x)为钢筋混凝土建筑结构在高度为x的位置处的水平位移，q为水平均布荷载，H为钢筋混凝土建筑结构的总高度，EI为钢筋混凝土建筑结构的截面抗弯刚度，x为钢筋混凝土建筑结构的高度位置变量；
S10142、根据约束条件y(H)＝1得
Figure BDA0003628755800000101
式中y(H)为钢筋混凝土建筑结构顶点的位移，q为水平均布荷载，H为钢筋混凝土建筑结构的总高度，EI为钢筋混凝土建筑结构的截面抗弯刚度；带人上述公式(3)，获得所述S10141中水平单自由度体系结构动力学模型在水平均布荷载作用下的结构水平侧移曲线方程的变型式：
Figure BDA0003628755800000102
式中，y(x)为钢筋混凝土建筑结构在高度为x的位置处的水平位移，H为钢筋混凝土建筑结构的总高度，x为钢筋混凝土建筑结构的高度位置变量；
S10143、获得所述钢筋混凝土建筑结构的基本自振周期，所述钢筋混凝土建筑结构的基本自振周期为：
Figure BDA0003628755800000103
式中，T为钢筋混凝土建筑结构基本自振周期，MZ为钢筋混凝土建筑结构的广义质量，KZ为钢筋混凝土建筑结构的广义刚度；
S10144、根据广义单自由度体系结构动力学模型，可计算得到所述钢筋混凝土建筑结构动力学模型的广义质量MZ和广义刚度KZ：
Figure BDA0003628755800000104
式中，
Figure BDA0003628755800000105
为结构线质量，m为结构质量，y(x)为钢筋混凝土建筑结构在高度为x的位置处的水平位移，H为钢筋混凝土建筑结构的总高度，EI为钢筋混凝土建筑结构的截面抗弯刚度，x为钢筋混凝土建筑结构的高度位置变量；
Figure BDA0003628755800000111
式中，y(x)为钢筋混凝土建筑结构在高度为x的位置处的水平位移，q为水平均布荷载，H为钢筋混凝土建筑结构的总高度，EI为钢筋混凝土建筑结构的抗弯刚度，x为钢筋混凝土建筑结构的高度位置变量；
Figure BDA0003628755800000112
上述公式(8)为将公式(6)和公式(7)带入公式(5)中所得到。
S10145、令w＝mg且重力加速度g取值9.8m/s2，w为结构重力，m为结构质量，且令
Figure BDA0003628755800000113
为水平均布荷载w作用下结构顶点位移，其中，w为结构重力，H为钢筋混凝土建筑结构的总高度，EI为钢筋混凝土建筑结构的抗弯刚度，Δn为以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移，结合公式(8)得到：
Figure BDA0003628755800000114
式中，Δn为以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移；
则，Δn＝(0.622×T)2 (10)
式中，Δn为以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移，T为钢筋混凝土建筑结构基本自振周期；
上述公式(10)为上述公式(9)变型所得到。
将上述公式(10)带入上述公式(2)可得到所述结构损伤因子λ、钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期和钢筋混凝土建筑结构在在评估时的基本自振周期之间的关系为：
Figure BDA0003628755800000121
式中，T1'是钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期；T1是指钢筋混凝土建筑结构损伤前的基本自振周期。
S102、通过拾震器检测钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期以及钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期，结合所述步骤S101中所建立基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型得出钢筋混凝土建筑结构的损伤等级。
即通过拾震器检测钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期以及钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期，结合步骤S1014中所述结构损伤因子λ、钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期和钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期之间的关系以及步骤S1012中的对应于所述结构损伤因子λ的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准，得出钢筋混凝土建筑结构的损伤等级。也即将通过拾震器检测钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期值以及钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期值带入上述公式11，然后将所算得的结构损伤因子λ与上表2中所示出的对应于所述结构损伤因子λ的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准进行对比，即可得到所测的钢筋混凝土建筑结构的损伤等级。
实施例一：
位于天津市市区的天津医院住院部大楼、天津市友谊宾馆大楼东段以及天津市友谊宾馆大楼西段均为钢筋混凝土建筑结构。
1976年7月28日中国唐山7.8级大地震发生后，天津市大部分地区遭遇烈度为8度。位于天津市市区的天津医院住院部大楼、天津市友谊宾馆大楼东段以及天津市友谊宾馆大楼西段均受到强烈地震作用。地震发生前后，布设于三栋大楼里的拾震器测得震前和震后结构基本自振周期。三栋建筑基本情况、震害特征及基本自振周期变化情况图下表3所示：
Figure BDA0003628755800000131
表3
上表3中λ由拾震器测得震前结构基本自振周期(即钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期)和震后结构基本自振周期(即指钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期)带入式11计算而来。根据表3中三栋钢筋混凝土建筑结构所对应的λ计算结果对比上表2中对应于所述结构损伤因子λ的建筑结构损伤等级评估标准，可得到三栋建筑均为轻微破坏的损伤等级评估结果。该评估结果与表3中所示的实际震害等级一致。
由上述评估结果与实际震害等级的对比可知，本发明所述的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法评估准确性好。本发明所述的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法对评估人员的经验没有要求，普通工作人员即能对钢筋混凝土建筑结构的损伤等级进行评估；且发明所述的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法评估方便，省时省力。所以本发明所述的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法具有较高的工程应用价值。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明的专利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101、建立基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型；
S102、通过拾震器检测钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期以及钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期，结合所述步骤S101中所建立基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型得出钢筋混凝土建筑结构的损伤等级。
2.如权利要求1所述的一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法，其特征在于，建立所述步骤S101中所述的基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型的步骤如下：
S1011、根据基于层间位移角的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准，定义λ为结构损伤因子；
S1012、根据基于层间位移角的钢筋混凝土建筑结构损伤级评估标准建立对应于所述结构损伤因子λ的新的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准；
S1013、建立所述结构损伤因子λ、结构损伤前以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移和评估时以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系；
S1014、根据钢筋混凝土建筑结构基本自振周期与以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系建立所述结构损伤因子λ、钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期和钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期之间的关系；
3.如权利要求2所述的一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法，其特征在于：所述步骤S1011中基于层间位移角的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准为：
层间位移角为1/500时，钢筋混凝土建筑结构的损伤等级为基本完好-轻微破坏；
层间位移角为1/100时，钢筋混凝土建筑结构的损伤等级为轻微破坏-中等破坏；
层间位移角为1/50时，钢筋混凝土建筑结构的损伤等级为中等破坏-严重破坏；
层间位移角为1/25时，钢筋混凝土建筑结构的损伤等级为严重破坏-倒塌。
4.如权利要求3所述的一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法，其特征在于：所述步骤S1011中所定义的结构损伤因子
Figure FDA0003628755790000021
式中，δx为建筑结构在评估时的层间位移角；δy为建筑结构在屈服状态时所对应层间位移角；
则，所述步骤S1012中所述的对应于所述结构损伤因子λ的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准为：
1≤λ<5时为钢筋混凝土建筑结构轻微破坏；
5≤λ<10时为钢筋混凝土建筑结构中等破坏；
10≤λ<20时为钢筋混凝土建筑结构严重破坏；
20≤λ时为钢筋混凝土建筑结构倒塌。
5.如权利要求4所述的一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法，其特征在于：所述结构损伤因子λ、结构损伤前以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移和评估时以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系为：
Figure FDA0003628755790000031
式中，Δx为钢筋混凝土建筑结构在评估时的顶点位移；Δy为钢筋混凝土建筑结构在屈服状态时所对应顶点位移。
6.如权利要求5所述的一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法，其特征在于：所述步骤S1014中钢筋混凝土建筑结构基本自振周期与以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系为：Δn＝(0.622×T)2，式中，Δn为以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移，T为钢筋混凝土建筑结构基本自振周期；
则所述结构损伤因子λ、钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期和钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期之间的关系为：
Figure FDA0003628755790000032
式中，T1'是指钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期；T1是指钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期。
7.如权利要求6所述的一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法，其特征在于：
所述步骤S1014中钢筋混凝土建筑结构基本自振周期与以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系由以下步骤获得：
S10141、将钢筋混凝土建筑结构简化为广义单自由度体系结构动力学模型，获得所述广义单自由度体系结构动力学模型在水平均布荷载作用下结构水平侧移曲线方程：
Figure FDA0003628755790000033
式中，y(x)为钢筋混凝土建筑结构在高度为x的位置处的水平位移，q为水平均布荷载，H为钢筋混凝土建筑结构的总高度，EI为钢筋混凝土建筑结构的截面抗弯刚度，x为钢筋混凝土建筑结构的高度位置变量；
S10142、根据约束条件y(H)＝1得
Figure FDA0003628755790000041
式中y(H)为钢筋混凝土建筑结构顶点的位移，q为水平均布荷载，H为钢筋混凝土建筑结构的总高度，EI为钢筋混凝土建筑结构的截面抗弯刚度；
获得步骤1中所述的广义单自由度体系结构动力学模型在水平均布荷载作用下的结构水平侧移曲线方程的变型式：
Figure FDA0003628755790000042
式中，y(x)为钢筋混凝土建筑结构在高度为x的位置处的水平位移，H为钢筋混凝土建筑结构的总高度，x为钢筋混凝土建筑结构的高度位置变量；
S10143、获得所述钢筋混凝土建筑结构的基本自振周期，所述钢筋混凝土建筑结构的基本自振周期为：
Figure FDA0003628755790000043
式中，T为钢筋混凝土建筑结构基本自振周期，MZ为钢筋混凝土建筑结构的广义质量，KZ为钢筋混凝土建筑结构的广义刚度；
S10144、根据广义单自由度体系结构动力学模型，可计算得到所述钢筋混凝土建筑结构动力学模型的广义质量MZ和广义刚度KZ：
Figure FDA0003628755790000044
式中，
Figure FDA0003628755790000045
为结构线质量，m为结构质量，y(x)为钢筋混凝土建筑结构在高度为x的位置处的水平位移，H为钢筋混凝土建筑结构的总高度，EI为钢筋混凝土建筑结构的截面抗弯刚度，x为钢筋混凝土建筑结构的高度位置变量；
Figure FDA0003628755790000051
式中，y(x)为钢筋混凝土建筑结构在高度为x的位置处的水平位移，q为水平均布荷载，H为钢筋混凝土建筑结构的总高度，EI为钢筋混凝土建筑结构的抗弯刚度，x为钢筋混凝土建筑结构的高度位置变量；
则，
Figure FDA0003628755790000052
S10145、令w＝mg且重力加速度g取值9.8m/s2，w为结构重力，m为结构质量，且令
Figure FDA0003628755790000053
为水平均布荷载w作用下结构顶点位移，则，
Figure FDA0003628755790000054
式中，Δn为以结构自重值为水平均布荷载作用下的结构顶点位移；
则，Δn＝(0.622×T)2，式中，Δn为以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移，T为钢筋混凝土建筑结构基本自振周期。
CN202210484690.7A 2022-05-06 2022-05-06 一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法 Withdrawn CN114818346A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210484690.7A CN114818346A (zh) 2022-05-06 2022-05-06 一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210484690.7A CN114818346A (zh) 2022-05-06 2022-05-06 一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114818346A true CN114818346A (zh) 2022-07-29

Family

ID=82510833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210484690.7A Withdrawn CN114818346A (zh) 2022-05-06 2022-05-06 一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114818346A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109460589B (zh) 一种基于变形-结构法的隧道初期支护动态设计方法
CN107201727A (zh) 跨河悬浇连续箱梁施工环保防护工法
Mohsenian et al. An investigation into the effect of soil-foundation interaction on the seismic performance of tunnel-form buildings
Wang et al. Experimental and numerical investigation on seismic behavior of an innovative superimposed concrete shear wall
CN114818346A (zh) 一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法
CN113075057A (zh) 一种微型框架剪力墙钢结构荷载力试验模型
Wu et al. Nonlinear numerical modeling approach and seismic mechanism analysis on new modular precast composite shear wall structure
CN113742823B (zh) 一种轻量化钢结构设计及结构计算方法
CN114417482B (zh) 一种加固后砌体填充墙的简化力学模型的建立方法
CN104330276B (zh) 测量吊顶支撑体系极限承载力试验方法
CN113536622B (zh) 一种木建筑楼盖在单阶载荷激励下的加速度测试方法
Nakashima Mechanical characteristics of steel column-base connections repaired by concrete encasement
Wang et al. Horizontal deformation and construction analysis of frame–eccentrical core tube structure
CN214010899U (zh) 一种建筑构件原位实验组合式加载装置
Li et al. Resonance measurement and vibration reduction analysis of an office building induced by nearby crane workshop vibration
CN214940938U (zh) 一种钢结构和混凝土新型组合结构
Wang et al. EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE VIBRATION CHARACTERISTICS OF BRIDGE'S HORIZONTAL ROTATION SYSTEM
CN103604358A (zh) 一种混凝土施工受荷实体测试的方法
CN114519228A (zh) 一种大高宽比双塔结构裙房楼板抗倾覆受力快速计算方法
Zhou et al. Ambient vibration measurement and earthquake resistant behavior analysis on a tower tall building with enlarged base
Serrano et al. Vertical relative displacements in a medium-rise CLT-building.
He et al. Analysis of Slab-column Shearwall Structure of 6000 Tons Cold Storage
CN117027397A (zh) 一种非对称悬挂体楼盖变形协同与舒适度控制施工方法
Wei et al. Analysis of the effects of different bracing construction schemes for curved girder bridges
CN112345358A (zh) 一种建筑构件原位实验组合式加载装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20220729