深基坑对现有钢筋混凝土框架结构地地震易损性.doc

实用标准文案 精彩文档 深基坑对现有钢筋混凝土框架结构的地震易损性 摘要 本文将现有建筑的地震易损性对深基坑开挖的影响进行了研究。众所周知，由于深基坑开挖所引起的应力和应变导致周围的土壤领域发生了重大变化，引起的位移场可以修改现有建筑物的静态和动态响应。利用有限元模型来进行模拟一个真实的案例，其中考虑到几何，非线性土性质，活载和恒载，边界条件和土壤–结构的相互作用，从而估计土体位移、钢筋混凝土框架体系对深基坑工程抗震性能的影响。考虑到一个重要的地震因素加速度，利用对钢筋混凝土框架结构的非线性动态响应，在前、后开挖的配置中进行了评价和比较，然后，通过不同的震害指数和层间位移角来估计地震易损性。 关键词：地震易损性；深基坑；地面位移；震害指数；土结构相互作用 1. 引言 越来越多的城市活动导致在越来越多的时候，需要利用地下空间来进行有关附近建筑物的深基坑设计。其主要用于安装城市服务、交通基础设施、停车区或其他工程作业。开挖必然诱导他们周围的土壤和应力应变场发生显著变化，因此对相邻的结构和基础设施产生永久性位移，并有可能造成严重的破坏情形。估算开挖引起的水平位移和竖向位移可分两组方法：（1）经验（或半经验）的方法，（2）数值方法 。仅使用数值方法来模拟作为可变形的连续体-土壤（例如有限元模型），挖掘系统的项目特定特征可以通过考虑复杂的土 - 结构相互作用。它强调的是利用深基坑大的特点是统计其不确定性的影响，因而通过概率或半概率分析提出基于可靠性的设计方法来估计结构的静态响应。 通过简单的利用深基坑开挖的影响来增加结构抗震建筑物的易损性。由于两种土的应力-应变变化不同，通过修改地震波传播方向，来引起地基的位移。 在这个问题上，通过考虑本文提供了一个真实的案例研究：对于一个地铁站的那不勒斯（意大利）中心的实现。工作的主要目标包括评估深基坑开挖对相邻钢筋混凝土建筑的地震响应的影响。通过使用土工商业代码PLAXIS（由开发的Plaxis BV）对场地条件进行了建模，并考虑到几何，非线性土行为，活载和恒载，边界条件和土结构相互作用考虑到一个重要的地震因素加速度，利用对钢筋混凝土框架结构的非线性动态响应，在前、后开挖的配置中进行了评价和比较，然后不同的震害指数和层间位移角的使用代码[SAP2000]来修改地震易损性。 2. 钢筋混凝土结构震害指数 参考现有钢筋混凝土结构的地震易损性指标。损伤指标一般分为局部或全局，累积或非累积。 至于当地的指数，最简单的非累积损伤指标是指在弯曲，旋转或位移方面的延性需求。建议使用高能的方法来描述其他非线性响应的累积行为。考虑到损伤变量的运动延展性及其相应的限制值（最终单调延展性），从而将延性破坏指数定义为： （1） 同样，考虑一个损伤变量的滞后延展性，其中EH是滞后能量，Fy和XY分别是弹性阻力和位移，以下能量伤害指数是由Mahin和Bertero定义的： （2） 对于延性整体价值（方程（1））和能量（方程（2））指标，通常是与正常极限状态相关的损伤变量，Park与Ang指数[ 26 ]被定义为： （3） 两个指数在方程（3）中分别表示相关的位移/旋转需求能量（延展性指数）和滞回耗散能量（能量指数），系数β，它被定义为模型降解参数组合值，β取值范围在-0.3和1.2之间，平均值β= 0.15根据实验测试[28]而变化。在表1.Park和Ang索引值和和损伤状态相关性中。 表1.Park与Ang破坏索引值和损伤状态相关性 损伤程度 伤害描述 DP.A. 崩溃 局部或整体倒塌 ≥1.0 严重 塑性铰节点区 0.6÷1.0 温和 钢筋混凝土保护层驱逐,不稳定 0.3÷0.6 光 宽裂缝模式 0.0÷0.3 与全球的损伤指标不同，一般来说，它们是局部的损伤指数Di在结构各元素中的加权平均： （4） 取，其中参数λi的损伤指数对应于元件“i”的重量。 在这项工作中，在Park与Ang指数方面，延性需求；相应的全球指数是评价估计其局部塑性铰和整体塑性铰。 问题的提出和方法 对于深基坑开挖所引起的建筑物地震易损性的影响评估需要以下三个模型的部署： （1）岩土模型，要考虑到土壤层定义，其本构特性和岩土参数； （2）挖掘系统模型，这取决于开挖的几何特征和施工程序（即施工阶段和技术）；（3）钢筋混凝土体系的结构模型是受开挖所引起的位移