开题报告结构框架

随着我国经济的快速发展，人们对生活水平的要求也越来越高。对建筑物的要求也越来越高，那么与之相关的框架结构又该怎样去设计呢?

1、选题意义和背景。

钢筋混凝土框架结构由于其平面布置灵活、自重相对较轻等优点在我国有较为广泛的应用，例如办公楼、医院、学校校舍及工业厂房等。然而，框架结构也有其缺点，比如，抗侧刚度小、节点区域应力集中显着、并在强烈多维地震动作用下结构容易产生过大的非线性水平位移等。在实际震害中，框架梁往往先于框架柱产生破坏，并不能很好地保证强柱弱梁的抗震设防要求。一般来说，各类建筑物在地震动作用下产生的破坏甚至倒塌是造成人民生命财产受到损失的首要原因。据统计，各类结构物倒塌造成的人员伤亡占地震中伤亡总数的95%.实际震害调查结果显示，倒塌比例较高的建筑类型主要有砖混结构、底框砖混结构和框架结构。框架结构的倒塌主要以整体倒塌模式为主，外围围护结构及填充墙的破坏也比较显着。倒塌是由于结构在地震作用下丧失承担重力荷载的能力而引起的。而整体倒塌通常由地震作用下结构产生较大的层间位移引起，同时受到P-4效应放大和构件强度刚度承载力退化的影响，结构逐渐失稳直至侧向倾覆。震害调查报告显示在框架结构破坏的案例中存在大量外围围护结构以及填充墙破坏的情况，这不仅造成了人们身体上和心理上的伤害，还对震后建筑修复带来一定的问题。所以，我们有必要对框架结构的抗震性能以及轴压比、框架填充墙等因素对框架结构抗倒塌性能的影响进行深入的研究。这不仅可以预测框架结构在未来地震作用中的地震反应，对可能遭受的结构破坏甚至整体倒塌进行预防，还可以对框架结构在地震作用下的抗震性能水平进行更准确地分析评价，从而有针对性地指导完善结构设计方案以及对既有建筑的改造加固。

2、论文综述/研究基础。

2.1增量动力分析的国内外研究现状

地震作为一种随机往复载荷，对于结构的破坏是一个损伤累积的过程，用强度准则和变形准则很难描述这一现象。IDA方法可以对框架结构进行从弹性状态到弹塑性状态直至倒塌的全过程分析。对于这方面内容国内外学者都做了大量的研究。

1977年，Bertero将同一条地震动作用下的多次非线性时程分析结果放在一起，以试图了解逐级放大的地震作用对结构非线性发展的影响规律以及结构从弘性、非弹性直至发生整体倒塌的全过程中结构的性能。这种分析方法被称为IDA丈法。

清华大学叶列平、陆新征等通过汉川地震极震区框架结构抗倒塌的研究得出增强结构整体性及冗余度可明显提高结构抗倒塌储备系数的结论。冯世平等人研究了钢筋混凝土框架结构在强烈地震作用下的倒塌反应。对结构处于不稳定状态(下降段)时的动力反应进行了讨论，还探讨了极限曲率延性比和强度降低率在结构地震倒塌反应中的应用。

2.2地震易损性分析的国内外研究现状

20世纪70年代初地震易损性曲线首先被用于对核电站的地震概率风险评估，随着易损性理论的发展，越来越多的学者开展了对核电站以及其它重大结构(如混凝土重力坝、变电站结构以及古塔等)的地震易损性分析研究。作为生命线工程，桥梁结构的地震易损性研究也受到了各国学者的广泛重视。国内外学者、机构对结构地震易损性开展了大量研究工作，取得了许多成果。

Muratserdar选取三层、五层、七层的RC结构房屋，采用人工地震波作用在不同层数的房屋，分析不同层数的RC结构的易损性。美国的地震损失评估软件HAZUS在大量研究者成果的基础上，结合性能设计理论和能力谱方法，给出了各类建筑结构的地震易损性曲线。

李谦对型钢混凝土框架结构基于IDA方法进行了研究，并把IDA方法应用到了型钢混凝土框架结构的地震易损性分析中。吕大刚、常泽民将可靠度引入了结构易损性分析中，对结构进行基于可靠度的整体和局部易损性的分析。

3、参考文献。

[l]周云。土木工程抗震设计(第二版)[M].北京：科学出版社，2011

[2]清华大学土木结构组，西南交通大学土木结构组，北京交通大学土木结构组。汉川地震建筑震害分析[J].建筑结构学报，2008, 29( 4) :129

[3]蒋欢军，郑建波，张桦。基于位移的抗震设计研究进展[J].工业建筑。2008,3 8(7)：1-5

[4]朱健。钢筋混凝土结构易损性分析与地震风险研究[D].西安：西安建筑科技大学，2010

[5]Bertero.Strength and deformation capacities of buildings under extreme environments[J]. Structural Engineering and structural Mechanics. PISTERS K S Edgewood Cliffs,NJ: Prentice-Hall, 1977, 211-215

[6]Mwafy M, Elnashai S. Static Pushover versus dynamic collapse analysis of RC buildings. Engineering structures,2001,23(5)：407-424