吉林大学学报(工学版) ›› 2019, Vol. 49 ›› Issue (4): 1124-1133.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20171242
• • 上一篇
Jin⁃gang ZHAO1(),Ming ZHANG2(),Yu⁃lin ZHAN2,3,Ming⁃zhi XIE2
摘要:
为建立一个能够用于评估动力荷载作用下钢筋混凝土墩柱横截面损伤情况且具有较好精度的损伤模型,本文首先基于能量平衡原理,推导了塑性应变能密度损伤准则;然后,按照裂缝扩展情况,建立了钢筋混凝土墩柱性能水平划分等级,并采用ABAQUS软件对33根钢筋混凝土墩柱拟静力试验模型进行动力损伤分析,确定了损伤指数与性能水平划分等级之间的对应关系,量化了动力荷载作用下钢筋混凝土墩柱横截面损伤评价模型;最后,引入支持向量机算法对塑性应变能密度损伤准则的归一化参数值进行预测,并通过算例验证了塑性应变能密度损伤准则和支持向量机算法用于钢筋混凝土墩柱横截面损伤分析的精度和可行性。
中图分类号:
1 | 缪志伟, 叶列平 . 钢筋混凝土框架-联肢剪力墙结构的地震能量分布研究[J]. 工程力学, 2010, 27(2): 130-141. |
Miao Zhi⁃wei , Ye Lie⁃ping . Study on distribution of cumulative hysteretic energy in reinforced concrete frame-coupled shear wall[J]. Engineering Mechanics, 2010, 27(2): 130⁃141. | |
2 | 刘英亮, 邢佶慧 . 基于能量的单层球面网壳强震响应规律研究[J]. 建筑结构学报, 2010(增刊2): 30⁃33. |
Liu Ying⁃liang , Xing Ji⁃hui . Energy⁃based research on response of single⁃layer reticulated domes subjected to severe earthquakes[J]. Journal of Building Structures, 2010(Sup.2): 30-33. | |
3 | 张明, 张瑀, 周广春, 等 . 基于应变能密度的单层球面网壳结构失效判定准则[J]. 土木工程学报, 2014, 47(4): 56⁃63. |
Zhang Ming , Zhang Yu , Zhou Guang⁃chun , et al . Criterion for judging failure of single⁃layer latticed dome based on strain energy density[J]. China Civil Engineering Journal, 2014, 47(4): 56⁃63. | |
4 | 苗超 . 裂缝对混凝土重力坝动力特性及动力承载力影响的研究[D]. 南京: 南京林业大学土木工程学院, 2015. |
Miao Chao . Research on the effects of the dynamic characteristics and the dynamic bearing capacity under the crack of concrete gravity dam[D]. Nanjing: College of Civil Engineering, Nanjing Forestry University, 2015. | |
5 | 王洪波 . 基于能量判别的结构地震响应研究[D].合肥: 中国科学技术大学工程科学学院, 2011. |
Wang Hong⁃bo . The research on structural seismic response based on energy analysis[D]. Hefei: School of Engineering Science, University of Science and Technology of China, 2011. | |
6 | 范立础, 卓卫东 . 桥梁延性抗震设计[M]. 北京:人民交通出版社, 2001. |
7 | 李正, 李忠献 . 基于修正弹塑性损伤模型的钢筋混凝土高桥墩地震损伤分析[J]. 土木工程学报, 2011, 44(7): 71⁃76. |
Li Zheng , Li Zhong⁃xian . Seismic damage analysis of RC high bridge piers using a modified elastoplastic damage model[J]. China Civil Engineering Journal, 2011, 44(7): 71⁃76. | |
8 | Chopra A K . 结构动力学-理论及其在地震工程中的应用[M]. 谢礼立, 吕大刚等译. 北京: 高等教育出版社, 2013. |
9 | GB 50010-2010. 混凝土结构设计规范[S]. |
10 | Park Y J , Ang H S . Mechanistic seismic damage model of reinforced concrete[J]. Journal of Structural Engineering(ASCE), 1985,111: 722⁃739. |
11 | 温凌燕, 娄宇, 聂建国 . 结构大震弹塑性时程分析中的能量反应分析[J]. 土木工程学报, 2014, 47(5): 1⁃8. |
Wen Ling⁃yan , Lou Yu , Nie Jian⁃guo . Energy⁃based analysis in elastic⁃plastic time-history analysis of structure under large earthquake[J]. China Civil Engineering Journal, 2014, 47(5): 1⁃8. | |
12 | 王洪波, 吴恒安, 王秀喜 . 基于塑性损耗的超高层建筑结构抗震性能分析[J]. 中国科学技术大学学报, 2011, 41(9): 812-819. |
Wang Hong⁃bo , Wu Heng⁃an , Wang Xiu⁃xi . Seismic analysis of super high⁃rise structures based on plastic damage[J]. Journal of University of Science and Technology of China, 2011, 41(9): 812⁃819. | |
13 | 范书立, 陈明阳, 陈健云, 等 . 基于能量耗散碾压混凝土重力坝地震损伤分析[J]. 振动与冲击, 2011, 30(4): 271⁃275. |
Fan Shu⁃li , Chen Ming⁃yang , Chen Jian⁃yun , et al . Seismic damage analysis of a concrete gravity dam based on energy dissipation[J]. Journal of Vibration and Shock, 2011, 30(4): 271⁃275. | |
14 | 陆新征, 叶列平, 潘鹏, 等 . 钢筋混凝土框架结构拟静力倒塌试验研究及数值模拟竞赛Ⅱ:关键构件试验[J]. 建筑结构, 2012, 42(11): 23⁃26. |
Lu Xin⁃zheng , Ye Lie⁃ping , Pan Peng , et al . Pseudo-static collapse experiments and numerical prediction competition of RC frame structure II: key elements experiment[J]. Building Structure, 2012, 42(11): 23⁃26. | |
15 | Tanaka H , Park R . Effect of lateral confining reinforcement on the ductile behavior of reinforced concrete columns[D]. Christchurch: University of Canterbury, 1990. |
16 | Ohno T , Nishioka T . An experimental study on energy absorption capacity of columns in reinforced concrete structures[J]. Proceedings of the Japan Society of Civil Engineers, 1984, 1(2): 137⁃147. |
17 | Saatcioglu M , Ozcebe G . Response of reinforced concrete columns to simulated seismic loading[J]. ACI Structural Journal, 1989, 86(1): 3⁃12. |
18 | Matamoros A B . Study of drift limits for high-strength concrete columns[D]. Urbana⁃Champaign: University of Illinois, 1999. |
19 | Mo Y L , Wang S J . Seismic behavior of RC columns with various tie configurations[J]. Journal of Structural Engineering, 2000, 126(10): 1122⁃1130. |
20 | Aboutaha R S , Engelhardt M D , Jirsa J O , et al . Rehabilitation of shear critical concrete columns by use of rectangular steel jackets[J]. ACI Structural Journal, 1999, 96(1): 68⁃78. |
21 | Takemura H , Kawashima K . Effect of loading hysteresis on ductility capacity of bridge piers[J]. Journal of Structural Engineering, 1997, 43(A): 849⁃858. |
22 | 梁循 . 支持向量机算法及其金融应用[M]. 北京:知识产权出版社, 2012. |
23 | 周志华 . 机器学习[M]. 北京: 清华大学出版社, 2017. |
[1] | 万世成,黄侨,关健,郭赵元. 预应力碳纤维板加固钢⁃混凝土组合连续梁负弯矩区试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2019, 49(4): 1114-1123. |
[2] | 李万恒,申林,王少鹏,赵尚传. 基于多阶段分区域动力测试的桥梁结构损伤评估[J]. 吉林大学学报(工学版), 2019, 49(3): 773-780. |
[3] | 惠迎新,毛明杰,刘海峰,张尚荣. 跨断层桥梁结构地震响应影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1725-1734. |
[4] | 郑一峰, 赵群, 暴伟, 李壮, 于笑非. 大跨径刚构连续梁桥悬臂施工阶段抗风性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 466-472. |
[5] | 宫亚峰, 何钰龙, 谭国金, 申杨凡. 三跨独柱连续曲线梁桥抗倾覆稳定性分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 133-140. |
[6] | 魏志刚, 刘寒冰, 时成林, 宫亚峰. 考虑桥面铺装作用的简支梁桥横向分布系数计算[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 105-112. |
[7] | 魏志刚, 时成林, 刘寒冰, 张云龙. 车辆作用下钢-混凝土组合简支梁动力特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1744-1752. |
[8] | 张云龙, 刘占莹, 吴春利, 王静. 钢-混凝土组合梁静动力响应[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 789-795. |
[9] | 刘寒冰, 时成林, 谭国金. 考虑剪切滑移效应的叠合梁有限元解[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(3): 792-797. |
[10] | 谭国金, 刘子煜, 魏海斌, 王龙林. 偏心直线预应力筋简支梁自振频率计算方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(3): 798-803. |
[11] | 曹珊珊, 雷俊卿. 考虑区间不确定性的钢结构疲劳寿命分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(3): 804-810. |
[12] | 肖赟, 雷俊卿, 张坤, 李忠三. 多级变幅疲劳荷载下预应力混凝土梁刚度退化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 665-670. |
[13] | 焦常科, 李爱群, 伍小平. 大跨双层斜拉桥多点激励地震响应[J]. , 2012, 42(04): 910-917. |
[14] | 刘寒冰, 郑继光, 邹品德. 叠合式钢筋混凝土圆截面短柱偏心受压承载力计算[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(增刊2): 159-163. |
[15] | 宫亚峰, 程永春, 焦峪波. 基于静力应变及遗传优化神经网络的城市立交桥梁损伤识别[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(增刊2): 164-169. |
|