【摘 要】
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我国是一个地震多发的国家,灾后重建过程中对震损结构一律拆除会造成巨大的经济和资源耗费,这将严重影响生产生活的恢复速度。部分在役老旧结构已不能满足现行抗震规范的要求,并且存在如钢筋锈蚀等材料性能劣化的现象,此类震损结构在应急阶段的安全性和恢复阶段的可修性值得进一步研究。为给震后损伤建筑的处理决策提供理论依据,本文对损伤RC构件和框架结构的剩余抗震性能展开研究,主要工作内容及成果如下:（1）从美国太平
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我国是一个地震多发的国家,灾后重建过程中对震损结构一律拆除会造成巨大的经济和资源耗费,这将严重影响生产生活的恢复速度。部分在役老旧结构已不能满足现行抗震规范的要求,并且存在如钢筋锈蚀等材料性能劣化的现象,此类震损结构在应急阶段的安全性和恢复阶段的可修性值得进一步研究。为给震后损伤建筑的处理决策提供理论依据,本文对损伤RC构件和框架结构的剩余抗震性能展开研究,主要工作内容及成果如下:（1）从美国太平洋地震工程中心数据库中选取了118个RC柱的拟静力试验滞回数据,提出损伤构件基于规格化转角的强度退化系数、刚度退化系数和残余变形系数的计算公式。在此基础上,提出了考虑残余变形的震损RC构件塑性铰恢复力骨架曲线的确定方法。基于Open Sees仿真平台,建立损伤RC梁柱试件的集中塑性铰模型,模拟结果与试验结果吻合良好,验证了本文恢复力模型及建模方法的有效性和适用性。（2）研究了钢筋锈蚀和地震损伤共同作用对处于服役期内RC柱抗震性能的影响。假定钢筋锈蚀和地震作用对柱端塑性铰力学性能的影响相互独立,对集中塑性铰恢复力骨架曲线进行两次修正,建立了轴压比不同的损伤RC柱模型。有限元分析结果表明:与不考虑材料劣化的震损RC柱相比,在一般大气环境下服役40年～50年后遭遇地震损伤的RC柱最大承载力的降幅增加了2.59%～6.15%;锈蚀量相同时,轴压比越大,延性系数和平均耗能系数的降低程度越大。（3）以六层三跨RC框架为研究对象,对完好框架、破坏等级逐渐增大的5个震损框架展开地震易损性和性能冗余率分析。结果表明RC框架结构的刚度、承载力和变形能力的退化随损伤程度的增大而增大,且结构由中等破坏转变为严重破坏时,抗震能力退化速率明显加快。（4）选取倒塌储备系数（Collapse Margin Ratio,CMR）和抗倒塌性能冗余率（Seismic Performance Index,SPI）量化震损RC框架抗震能力的残余率。两种方法确定的残余率变化趋势一致,但是基于SPI的计算结果更低。通过易损性分析确定CMR时,采用的能力限值实质为衡量完好结构的指标。而在确定SPI时,直接以损伤结构的能力谱为基础,抗震性能残余率R的评估更加保守且计算简单。考虑锈蚀后中等破坏X-D3框架的R值为0.77,比同等震损程度的D-3降低了8.0%,说明评估既有损伤结构的抗震能力时钢筋锈蚀的影响不可忽略。
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