建筑物坡屋面梁的构建方法技术

本发明专利技术公开了建筑物坡屋面梁的构建方法，包括构建坡屋面梁结构模型、构建坡屋面梁结构的随机地震动模型、坡屋面梁结构主要构件的位移和速度功率谱密度计算、构建坡屋面梁结构损伤模型，计算损伤指数、对坡屋面梁结构模型进行双重可靠度评估、评估反馈等步骤。本发明专利技术不仅能够使坡屋面梁结构的抗震性能适应当地要求，对抗震性能进行快速评估，更重要的是能根据评估结果及时做出合理调整，提高效率，节约成本，另外，每次发生地震后都会对可靠度进行重新评估，大大提高建筑安全性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括构建坡屋面梁结构模型、构建坡屋面梁结构的随机地震动模型、坡屋面梁结构主要构件的位移和速度功率谱密度计算、构建坡屋面梁结构损伤模型，计算损伤指数、对坡屋面梁结构模型进行双重可靠度评估、评估反馈等步骤。本专利技术不仅能够使坡屋面梁结构的抗震性能适应当地要求，对抗震性能进行快速评估，更重要的是能根据评估结果及时做出合理调整，提高效率，节约成本，另外，每次发生地震后都会对可靠度进行重新评估，大大提高建筑安全性。【专利说明】
本专利技术涉及建筑防震领域，具体涉及。
技术介绍
现有技术中，通常采用计算机辅助设计进行坡屋面梁结构的设计，坡屋面梁结构 主要构件的参数选择沿用技术规格中的标准参数。 由于坡屋面梁结构所属地的地震强度和地震类型不同，根据现有技术进行设计的 坡屋面梁结构的抗震性能对适应当地要求的灵活性较差，另一方面，缺乏针对坡屋面梁结 构的抗震性能快速评估的方法。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供。 本专利技术的目的采用以下技术方案来实现： ，包括以下步骤： (1)通过计算机辅助设计初步构建坡屋面梁结构模型，并确定坡屋面梁结构模型 的主要构件； (2)根据当地抗震设防烈度、抗震设计分组及坡屋面梁结构所属场地类别，构建坡 屋面梁结构模型的随机地震动模型，生成对应所述主要构件的位移和速度的功率谱密度函 数； (3)根据所述主要构件的位移和速度的功率谱密度函数计算得到相应的位移功率 谱密度和速度功率谱密度，对所述位移功率谱密度和速度功率谱密度进行积分计算，得到 对应主要构件的位移方差和速度方差； (4)在标准温度Wo下对所述主要构件进行试验研究得出其性能参数，根据所述性 能参数构建坡屋面梁结构的损伤模型，计算损伤指数Φ，考虑_他平对主要构件性 能参数的影响，引入温度修正系数S，当W>WQ时，温度修正系数当W ^ Wo时，温度修正系I ,另外考虑到具体施工情况、当地自然环境会对构件性能参数产 t 生较大影响，进而影响到损伤指数Φ，引入施工因子和环境因子，均介于〇到1之间，以各自 权重a、b、c影响损伤指数Φ，损伤指数Φ的计算公式为： 其中，η为能量耗散因子，Sj为极限位移，Q为屈服荷载，T为地震动强度超过50 %峰 值的震动时刻，sm为主要构件在时段内的最大位移，E(T)为主要构件在时段内 的累积滞变耗能； (5)通过MATLAB对坡屋面梁结构模型进行双重动力可靠度评估； (6)当发生地震时，坡屋面梁结构受到影响，会造成相应的安全隐患，需要对坡屋 面梁结构模型双重可靠度进行重新评估，如果评估合格，则可以继续安全使用，如果评估不 合格，可能会造成相应的安全隐患，则需要进行重新设计。 优选的，通过MATLAB对坡屋面梁结构模型进行双重动力可靠度评估时，设置评估 系数Φ，其中评估系数Φ的计算公式为： 「00161若如、Φ2均大于0，坡屋面梁结构模型满足设计要求，评估合格;若仅满足如大于0， 则对P2进行调整后重新评估;其余情况，需重新进行坡屋面梁结构设计； 其中，OS t ^ T，a为设定的层间位移角界限值，Φο为设定的累积损伤指数界限值， 层间位移角界限值a和累积损伤指数界限值Φο根据地震类型确定;σν(χ)为速度标准差，〇s (X)为位移标准差，〇 2s(X)为位移方差，πιφ为累积损伤指数的均值，〇Φ2为累积损伤指数的标 准差，P 1为设定的第一标准可靠度，P2为设定的第二标准可靠度； 所述P1、p2的设定范围为90 %~99.9 %，P1值根据结构的用途提前确定，P2值可根 据其初始值K 2在范围内进行自适应调整，具体调整方式为：当评估合格时，P2 = PS;当评估不合格且满足ih大于O时，P2 = P2min。 本专利技术的有益效果为:采用双重动力可靠度计算方法构建坡屋面梁结构，以对结 构进行定量控制设计，从而保证并提高坡屋面梁结构的抗震强度;精简了坡屋面梁结构的 双重动力可靠度计算，提高了设计的速度；引入温度修正系数、施工因子和环境因子，进行 损伤指数Φ的计算，提高了对结构进行定量控制设计的精度;在满足结构安全的前提下，P 2 值可根据其初始值在范围内进行自适应调整，能够大大提高效率，节约成本;在发生地震 后，对坡屋面梁结构双重可靠度进行重新评估，能够极大减少安全隐患，大大提高结构安全 性。【附图说明】 利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限 制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得 其它的附图。 图1是本专利技术的方法流程示意图。【具体实施方式】 结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。 实施例1:如图1所示的，包括以下步骤： (1)通过计算机辅助设计初步构建坡屋面梁结构模型，并确定坡屋面梁结构模型 的主要构件； (2)根据当地抗震设防烈度、抗震设计分组及坡屋面梁结构所属场地类别，构建坡 屋面梁结构模型的随机地震动模型，生成对应所述主要构件的位移和速度的功率谱密度函 数； (3)根据所述主要构件的位移和速度的功率谱密度函数计算得到相应的位移功率 谱密度和速度功率谱密度，对所述位移功率谱密度和速度功率谱密度进行积分计算，得到 对应主要构件的位移方差和速度方差； (4)在标准温度Wo下对所述主要构件进行试验研究得出其性能参数，根据所述性 能参数构建坡屋面梁结构的损伤模型，计算损伤指数Φ，考虑当地平均温度W对主要构件性 能参数的影响，引入温度修正系数S，当W>Wo时，温度修正系纟W < Wo时，温 度修正系彳，另外考虑到具体施工情况、当地自然环境会对构件性能参数产 生较大影响，进而影响到损伤指数Φ，引入施工因子和环境因子，均介于〇到1之间，以各自 权重a、b、c影响损伤指数Φ，损伤指数Φ的计算公式为： 其中，η为能量耗散因子，Sj为极限位移，Q为屈服荷载，T为地震动强度超过50 %峰 值的震动时刻，sm为主要构件在时段内的最大位移，E(T)为主要构件在时段内 的累积滞变耗能； (5)通过MATLAB对坡屋面梁结构模型进行双重动力可靠度评估； (6)当发生地震时，坡屋面梁结构受到影响，会造成相应的安全隐患，需要对坡屋 面梁结构模型双重可靠度进行重新评估，如果评估合格，则可以继续安全使用，如果评估不 合格，可能会造成相应的安全隐患，则需要进行重新设计。 优选的，通过MATLAB对坡屋面梁结构模型进行双重动力可靠度评估时，设置评估 系数Φ，其中评估系数Φ的计算公式为： 其中，若如、φ2均大于0，坡屋面梁结构模型满足设计要求，评估合格;若仅满足如大于0， 则对内进行调整后重新评估;其余情况，需重新进行坡屋面梁结构设计；其中，0 ^ t <T，a为设定的层间位移角界限值，Φ〇为设定的累积损伤指数界限值， 层间位移角界限值a和累积损伤指数界限值Φο根据地震类型确定;σν(χ)为速度标准差，〇s (X)为位移标准差，〇2s( X)为位移方差，πιφ为累积损伤指数的均值，〇Φ2为累积损伤指数的标 准差，P 1为设定的第一标准可靠度，P2为设定的第二标准可靠度；所述P1、Ρ2的设定范围为90 %~99.9 %，？:值根据结构的用途提前确定，Ρ2值可根 据其初始值K 2在范围内进行自适应调整，具体调整方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
建筑物坡屋面梁的构建方法，其特征是，包括以下步骤：(1)通过计算机辅助设计初步构建坡屋面梁结构模型，并确定坡屋面梁结构模型的主要构件；(2)根据当地抗震设防烈度、抗震设计分组及坡屋面梁结构所属场地类别，构建坡屋面梁结构模型的随机地震动模型，生成对应所述主要构件的位移和速度的功率谱密度函数；(3)根据所述主要构件的位移和速度的功率谱密度函数计算得到相应的位移功率谱密度和速度功率谱密度，对所述位移功率谱密度和速度功率谱密度进行积分计算，得到对应主要构件的位移方差和速度方差；(4)在标准温度W0下对所述主要构件进行试验研究得出其性能参数，根据所述性能参数构建坡屋面梁结构的损伤模型，计算损伤指数Φ，考虑当地平均温度W对主要构件性能参数的影响，引入温度修正系数δ,当W>W0时，温度修正系数当W≤W0时，温度修正系数另外考虑到具体施工情况、当地自然环境会对构件性能参数产生较大影响，进而影响到损伤指数Φ，引入施工因子和环境因子，均介于0到1之间，以各自权重a、b、c影响损伤指数Φ，损伤指数Φ的计算公式为：Φ=(1-η)SmSj(δa+δ1b+&delta;2c)+ηE(T)QSj]]>其中，η为能量耗散因子，Sj为极限位移，Q为屈服荷载，T为地震动强度超过50％峰值的震动时刻，Sm为主要构件在[0，T]时段内的最大位移，E(T)为主要构件在[0，T]时段内的累积滞变耗能；(5)通过MATLAB对坡屋面梁结构模型进行双重动力可靠度评估；(6)当发生地震时，坡屋面梁结构受到影响，会造成相应的安全隐患，需要对坡屋面梁结构模型双重可靠度进行重新评估，如果评估合格，则可以继续安全使用，如果评估不合格，可能会造成相应的安全隐患，则需要进行重新设计。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘燕，
申请(专利权)人：潘燕，
类型：发明
国别省市：浙江;33