[发明专利]一种撞击后框架结构的性能评估方法

说明书

本发明涉及结构性能评估与鉴定领域，具体是涉及一种撞击后框架结构的性能评估方法。本发明采集被撞击的底层柱的侧向残余挠度，通过侧向残余挠度计算出残余转角，再通过残余转角获取底层柱的损伤程度。进而根据底层柱损伤程度评估框架结构的整体性能，由于侧向残余挠度可以直接在被撞击的底层柱上采集到，不存在因需要获取底层柱的损伤程度而对其造成二次损坏的问题，从而起到保护底层柱的作用。

技术领域

本发明涉及结构性能评估与鉴定领域，具体是涉及一种撞击后框架结构的性能评估方法。

背景技术

框架结构是多高层建筑中常用的结构形式之一，其底层柱因承受框架结构传来的较大压力和弯矩，成为框架结构中最关键的承重构件。随着车辆日益增多，车辆碰撞建筑物的交通事故也时有发生。底层柱通常与地面相连，发生车辆碰撞的可能性极大。一旦底层柱遭到车辆碰撞，可能造成底层柱塑性损伤甚至失效，进而引发框架结构连续倒塌。因此，有必要对可能遭受车辆碰撞的底层柱的车撞后损伤程度进行预测评估，以及对发生车辆碰撞事故后的底层柱损伤程度进行安全鉴定，以评估框架结构的整体性能，从而为后续采取相应的结构性能提升措施提供科学依据。

传统的框架底层柱多采用钢筋混凝土柱，在侧向冲击荷载作用下其容易发生剪切破坏等脆性破坏，抗冲击性能较差。相较钢筋混凝土柱，钢管混凝土柱具有承载力高、延性好、自重轻、施工方便、综合经济效益显著等优点，已在诸多框架结构中得到应用。试验研究表明，钢管混凝土柱在侧向冲击荷载作用下多发生弯曲破坏等延性破坏，抗冲击性能较好。因此，钢管混凝土柱值得在可能遭受撞击的框架结构中推广应用。

目前，现有的撞击后框架结构性能评估需要对被撞击的底层柱做破坏性试验以获取其损伤程度，从而导致对底层柱造成二次损伤，因此现有的评估方法会损坏底层柱。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种撞击后框架结构的性能评估方法，在不损坏底层柱的基础上，就能够获取底层柱的损伤程度，从而避免二次损伤底层柱。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种撞击后框架结构的性能评估方法，包括如下步骤：

S1，获取撞击后的框架结构中的构件A点处的侧向残余挠度δ；

S2，计算撞击后的构件的残余转角的弧度值θ：

其中，h为沿构件的轴向方向A点至构件端部的距离；

S3，由残余转角的弧度值θ，获取撞击后的构件的损伤程度。

进一步，A点位于构件的侧面上，步骤S1中获取侧向残余挠度δ的具体步骤如下：

S11，获取构件被撞击之前，A点的位置a1；构件被撞击之后，A点的位置发生移动，获取构件被撞击之后A点处于稳定状态下的位置a2，稳定状态即A点的位置不再移动；

S12，计算位置a1与位置a2之间沿A点移动轨迹的长度，该长度即为步骤S1中的侧向残余挠度δ。

进一步，构件为位于框架结构下部的底层柱，步骤S1和步骤S2中的A点为底层柱的中间位置，步骤S2中的构件端部为底层柱与地面相接触的端部。

进一步优选的，步骤S3的具体过程如下：

若θ小于等于第一设定值，则撞击后的构件的损伤程度为无损伤；

若θ大于第一设定值而小于等于第二设定值，则撞击后的构件的损伤程度为轻度损伤；

若θ大于第二设定值而小于等于第三设定值，则撞击后的构件的损伤程度为中度损伤；

若θ大于第三设定值而小于等于第四设定值，则撞击后的构件的损伤程度为重度损伤；