[发明专利]煤矿采动损伤建筑抗震性能评价方法

摘要

本发明提供的煤矿采动损伤建筑抗震性能评价方法，首先获取建筑物发生损伤时的塑性变形；再获取塑性变形过程的能量耗散：E_total＝E_mine+E_eq；其中E_mine为煤矿采动影响下建筑物发生塑性变形过程中的能量耗散，E_eq为地震作用下建筑物发生塑性变形过程中的能量耗散；根据建筑物发生损伤时的塑性变形与建筑物发生塑性变形时的能量耗散，建立建筑物抗震性能劣化的评价因子，根据评价因子对建筑物的损伤进行评价。本发明基于弹塑性变形、耗散结构和能量演化理论的煤矿采动损伤建筑的抗震性能评价计算方法可以更好的反映建筑物的煤矿采动损伤、地震损伤以及二者联合作用下煤矿采空区地面建筑物的损伤。

主权项

1.煤矿采动损伤建筑抗震性能评价方法，其特征在于：包括获取建筑物发生损伤时的塑性变形，所述损伤为在煤矿采动作用下或地震作用下或煤矿采动和地震联合作用下形成；获取塑性变形过程的能量耗散：Etotal＝Emine+Eeq；其中Emine为煤矿采动影响下建筑物发生塑性变形过程中的能量耗散，Eeq为地震作用下建筑物发生塑性变形过程中的能量耗散；当Emine为零时，Etotal为地震作用下建筑物发生塑性变形过程中的能量耗散，当Eeq为零时，Etotal为煤矿采动作用下建筑物发生塑性变形过程中的能量耗散；根据建筑物发生损伤时的塑性变形与建筑物发生塑性变形时的能量耗散，建立建筑物抗震性能劣化的评价因子，根据评价因子对建筑物的损伤进行评价；所述建筑物发生损伤时的塑性变形为：其中，θ为建筑结构的顶点位移所对应的转角，°；θy为建筑结构进入屈服阶段产生的屈服位移所对应的转角，°；θu为建筑结构进入极限破坏阶段产生的极限位移所对应的转角，°；单自由度体系的塑性变形过程的能量耗散：多自由度体系的塑性变形过程的能量耗散：其中，m为单自由度体系集中质量，kg；x(t)为单自由度体系集中质量的位移反应，m；为单自由度体系的圆频率，rad/s；ζ为阻尼比；k(t)为单自由度体系的刚度，KN/m；所述采煤沉陷区建筑物抗震性能劣化的评价因子为基于Park‑Ang双参数模型获取的损伤指数：当Emine为零时，DI为地震作用下建筑物抗震性能劣化的评价因子，当Eeq为零时，DI为煤矿采动作用下建筑物抗震性能劣化的评价因子；当Emine和Eeq均不为零时，DI为煤矿采动影响下的建筑物在地震作用下抗震性能劣化的评价因子；其中，My为建筑结构进入屈服阶段所承受的屈服弯矩，与θy相对应，N·m；β为建筑结构的耗能因子。