基于损伤指数的框架结构倒塌分析综述

地震作用下结构的倒塌是造成地震灾害中人员伤亡的主要原因,目前有关结构在地震作用下的倒塌破坏已成为地震工程界的一个研究热点。随着基于性能抗震设计理论的逐渐发展,利用损伤指数研究结构倒塌破坏越来越受到关注。总结了国内外现有的损伤指数模型,分析了结构倒塌破坏的评判标准,提出了基于损伤指数的梁、柱及结构损伤演化规律的分析方法,为定量研究结构在地震作用下的倒塌破坏规律提供参考。

基于损伤指数模型的重力坝地震破坏等级划分

地震破坏等级划分是重力坝开展易损性分析的基础性工作,但在基于性能的重力坝抗震设计领域,其震害破坏等级划分标准尚无定论。本文基于混凝土塑性损伤力学模型,通过考虑损伤区域分布位置对重力坝整体结构的影响,提出基于整体损伤指数的重力坝破坏等级评价模型,并根据Koyna重力坝和国内5座典型重力坝地震损伤结果的统计分析,建立了损伤指数与大坝震害等级之间的对应关系;以损伤指数量化基于形态的震害等级划分标准,建立相应的量化评价模型,可为重力坝地震易损性分析提供参考。

复方甘草酸苷对系统性红斑狼疮患者CD4^+CD25^+T细胞的表达及损伤指数的影响

目的研究复方甘草酸苷对系统性红斑狼疮(SLE)的治疗作用机制及其对SLE器官损害的远期疗效。方法将2008～2010年住院及门诊的SLE患者68例,随机分为复方甘草酸苷治疗组34例(A组)和单纯西药治疗组34例(B组);正常健康组21例(C组),用流式细胞仪检测SLE患者治疗前后和正常对照者的外周血CD4+CD25+T细胞阳性率,评定SLE损伤指数。结果 A、B两组治疗前CD4+CD25+T细胞阳性率与C组比较,有显著性差异(P<0.05),治疗后A、B两组阳性率均有明显升高,两组之间比较有显著性差异(P<0.05);治疗后A组与与C组比较,无显著性差异(P>0.05),B组与C组比较,有显著性差异(P<0.05);SLE损伤指数积分显示A组比较稳定,B组较治疗前有明显增加。结论复方甘草酸苷对SLE患者的CD4+CD25+T有明显升高作用,并对SLE的器官损害有明显的保护与修复作用。

配置630 MPa级高强钢筋的混凝土柱抗震损伤指数模型修正

为了验证各种Park-Ang损伤指数修正模型能否对630 MPa级超高强钢筋混凝土柱的地震损伤进行准确评估。在配置630 MPa级高强钢筋的混凝土柱拟静力试验现象和实测数据的基础上,首先利用6种模型分别计算了8根典型试件的损伤指数,并与试验实测损伤指数范围进行了对比,分析了6种模型的适用性;然后在试验实测数据的基础上,对计算结果存在较大偏差的4种模型进行了参数拟合和模型修正。研究结果表明:Kunnath模型、Chai模型、修正的傅剑平模型、修正的王东升模型和修正的付国模型均能准确模拟630 MPa级高强钢筋柱的损伤指数发展规律,而修正后的Kumar模型计算结果反而偏小,效果较差。

Kratzig及Park-Ang损伤指数模型比较研究

随着基于性能抗震设计理论的发展,地震损伤模型在建立性态目标方面受到重视。为了对基于能量的Kratzig模型作进一步的发展和完善,并与目前常用的Park-Ang模型作比较,首先进行6个不同轴压比的钢筋混凝土框架柱的低周反复加载试验,对试件各循环加载的损伤情况进行详细的描述,在此基础上分别用两种模型计算各构件每一级加载的损伤指标,并与试验现象进行对照。将计算结果与有关文献提出的损伤指数抗震设防目标比较,提出Krizig模型对应的设防目标指数范围;对损伤指数目标、模型合理性进行分析。研究结果表明,Park-Ang过低估计构件的损伤,认为基于能量的Krizig模型更符合构件的塑形变形性能。

基于损伤指数的框架结构损伤演化研究

采用改进的损伤指数模型,定量地描述了框架结构在地震作用下的倒塌破坏过程,应用所编制的M atlab语言程序,计算了框架结构构件及结构损伤指数。拟合了梁、柱及结构整体的损伤演化方程,研究了框架结构倒塌破坏的损伤演化规律。提出了以层数和时间为变量的梁和柱的双变量损伤演化方程。通过损伤指数的最佳拟合方程可见,结构整体损伤演化规律与柱子的损伤演化规律相同,均符合指数函数形式发展规律,符合"强柱弱梁"的设计原则。

养阴清热煎剂对系统性红斑狼疮患者黏附分子表达及狼疮损伤指数的影响

目的:研究中医药对系统性红斑狼疮(SLE)的治疗作用机制及其对 SLE 器官损害的远期疗效。方法:1999～2003年住院及门诊的 SLE 患者51例,随机分为以中药养阴清热煎剂为主的中西医结合治疗组(简称治疗组)和单纯西药治疗的对照组(简称对照组),进行了治疗前后血清细胞黏附分子1(ICAM-1)、黏附分子3(ICAM-3)、P-选择素以及 SLE 损伤指数(SLICC/ACRDI)的研究。结果:SLE 患者的 ICAM-1、ICAM-3、P-选择素均较正常人明显增高;治疗组治疗后 ICAM-1、P-选择素比对照组明显下降;而 SLE 损伤指数积分显示,治疗组比较稳定,对照组较治疗前有明显增加。结论:提示以中药养阴清热煎剂为主的治疗组对 SLE 患者的血清黏附分子高表达有明显的抑制作用,并对 SLE 的器官损害有明显的保护与修复作用。

重力坝地震整体损伤指数的初步探索

基于塑性损伤力学对混凝土重力坝进行非线性动力反应分析,根据损伤因子分布得到局部损伤指数,并以局部能耗作为权重对其进行加权平均得到整体损伤指数。同时以Koyna大坝为例,对坝体在不同功能状态的损伤指数进行了标定。结果显示,整体损伤指数超过0.15时,坝体产生中等程度损伤;整体损伤指数超过0.4时,坝体产生严重损伤。Koyna大坝在1967年地震中损伤指数为0.40,因此认为坝体产生严重损伤。

基于损伤指数的三维编织复合材料结构损伤评估

以嵌入三维编织复合材料的碳纳米线作为拉伸传感器构建智能复合材料,利用主成分分析(PCA)以及T2和Q统计方法,对三维编织智能复合材料结构损伤进行研究。采用主成分方法对三维编织智能复合材料制件的损伤信息进行处理,以无损伤试件作为基准值建立PCA模型,提出了智能复合材料损伤估计步骤。结果表明:用损伤指数(T2和Q)与基准值的偏差可描述试件结构损伤程度,有损试件的损伤指数远远大于无损试件的基准值,T2损伤指数值可以很好地反映试件较大的损伤,Q损伤指数值较详细地反映了试件的损伤细节;本文方法的计算结果与实际损伤具有很好的吻合性。

应用损伤指数的框架结构倒塌数值模拟分析

为了研究地震作用下框架结构的倒塌破坏过程,改进了原有的双参数损伤指数模型。采用非线性动力有限元法计算了结构在地震作用下的弹塑性位移时程反应,以改进的基于变形和耗能的双参数构件损伤模型计算了构件的损伤指数,并且采用加权法计算了结构的整体损伤指数。采用基于"三水准"损伤指数的抗震设防目标,对结构倒塌破坏过程进行了定量的评估,分析结果表明,改进后的损伤指数模型能定量化、连续化地描述结构的倒塌破坏过程。

溃疡性结肠炎大鼠肠组织中MDA、SOD、损伤指数的动态变化及其相关性研究

目的探讨氧自由基在溃疡性结肠炎的发病机制及肠组织中丙二醛(MDA),超氧化物歧化酶(SOD)在评价炎症严重程度中的作用。方法用三硝基苯磺酸(TNBS)/乙醇制作实验性溃疡性结肠炎的动物模型,检测实验溃疡性结肠炎肠组织中MDA、SOD、损伤指数的动态变化,并作相关性分析。结果肠组织MDA、损伤指数第3天见升高达高峰后渐下降,肠SOD第3天明显降低后渐升高,至第21天上述各指标均恢复正常。肠组织MDA与损伤指数呈正相关(r=0.823,P<0.01),肠组织SOD与损伤指数呈负相关(r=-0.784,P<0.01)。结论在溃疡性结肠炎发病过程中氧自由基参与了其发病过程,且肠粘膜组织中的MDA上升及SOD下降水平同炎症严重程度在时间上是一致的,可作为炎症严重程度的评价指标。

加权组合法在框架结构整体损伤指数计算中的探讨

在结构的整体损伤计算中,加权组合法中的权系数将直接影响加权组合法的计算准确度。为此,本文针对规则的剪切型框架结构提出了一种基于能量和损伤指数的加权组合法,并给出了其权系数的具体表达式,同时通过某工程算例将该方法与常规的加权组合法进行对比分析。结果表明:该方法能够综合考虑楼层的滞回耗能、损伤指数及薄弱层等多方面因素,其计算结果可供工程设计人员参考。

基于时域相关分析的结构损伤指数

阐述了一种基于时域相关分析的结构损伤指数,并进行了该指数的实验研究,目的是探讨一种对损伤敏感的损伤识别方法。试验模型为具有4根柱子的2层钢框架,模型通过底部4根桩埋在土壤里。在底层柱顶端设置缺口代表损伤,设计了2种损伤,有限元数值模拟分析得到的基频变化率分别为0.42%和0.94%。采用激振器对底板进行正弦激励,激励频率为25Hz。利用顶板和中板响应计算该损伤指数,绘制了损伤指数及其变化率与结构损伤程度的关系曲线。结果显示,该指数对损伤敏感,具有进行损伤判定与标定的潜力。

精神分裂症患者与正常人的罗夏测验自我损伤指数

目的：了解精神分裂症患者与正常人的罗夏测验自我损伤指数（EII）差异。方法：选取符合美国精神障碍诊断与统计手册第4版（DSM-IV）精神分裂症诊断标准的患者60例（年龄17~53岁）及性别、年龄与之匹配的正常对照组60例,分别对两组被试实施罗夏测验。对被试罗夏测验的反应进行编码与记分,计算出两组被试的EII值,比较两组被试EII及其各分变量（歪曲形状质量、认知加工错误加权和、歪曲感知人类运动、批判性内容、好的人物表征和坏的人物表征）的差异,分析EII对此两组被试的区分程度。结果：精神分裂症组的EII[（0.7±1.7）vs.（-0.9±0.9）]、歪曲形状质量[（6.2±2.3）vs.（3.4±2.6）]、认知加工错误加权和[（14.0±6.5）vs.（7.2±4.2）]、歪曲感知人类运动[（0.7±1.2）vs.（0.3±0.7）]、坏的人物表征[（3.1±2.7）vs.（1.8±1.8）]得分高于正常对照组（均P〈0.05）,但两组＂好的人物表征＂和＂批判性内容＂得分差异均无统计学意义（均P〉0.05）。诊断试验结果显示当EII值为-0.5时,对精神分裂症和正常人区分的灵敏度为0.91,特异度为0.75,Youden指数为0.66。结论：与正常人相比,精神分裂症患者的自我功能存在较严重的损伤,罗夏测验自我损伤指数区分精神分裂症患者的敏感性较高,但特异性较低,尚须进一步完善。

基于修正Park-Ang模型的SCS剪力墙损伤指数研究

为研究双钢板混凝土组合剪力墙(Steel-concrete-steel composite shear walls,SCS)剪力墙在地震作用下的损伤演化规律,基于Park-Ang损伤模型提出修正后的SCS剪力墙双参数损伤模型,并采用OpenSees有限元软件对72个依照现行规范设计的SCS剪力墙试件进行分析,研究轴压比、剪跨比、暗柱配钢率、墙身配钢率对SCS剪力墙的极限位移、屈服位移、屈服剪力、累积滞回耗能等指标的影响,得到了适用于双钢板混凝土剪力墙基于变形和耗能双重准则的损伤模型。以对数正态分布作为分布密度函数来对双钢板混凝土剪力墙构件各损伤状态的累积概率密度进行拟合,得到了SCS剪力墙不同损伤程度对应的损伤指数范围。

基于损伤指数矩阵对层状管道结构损伤识别的有限元模拟

为研究基于损伤指数对层状管道结构损伤程度识别的可行性,创造性地采用小波包分解方法,以损伤指数为参数,分别研究损伤径向深度与损伤指数的关系和多种轴向位置损伤对损伤指数的影响。使用有限元分析软件ABAQUS,建立在同一轴向位置且多种径向损伤深度的层状管道结构模型,对压电元件位置提取的压电传感信号进行5层小波包分解,计算损伤指数值,将其组成损伤指数矩阵。针对同一轴向损伤位置,结合多种损伤程度组成损伤指数矩阵,分析损伤径向深度与损伤指数的关系并建立拟合曲线。随后改变损伤轴向位置且径向损伤深度同样递增,建立有限元模型,并获得相应的损伤指数拟合曲线。结果表明:在同一损伤轴向位置处,损伤指数拟合曲线都随着损伤径向深度的增加而呈现出先减后增的变化趋势;当改变损伤轴向位置时,损伤与信号接收位置轴向距离的增加使损伤指数的变化幅度减缓,但不改变曲线的总体趋势。研究结果表明:针对传感信号采用小波包分解方法,获得的损伤径向深度与损伤指数的拟合曲线可用于层状管道结构损伤程度的识别,并且该损伤程度识别方法受与信号接收位置轴向距离的限制较小,为快速诊断层状管道结构损伤程度提供了有效的有限元分析方法。

基于地震损伤指数的地震人员伤亡预测方法

为弥补HAZUS方法在损伤中值确定中存在的主观性等不足,引入Park-Ang损伤模型中的地震损伤指数概念,采用HAZUS方法的理论框架,提出基于地震损伤指数的地震人员伤亡预测方法.通过对某6层钢筋混凝土框架进行地震人员伤亡分析,表明提出的方法在地震人员伤亡预测中的科学性和可行性.

葛根芩连结肠定位胶囊对溃疡性结肠炎大鼠疾病活动指数和结肠黏膜损伤指数的影响

目的在传统葛根芩连方基础上设计制备葛根芩连结肠定位释药胶囊并对其治疗溃疡性结肠炎的效果进行评价。方法优化处方制得葛根芩连结肠定位胶囊并进行质量评价。采用2,4,6-三硝基苯磺酸复制溃疡性结肠炎大鼠模型,将模型复制成功的大鼠分成5组,即模型组、阳性对照组、葛根芩连简方组、葛根芩连全方组、葛根芩连简方结肠定位胶囊组,持续给药1周后比较给药后疾病活动指数(disease activity index,DAI)和结肠黏膜损伤指数(colonic mucosal damage index,CMDI)。结果与模型组比较,葛根芩连简方和全方组DAI、CMDI均显著降低(P<0.05);葛根芩连简方、全方组DAI、CMDI比较,差异均无统计学意义(P>0.05);葛根芩连简方结肠定位胶囊组DAI、CMDI均显著低于葛根芩连简方和全方组(P<0.05)。结论葛根芩连简方结肠定位胶囊可提高葛根芩连汤原方治疗溃疡性结肠炎的疗效。

基于修正Park-Ang模型的RC剪力墙损伤指数研究

建筑抗震性能评估是基于性能的抗震设计的关键流程之一,要求构件性能点与构件损伤相关联。然而现有文献中对于构件损伤性能点的定义各有不同,且由于试验数据量过少,缺少基于试验数据的验证。为了促进建筑抗震性能评估的有效开展,本文从国内现有文献中搜集了160个RC剪力墙构件拟静力试验数据,建立了RC剪力墙构件试验数据库,对构件试验数据进行分析,根据构件破坏现象划分了5个损伤状态。研究了高宽比、配箍特征值和水平分布钢筋配筋率等设计参数的影响。根据试验数据,修正了Park-Ang损伤指标,可以同时考虑构件循环加载中的变形和耗能,可用于判定RC剪力墙构件损伤状态。标定了对应于不同损伤状态的损伤指数区间,研究结果可用于基于构件的抗震性能评估及易损性分析。