本方向研究区域地震动衰减模型,利用P波和S波的反应谱比值为参数,建立地震预警体系,研究新型装配式高性能结构体系的抗震设计方法,研究基于体系的抗震加固新方法,研究新型建筑结构抗火性能及火灾后加固修复技术。
1、区域地震动与地震预警
研究山东区域及周边地震动的震源效应、路径效应、场地效应;研究山东区域水平及竖向地震动衰减模型;利用山东地区中小震记录,计算该地区的傅里叶谱的震源谱、衰减和场地效应系数,建立此区域的随机效应反应谱衰减模型;利用已建立的西南地区地震动衰减模型和山东地区的衰减模型中的参数,映射衍生出山东地区地震动衰减模型,建立适应山东地区的竖向地震动衰减关系。
研发基于地震记录的现地和异地地震预警方法。研究基于P波和S波反应谱比值的地震预警模型,研究P波的衰减特征,并结合已有的S波衰减特征资料,分析P波、S波的震源谱参数之间的相关关系,论证S/P谱比模型的合理性;利用日本KiK-net的地震记录和场地钻孔资料,研究S波P波反应谱比值的场地效应,建立S波P波反应谱比值的经验模型;利用NGA-West2和其它地震数据库,检验S/P谱比模型对全球构造活跃区的地壳内地震的适用性;研究使用S波P波反应谱的比值(S/P)作为预警参数,估算地震时结构系统在其自振周期附近的反应谱幅值,为应急控制提供可靠的支持。
2、新型结构体系抗震及基于体系的抗震加固新方法
提出新型预应力混凝土叠合板和叠合剪力墙装配式结构体系,研究装配式建筑抗震性能与技术应用,通过试验研究和理论分析,研究构件和节点的抗震性能,进行结构整体性能研究,研究预制装配式结构在地震作用下的破坏机制,并建立相应的设计方法。研究新型装配式钢结构体系的抗震性能化设计方法;研发无机胶竹木结构体系,研究竹木结构体系的抗震性能;研发适用于农村建筑的施工方便、造价低的抗震结构体系。
发展基于结构体系的建筑物加固新方法,研究既有建筑的附加阻尼或附加子结构的加固新方法;研究既有建筑性能化加固方法,提出基于结构体系的既有建筑加固设计方法。研发优秀历史建筑抗震性能评估与提升技术;研究既有建筑组合隔震系统的力学性能,建立隔震建筑地震反应的计算模型;研究既有结构与新加结构的受力及变形协调机理,并建立设计方法。
3、工程结构抗火与加固修复
开展工程结构在火灾作用下失效过程研究。研究工程结构耐火性能,提高工程结构抗倒塌能力;揭示荷载-温度耦合下结构构件损伤演化规律;开展新材料及新型结构体系的抗火性能研究,研究火灾作用下叠合板、组合梁抗火性能,研究受火灾作用的高性能/超高性能混凝土结构及组合结构构件的破坏机理与承载性能;研究预应力混凝土结构及装配式混凝土结构的耐火性能;在系统研究基础上,建立结构抗火性能与抗火性能化设计方法。
开展火灾损伤后结构评估及结构修复研究。研究火灾后结构性能评估及结构修复的可靠性、耐久性,创新火灾后结构加固修复方法,揭示加固结构的抗火、抗震性能退化规律。