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《建筑結(jié)構(gòu)基于位移的抗震設(shè)計方法概述》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、2010年6月陰山學(xué)刊Jun.2010第24卷第2期YINSHANACADEMICJOURNALVo1.24No.2建筑結(jié)構(gòu)基于位移的抗震設(shè)計方法概述*李建,張燕(內(nèi)蒙古科技大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院,內(nèi)蒙古包頭014010)摘要:近幾年來,直接以位移為設(shè)計參數(shù)的抗震設(shè)計方法越來越受到重視并且得到了很大的發(fā)展,逐漸成為了實現(xiàn)基于性能抗震設(shè)計思想的一條有效途徑。本文介紹了基于性能的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法,闡述了基于位移的抗震設(shè)計的理論與方法,并對直接基于位移的抗震設(shè)計方法、控制延性的抗震設(shè)計方法和能力譜方法進行分析和比較。關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);基于性能;基于位移;抗
2、震設(shè)計中圖分類號:TU311.3文獻標識碼:A文章編號:1004-1869(2010)02-0032-041前言樣,這要求結(jié)構(gòu)設(shè)計方案既能滿足不同設(shè)防目標要求,又經(jīng)濟、可靠。其基本思想是:根據(jù)結(jié)構(gòu)重要性地震是人類所面臨地主要自然災(zāi)害之一,隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的高速發(fā)展,城市數(shù)量規(guī)模不斷擴大,和用途確定結(jié)構(gòu)的性能目標和水準(如生命安全水由地震引起的生命、財產(chǎn)損失越來越嚴重。2008年準、防止倒塌水準、確保使用功能水準);然后根據(jù)5月12日,四川汶川發(fā)生8.0級強烈地震,造成約不同的性能指標建立在不同的抗震設(shè)防方法(對應(yīng)10萬人死亡;2010年1月12日,海地共和國
3、發(fā)生7.結(jié)構(gòu)的變形或延性等指標),從而確保結(jié)構(gòu)達到所3級強烈地震,首都太子港及全國大部分地區(qū)受災(zāi)需的功能要求。情況嚴重,房屋受損嚴重。歷次地震災(zāi)害證明,必須從不同的性能角度出發(fā),基于性能的抗震設(shè)計要對建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的行為進行有效的控方法分為基于位移的抗震設(shè)計方法、基于疲勞的抗制,使建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下具有預(yù)期的抗震性能震設(shè)計方法、基于損傷的抗震設(shè)計方法、基于概率可和安全度?？慷鹊目拐鹪O(shè)計方法等。為了使基于性能的抗震設(shè)由于目前基于承載力的抗震設(shè)計方法存在著不計能夠應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計,需要選擇合適的指標來量足和局限,還有設(shè)計者難以掌握結(jié)構(gòu)在大震時的實化結(jié)構(gòu)的性能。結(jié)
4、構(gòu)的承載力、剛度、累積滯回耗際性能等問題,美國學(xué)者在90年代初率先提出了基能、變形等都可以作為性能指標。目前基于位移的于性能的抗震設(shè)計思想。在這種設(shè)計思想中,針對抗震設(shè)計方法是現(xiàn)階段實現(xiàn)基于性能的抗震設(shè)計最不同的設(shè)防水準、不同的結(jié)構(gòu),制定相應(yīng)的性能指為便捷的一條途徑。標,通過設(shè)計,使結(jié)構(gòu)在不同水準地震作用下,滿足3基于位移的抗震設(shè)計方法預(yù)期的抗震性能指標?；谖灰频目拐鹪O(shè)計是指在不同強度水準的地2基于性能的抗震設(shè)計方法震作用下,以結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)為目標進行結(jié)構(gòu)及構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計方法是一種基于投件設(shè)計,使結(jié)構(gòu)達到預(yù)定的功能或性能。它是需要資效益!準則、兼顧結(jié)
5、構(gòu)抗震設(shè)計共性和個性根據(jù)結(jié)構(gòu)的性能要求,確定相應(yīng)的目標側(cè)移曲線,進要求的抗震設(shè)計方法,是抗震設(shè)計理論的變革,它可而計算結(jié)構(gòu)的基底剪力和各質(zhì)點的水平地震作用及根據(jù)業(yè)主的要求,選取合適的設(shè)防目標,設(shè)計功能多其效應(yīng),據(jù)此進行構(gòu)件截面承載力計算;也是需要根*收稿日期:2010-05-07作者簡介:李建(1977-),男,山西大同人,講師,研究方向:混凝土組合結(jié)構(gòu)。32據(jù)結(jié)構(gòu)在一定強度水準的地震作用下的變形需求,性結(jié)構(gòu)進行分析,等效彈性結(jié)構(gòu)體系的運動方程為2通過對構(gòu)件截面進行變形能力設(shè)計,而使結(jié)構(gòu)有能x?+2efef+x+effx=-x?g(3)力達到預(yù)期的性能水準
6、?；谖灰频目拐鹪O(shè)計方法式中eff和eff分別為等效彈性體系的阻尼比和是一種以位移為前提的設(shè)計方法,它具有以下優(yōu)點:圓頻率。(1)結(jié)構(gòu)的設(shè)計是以目標位移為基準的,因此在地震作用下,假定具有某個粘性阻尼比的等對破壞時結(jié)構(gòu)的變形狀態(tài)有確定的認識;效彈性結(jié)構(gòu)與初始的彈塑性結(jié)構(gòu)消耗的能量相同,(2)可以用線性系統(tǒng)替代原有結(jié)構(gòu),彈性情況那么這個特定的粘性阻尼比被認為是等效彈性結(jié)構(gòu)下構(gòu)件的設(shè)計方法可以直接引入,而不必考慮結(jié)構(gòu)的等效阻尼比。Kowalsky根據(jù)等能量耗散準則,結(jié)的非線性性質(zhì);合Takeda滯回模型,推導(dǎo)出等效阻尼比與結(jié)構(gòu)延性(3)可根據(jù)不同的功能需求,設(shè)計不
7、同位移情需求的關(guān)系為況下結(jié)構(gòu)的剛度、強度,即滿足多層次的抗震需求;11-req=0+(1--r!(4)(4)大量震害表明,結(jié)構(gòu)破壞有時并非由內(nèi)力!決定,而由加速度和變形決定;同時,雖然結(jié)構(gòu)在大式中0為彈性結(jié)構(gòu)粘性阻尼比,!為體系的位震下不倒,但由于小震時的變形過大仍然會造成正移延性系數(shù),即最大位移與屈服位移之比;r為剛度常使用功能破壞甚至嚴重的經(jīng)濟損失,即現(xiàn)行的基比系數(shù),即體系屈服后切線剛度與初始彈性剛度之于承載力的抗震設(shè)計方法存在一些不足,而基于位比。移的抗震設(shè)計方法可解決這些問題。(5)傳統(tǒng)設(shè)計過程是先假定好截面后去驗算其抗震性能,而位移法可直接獲得結(jié)構(gòu)
8、抗震要求所
