基于性能的抗震設(shè)計方法研究

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1、基于性能的抗震設(shè)計方法研究-結(jié)構(gòu)理論0引言　　地震造成的損失巨大，給社會的經(jīng)濟和人們的心理都帶來了很大的負面效應(yīng)，超出了人們所能接受的能力?！靶≌鸩粔摹⒅姓鹂尚?、大震不倒”的抗震設(shè)防目標，雖保障了人的生命安全，但隨著人口城市化進程的加快和科學技術(shù)發(fā)展的今天，已不再是一種完美的設(shè)計理念?！　』趯ι鲜鰡栴}的深刻反思，美國學者Bertero在20世紀90年代初期，首先提出了基于性能的抗震設(shè)計理論的新概念。這個理念的提出，得到了各國學者的廣泛關(guān)注和興趣。并展開了多方面的研究。目前，美國、新西蘭、日本和歐洲等國

2、家都把基于性能的抗震設(shè)計理論作為改進抗震設(shè)計方法、完善抗震設(shè)計規(guī)范的重要研究課題。　　基于性能的抗震設(shè)計理論實際上是一個總體設(shè)計思想，主要指結(jié)構(gòu)在受到不同水平地震（不同概率地震）作用下的性能達到一組預(yù)期的性能目標。這一理論的提出，是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計思想的一次重大變革，它使抗震設(shè)防目標由傳統(tǒng)的以生命安全為單一設(shè)防目標轉(zhuǎn)為綜合考慮生命安全與財產(chǎn)損失兩方面的具體要求，強調(diào)了“個性”設(shè)計。目前，普遍的觀點認為，基于性能的抗震設(shè)計理論主要包括以下內(nèi)容：確定設(shè)防水準，劃分結(jié)構(gòu)的性能水平，選擇合適的性能目標確定抗震的性能

3、準則，研究抗震性能的分析方法，研究基于抗震性能的設(shè)計方法，制定基于性能的抗震設(shè)計規(guī)范?！　?基于性能的抗震設(shè)計方法研究-結(jié)構(gòu)理論0引言　　地震造成的損失巨大，給社會的經(jīng)濟和人們的心理都帶來了很大的負面效應(yīng)，超出了人們所能接受的能力?！靶≌鸩粔?、中震可修、大震不倒”的抗震設(shè)防目標，雖保障了人的生命安全，但隨著人口城市化進程的加快和科學技術(shù)發(fā)展的今天，已不再是一種完美的設(shè)計理念。　　基于對上述問題的深刻反思，美國學者Bertero在20世紀90年代初期，首先提出了基于性能的抗震設(shè)計理論的新概念。這個理念的提

4、出，得到了各國學者的廣泛關(guān)注和興趣。并展開了多方面的研究。目前，美國、新西蘭、日本和歐洲等國家都把基于性能的抗震設(shè)計理論作為改進抗震設(shè)計方法、完善抗震設(shè)計規(guī)范的重要研究課題?！　』谛阅艿目拐鹪O(shè)計理論實際上是一個總體設(shè)計思想，主要指結(jié)構(gòu)在受到不同水平地震（不同概率地震）作用下的性能達到一組預(yù)期的性能目標。這一理論的提出，是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計思想的一次重大變革，它使抗震設(shè)防目標由傳統(tǒng)的以生命安全為單一設(shè)防目標轉(zhuǎn)為綜合考慮生命安全與財產(chǎn)損失兩方面的具體要求，強調(diào)了“個性”設(shè)計。目前，普遍的觀點認為，基于性能的抗震

5、設(shè)計理論主要包括以下內(nèi)容：確定設(shè)防水準，劃分結(jié)構(gòu)的性能水平，選擇合適的性能目標確定抗震的性能準則，研究抗震性能的分析方法，研究基于抗震性能的設(shè)計方法，制定基于性能的抗震設(shè)計規(guī)范。　　1基于性能的抗震設(shè)計方法　　基于位移抗震設(shè)計方法　　為實現(xiàn)性能抗震設(shè)計思想，可以借助多種方法，如傳統(tǒng)的基于強度的設(shè)計方法、基于位移、能量、損傷的設(shè)計方法等。但就目前的研究水平而言，把性能設(shè)計應(yīng)用到實際設(shè)計中主要有兩種方法[1-2]，分別是基于強度的抗震設(shè)計方法和基于位移的抗震設(shè)計方法?！　∨c傳統(tǒng)的設(shè)計相比，基于性能的抗震設(shè)計

6、方法從根本上改變了設(shè)計過程。主要不同是：這種設(shè)計思想直接以目標位移作為設(shè)計變量。采用基于位移的抗震設(shè)計方法，可以在結(jié)構(gòu)設(shè)計初始就明確結(jié)構(gòu)的性能設(shè)計水平，并且使設(shè)計的結(jié)構(gòu)性能正好達到目標性能水平，而不是傳統(tǒng)設(shè)計時給出一個限值。采用結(jié)構(gòu)對應(yīng)的最大位移進行變形設(shè)計，這與結(jié)構(gòu)實際情況更為相符?！　』谛阅艿目拐鹪O(shè)計是指：根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性和用途，提出不同的抗震設(shè)防水準和預(yù)期的性能目標，使設(shè)計的結(jié)構(gòu)在未來地震中具備預(yù)期功能，從而使結(jié)構(gòu)在整個生命期內(nèi)，在遭遇可能發(fā)生的地震作用下，總的費用達到最小。當前，國內(nèi)外對基于性

7、能的抗震設(shè)計開展的研究工作主要集中在以下幾個方面：　　1）多級抗震設(shè)防水準的確定　　抗震設(shè)防水準是指工程設(shè)計中，根據(jù)工程所在的地震環(huán)境和已定的設(shè)防目標，并考慮具體的社會經(jīng)濟條件來確定采用多大的設(shè)防參數(shù)，或者說應(yīng)采用多大的強度作為防御的對象[3-4]。基于性能的抗震設(shè)計要求能預(yù)期結(jié)構(gòu)在未來可能發(fā)生的地震作用下的抗震性能，即在抗震設(shè)防水準和性能水準之間建立起某種對應(yīng)關(guān)系，因此，抗震設(shè)防水準的確定在基于性能的抗震設(shè)計中占有重要地位?！　?）多級抗震性能水準的確定　　性能水準，是指結(jié)構(gòu)在某一特定抗震設(shè)防水準下預(yù)

8、期破壞的最大程度?；谛阅艿目拐鹪O(shè)計趨勢是將結(jié)構(gòu)構(gòu)件、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件等多種因素考慮進去，結(jié)構(gòu)、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞及其起的后果都被認為是性能水準。由此劃分的抗震性能水準要更具體細致，使人們的選擇范圍更靈活?！　?）可行的結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析方法　　基于性能的抗震設(shè)計要求建立適合于在多級抗震設(shè)防水準下實現(xiàn)多級性能水準的結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析方法?！　⌒阅芩疁视袃煞N彼此關(guān)聯(lián)的表示方式：一種是定性的描述，另一種是定量的描述。前者主要針對非專業(yè)人員，如關(guān)于破壞程度、運營