中国钢筋混凝土结构抗震措施优化的思路及示例
中国钢筋混凝土结构抗震措施优化的思路及示例
作者：韦锋， 吴雪萍， 白绍良， WEI Feng， WU Xue-ping， BAI Shao-liang
作者单位：韦锋,白绍良,WEI Feng,BAI Shao-liang(重庆大学土木工程学院,重庆,400045)， 吴雪萍,WU Xue-ping(成都市建筑设计研究院,成都,610017)
刊名：
天津大学学报
英文刊名：JOURNAL OF TIANJIN UNIVERSITY
年，卷(期)：2008，41(8)
被引用次数：1次
参考文献(9条)
1.白绍良.李刚强.李英民从R-μ-T关系研究成果看我国钢筋混凝土结构的抗震措施[期刊论文]-地震工程与工程振动 2006(05)
2.GB 50011-2001.建筑抗震设计规范 2001
3.IBC 2003 International Building Code 2003
4.Designers' Guide to EN 1998-1 and EN 1998-
5.Eurocode 8:Design of Structures for Earthquake Resistance,General Rules,Seismic Actions,Design Rules for Buildings,Foundations and Retaining Structures 2005
https://www.wendangku.net/doc/4f9320760.html,S 4203 General Structural Design and Design Loading for Buildings 1992
6.NBCC2000 National Building Code of Canada 2005
7.吴雪萍考虑R-μ规律及其他综合影响的二级抗震措施改进方案研究 2007
8.韦锋钢筋混凝土框架和框架-剪力墙结构非弹性地震反应性态的识别 2005
9.Panagiotakos T B.Fadis M N Deformations of reinforced concrete members at yielding and ultimate 2001(02)
相似文献(10条)
1.会议论文门进杰.史庆轩.杨君钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震设计量化指标2008
通过分析结构变形与损伤的关系，选取层间位移角作为钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震设计指标。统计分析了国内15榀钢筋混凝土框架结构拟静力试验中的26组关于层间位移角的实测数据和国内外126个钢筋混凝土框架柱的抗震性能试验数据，建立了钢筋混凝土框架结构在不同性能水平时的量化指标。通过非线性静力分析和时程分析，对提出的抗震设计指标的合理性和有效性进行了计算分析。结果表明，以基本抗震设防目标设计的框架结构在不同地震作用下，其各级性能水平所对应的层间位移角可以满足本文所提出的层间位移角限值的要求。
2.学位论文谢俊强钢筋混凝土框架结构基于位移的抗震设计方法研究2005
基于位移的结构抗震设计是基于性能抗震设计的重要方法之一，因其性能水平的确定比较直观，方法较易操作等优点，必将代表本世纪抗震设计方法的发展趋势。
钢筋混凝土结构基于位移的抗震设计主要包括两方面的内容，一是由目标位移确定结构的基底剪力，然后进行构件截面承载力设计；另一方面是由目标位移延性确定构件截面的曲率延性，从而进行构件截面的变形能力设计。
针对钢筋混凝土框架结构的侧向刚度沿高度变化的特点，本文提出：对于多层框架，用作用倒三角形水平分布荷载的变刚度悬臂柱的侧移曲线，作为结构的侧移模式，并依此确定了等效单自由度体系的等效参数，求得结构的基底剪力，进行构件截面承载力设计，并对所设计结构进行了推覆分析。经与等刚度侧移模式相比，发现该法更为合理。
为了准确地掌握结构的抗震性能，研究结构在地震作用下的屈服部位、屈服过程及最后形成的屈服机制就显得非常重要，本文提出了一种屈服比方法，可使结构设计人员较为方便地进行截面塑性铰的判定，从而较为胸中有数地了解结构在进入非线性状态后的性能。
在结构的极限变形状态下，为保证其整体或局部不发生脆性破坏，截面的变形能力设计起着关键作用。本文由结构的位移延性需求，针对不同破坏机制得到截面的曲率延性需求，并通过约束混凝土与其外部约束之间的关系建立了框架梁、柱的配箍特征值计算公式。
3.期刊论文梁兴文.黄雅捷.杨其伟.Liang Xingwen.Huang Yajie.Yang Qiwei钢筋混凝土框架结构基于位移的抗
震设计方法研究-土木工程学报2005,38(9)
根据钢笳混凝土框架结构的特点,将其性能划分为使用良好、人身安全和防止倒塌三个水平,并用层间位移角限值予以量化;用作用倒三角形水平分布荷载的等截面悬臂柱的侧移曲线作为框架结构的初始侧移模式.在此基础上,将多自由度体系转化为等效单自由度体系,导出了相应的等效参数.结构的目标位移根据其性能水平确定,并用假定的侧移模式给予修正.在等效线性化的前提下,由等效位移用弹性位移反应谱求出等效周期,然后对结构构件进行刚度设计和承载力设计.最后用静力弹塑性分析方法对结构进行分析,校核结构的侧移形状与初始侧移模式是否一致,并用推覆至相应性能水平时的侧移曲线作为修正后的侧移曲线重新计算.算例分析表明,本文方法简单实用,便于操作,而且能够控制结构在不同强度水准地震作用下的性能.
4.学位论文刘洪樟整浇R.C.框架结构基于性能的抗震设计静力弹塑性分析方法研究2006
20世纪90年代初期美国学者根据近年来的震害调查提出了基于性能的抗震设计思想，这一思想引起了各国的广泛重视。作为基于性能的抗震设计思想的结构计算实用方法——静力弹塑性分析Pushover方法重新激发广大学者的兴趣。我国现行规范已采纳Pushover方法作为弹塑性变形分析的方法之一
框架结构为算例，采用3种加载模式：基本振型加载模式、均匀加载模式和变振型加载模式，对结构进行静力弹塑性分析，对此3种加载模式对弹塑性分析结果的影响作了详细的研究。研究内容包括由Pushover分析得到的基底剪力与顶点位移的关系，结构破坏时楼层位移、层间位移角和结构构件塑性铰的出现顺序以及分布情况。针对常规Pushover分析存在的缺陷，本文对常规Pushover分析进行了改进，借助模态Pushover分析将多自由度体系分解为几个非线性单自由度体系，以考虑高阶振型影响；采用基于规范的弹塑性位移谱法计算对应模态的等效单自由度体系的位移需求，并以一定组合方式转化为多自由度体系位移需求，通过算例并将弹塑性位移谱法计算求得的结构位移需求与弹塑性时程分析得到的结构最大位移反应进行了比较，得到了有关弹塑性位移谱法和弹塑性时程分析的一些有用的结论。本文针对地震震害的最可观反映，分别对考虑和不考虑整浇钢筋混凝土楼板参与框架作用进行Pushover分析研究，分析表明按考虑和不考虑楼板的作用结构的反应和塑性铰的出现顺序和分布有很大的不同，得到了一些有价值的结论。
5.期刊论文陈炎浩论钢筋混凝土框架结构房屋的抗震设计-广东科技2007,""(3)
指出了钢筋混凝土框架房屋是我国工业与民用建筑常用的结构形式,未经抗震设计或抗震设计不合理的框架结构,在遭遇地震时所受到的破坏难以修复.框架房屋的抗震设计通过梁柱及节点箍筋的配置、纵向钢筋的配置、混凝土强度等级、截面尺寸等几方面,合理地采取构造措施,使抗震结构有足够的强度和延性,从而最大限度地减少地震所造成的损失.结合现行有关规范及工程实践,提出了框架房屋抗震设计的几点措施.
6.学位论文田野钢筋混凝土框架结构直接基于位移的抗震设计理论与方法2003
该文分析了现行规范抗震设计方法的优缺点及近几年出现的一些新问题,回顾了基于功能/位移抗震设计理论的引入及发展现状,系统地概括了基于位移抗震设计的理论框架,并对现在较常使用的两种基于位移抗震设计的方法—基于延性系数的方法和能力谱方法进行了分析.在此基础上,该文采用直接基于位移的抗震设计方法来实现基于位移的抗震设计.针对直接基于位移的抗震设计方法中存在的初始位移向量取法不一、在求得地震力后处理方法不明确等问题,推导了结构层间屈服位移的近似计算公式,并推导了比例向量对之进行修正.
7.期刊论文张敏钢筋混凝土框架结构的延性抗震设计-桂林工学院学报2004,24(1)
保证结构的延性是提高建筑抗震性能的重要措施,在地震区的结构都应设计成延性结构.简述了钢筋混凝土框架结构在地震作用下的耗能机理,并结合新的<建筑抗震设计规范>分别对框架结构的梁、柱及节点的延性设计进行探讨,采用轻质高强的填充墙来降低框架柱的轴压比,增加框架柱的配筋等级和数量均可提高框架结构的延性,同时对整个建筑的造价增加不多.
8.学位论文周靖钢筋混凝土框架结构基于性能系数抗震设计法的基础研究2006
结构性能系数是建筑抗震设计中的核心参数，是实现结构延性能力和承载能力双重控制的纽带。本文针对建筑抗震设计理论中急需解决的几个问题进行了探索性研究，综合基于承载力抗震设计方法中成熟且简便有效的部分，同时引入某些基于性能抗震设计方法中多极性和灵活性的思路，提出了钢筋混凝土(RC)框架结构基于性能系数的抗震设计方法。本文主要开展了以下几个方面的研究工作。
(1)RC框架结构抗震安全度比较分析。以RC框架结构作为比较对象，从抗震设防目标、层间位移角限值和基底屈服剪力三个方面比较了中国、美国、日本、澳洲和欧洲建筑设计规范中的相关条款或规定，通过实例分析比较了中国、美国和欧洲建筑设计规范中梁柱构件的抗震安全系数。与国际上具有重要影响意义的建筑抗震设计规范相比，宏观上可以认识到我国现行建筑抗震设计规范的安全水准偏低。
(2)RC框架结构性能系数研究。结构性能系数通常表达为三个特征系数的组合，即结构的延性折减系数、阻尼折减系数和抗震超强系数。首先通过单自由度体系(SDOF)大量实际地震波作用下的动力弹塑性时程分析，研究了影响延性折减系数的主要因素，建立了SDOF体系延性折减系数谱；SDOF体系的抗震强度需求不同于多自由度体系(MDOF)的抗震强度需求，为了获得MDOF体系的延性折减系数，通过对剪切型集中质量MDOF体系和相应等效SDOF体系抗震强度需求的分析，采用修正相应等效SDOF体系的延性折减系数的方法研究了MDOF体系的修正系数谱的基本特征，从而建立了MDOF体系的延性折减系数谱。通过SDOF体系位移反应谱的分析，研究了阻尼折减系数的变化规律及其影响因素。通过对基于我国建筑抗震规范设计的RC框架结构抗震能力的分析，研究了RC框架结构的抗震超强系数及其影响因素。
(3)RC框架结构强柱系数的抗震效应分析。通过非线性有限元模拟试验研究，分析了RC框架子结构材料特性、轴压比、楼板参与等对RC框架结构实际强柱系数的影响。采用可靠度理论评估了RC框架结构单个节点“强柱弱梁”的失效概率；考虑主要影响梁柱强弱设计参数和地震加速度峰值的随机性
，通过蒙特卡罗模拟，研究了3层和6层框架结构楼层和体系形成“柱铰屈服”机制时抗震位移需求超越位移能力的概率；基于结构抗震易损性的分析
，建立了强柱系数的抗震效应评估方法，并以6层确定性RC框架结构为例，通过增量动力弹塑性时程分析，建立了能有效评估强柱系数抗震效应的易损性曲线。
(4)RC框架结构抗震变形性能分析。通过收集和分析国内外文献中的试验数据，结合国外规范相似的条款，推荐了不同极限状态时RC框架结构基于层间位移角的极限性能指标；通过研究结构楼层延性系数的影响因素，建立了近似估算楼层位移延性系数的计算公式。通过弹性和弹塑性时程分析，研究了水平地震作用下梁铰型屈服RC框架模型结构的楼层屈服剪力系数、基本自振周期、楼层数三个因素对弹塑性位移增大系数的影响，建立了弹塑性层间位移增大系数经验公式。假定RC框架结构为理想剪切型和弯曲型结构的组合，采用等效静力荷载分布模式推导了RC框架结构的弹性侧移分布模式，讨论了弯剪强度比率、荷载分布模式对位移反应的影响；假定结构的第一振型矢量模式，提出了近似估算地震作用下结构弹性和弹塑性位移反应的方法。
(5)建立RC框架结构基于性能系数的抗震设计方法。在以上几个基础性问题的研究基础之上，本文比较完整地建立了RC框架结构基于性能系数抗震设计方法构架，论述了基于性能系数抗震设计的基本思路和若干关键问题的解决途径，给出了基于性能系数抗震设计方法的基本步骤，通过设计实例说明了常规RC框架结构的设计过程，验证了方法的可行性。本文提出的RC框架结构基于结构性能系数的抗震设计方法可以较好地运用结构承载力与延性能力之间的内在规律，实现承载力-延性的有效双重控制，主动有效地引导结构按照预期的目标实现屈服。
9.期刊论文高迎春钢筋混凝土框架结构抗震设计中应注意的几个问题-城市建设2009,""(34)
地震灾害是人类面临的严重的自然灾害之一.强烈地震常造成人身和财产巨大损失,如何能够使房屋设计在地震灾害中经受住考验,保证人民财产的安全,越来越成为我们每个结构设计人员注意的问题,我仅就钢筋混凝土框架结构抗震设计中应注意的一些问题阐述一下自己的观点.
10.期刊论文刘林.白国良.李晓文.李红星.赵春莲.Liu Lin.Bai Guoliang.Li Xiaowen.Li Hongxing.Zhao
Chunlian钢筋混凝土框架结构基于位移的抗震设计-工业建筑2009,39(5)
RC框架结构基于位移的抗震设计以框架的侧移曲线为基础,将多自由度体系转化为等效单自由度体系.在等效线性化的前提下,用弹塑性位移反应谱求出结构等效周期,得到层间剪力,进行结构构件刚度和承载力设计.同时将框架结构的弹塑性层间位移转化为梁、柱构件的目标侧移角,以确定构件的配箍特征值,保证结构预期的变形能力.该方法可以很好的控制结构在不同强度水准地震作用下的性能.
引证文献(1条)
1.李凯文.邹昀地震烈度提高一度对多层建筑工程量的影响[期刊论文]-山西建筑 2010(3)
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