建筑结构抗震设计基本要求的新规定：GB50011—2001《建筑抗震设计规范》讲座之一

国家标准GB 5 0 0 11- 2 0 0 1《建筑抗震设计规范》将于 2 0 0 2年 1月 1日起实施 ,为使广大工程设计人员对新《建筑抗震设计规范》有基本了解 ,本刊特约请参加编制该规范的戴国莹研究员在本刊举办专题讲座 ,着重介绍新抗震设计规范与GBJ 11- 89《建筑抗震设计规范》的异同。该讲座共分为抗震设计基本要求 ;场地选择和抗震计算 ;混凝土结构抗震 ;砌体结构抗震 ;钢结构抗震 ;单层房屋抗震 ;房屋隔震设计和非结构构件抗震等八个部分 ,从本期开始将陆续在本刊刊登 ,以飨读者。     

底部框架抗震墙房屋抗震设计中几个问题的探讨

本文针对实际工程中底部框架抗震墙房屋抗震设计中存在的问题进行了分析 ,并结合《建筑抗震设计规范》GB5 0 0 11— 2 0 0 1对这些问题提出了原则性的意见。     

建筑场地抗震性能评价和结构抗震计算的新规定——GB50011—2001《建筑抗震设计规范》讲座之二

建筑结构抗震设计时 ,场地抗震性能评价的要求 ,主要包括场地地段和场地类别划分、液化判别和处理等 ;结构抗震计算的要求 ,主要包括地震作用方向、地震影响系数的参数、地震作用取值、结构承载力和变形验算等。ＧＢ5 0 0 11- 2 0 0 1《建筑抗震设计规范》(简称“新规范”)与ＧＢＪ 11- 89《建筑抗震设计规范》(简称“89规范”)相比 ,在发震断裂、局部地形影响、场地类别划分方法、时程分析要求、变形验算范围和验算指标等方面有一定的改进 ,并新增了桩基抗震验算、长周期和不同阻尼比的地震影响系数、最小地震作用控制要求 ,总体上使结构抗…     

建筑抗震设防是减轻地震灾害的根本途径

我国的建筑抗震设计规范自发布实施至今已有 2 0多年了 ,在这期间 ,我国大陆相继发生了 2 0多次 6级及以上破坏性地震 (笔者曾多次赴地震灾区进行房屋震害调查工作 )。按抗震设计规范进行设计建造的房屋以及进行了抗震加固的房屋在这些地震中的表现如何 ,是人们十分关心的问题。本文根据我国大陆近些年来发生的 6级及以上破坏性地震的震害情况 ,分析了地震直接经济损失的构成 ,总结了丽江、包头、巴楚 3次地震的房屋震害规律 ,得出建筑抗震设防是减轻地震灾害的根本途径的结论     

谈底部框架--抗震墙砖房的抗震概念设计

基于底部框架—抗震墙砖房的结构特点 ,结合GB 5 0 0 11 2 0 0 1建筑抗震设计规范 ,提出了底部框架层、过渡层、上部砌体结构等结构体系的抗震设计要点 ,从而提高了房屋的整体抗震性能     

混凝土小型空心配筋砌块结构抗震设计介绍

结合新的抗震设计规范,介绍了混凝土小型空心配筋砌块砌体结构抗震承载力的计算和抗剪设计应满足的条件,以及砌体结构抗震验算、抗震措施等,可供工程人员在运用新的抗震设计规范时参考。     

桥梁抗震设计规范与建筑抗震设计规范的比较

对我国现行<公路工程抗震设计规范>与<建筑抗震设计规范>进行了较为详细的对比,分别从抗震设计的基本思想、设计地震动参数、地震反应分析和计算方法、构造细节等方面对这两本规范进行了比较,并指出了今后我国各行业工程结构抗震设计规范宜逐步统一.     

《建筑抗震设计规范》修订后的特点

本文简要介绍国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011-2001的主要特点,保持与原抗震设计规范GBJ11-89的延结性,适度提高结构抗震安全性,强调建筑方案要符合抗震设计要求,扩大了规范适用的结构体系,并向基于性能要求的抗震设计迈出重要的一步。     

谈提高建筑结构延性措施

指出建筑结构具有一定的延性是抗震设计的基本原则，结合20l0版《建筑抗震设计规范》介绍了延性的概念、要求，并对改善抗震结构延性的措施进行了一些归纳总结，以达到建筑结构抗震设计要求。     

从各国规范比较看结构抗震设计思想的演变

通过对国内历年来的抗震设计规范以及国外主要抗震设计规范进行比较,探讨了结构抗震设计思想的演变过程。结构的抗震设防从单一水准发展到了现行的多级抗震设防,而未来的发展趋势将是基于性能的结构抗震设计。     

竖向地震作用的重要性

通过对国内外大量地震记录的比较分析,提出竖向地震作用对结构具有不可忽视的影响。简要叙述了计算竖向地震作用的方法以及竖向地震作用的研究进展。从国内外一些震害现象阐述了结构抗震分析中考虑竖向地震作用的重要性,并归纳了地震分析中的一种新观点。     

我国《建筑抗震设计规范》基底剪力系数研究

介绍了基底地震剪力的影响因素及美国、新西兰、加拿大及欧洲抗震规范采用振型分解反应谱法进行分析时的基底地震剪力最小需求,并从中美规范剪力系数所考虑因素的对比及高阶振型对长周期结构基底地震剪力影响的分析中发现,剪力系数应满足2个必要条件：剪力系数应与反应谱形状（由场地类型等因素决定）相关;剪力系数应反映高阶振型的影响,即满足单调性条件。根据SEAOC的研究报告,针对我国GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》剪力系数计算式存在的不足,提出了修正建议。对比分析表明,修正后的剪力系数计算式更符合基底地震剪力的特性,且工程适用范围更广,可为抗震规范今后的修订提供参考。     

大跨度悬索桥地震反应分析及其抗震性能评价

对一座大跨度悬索桥进行了地震反应谱分析和线性、非线性的地震时程分析,并在此基础上对该桥进行了抗震性能验算.反应谱分析考虑了周期和阻尼比调整,时程分析时考虑了地震动空间变异性的影响,非线性分析考虑几何刚度变化、大位移以及梁柱效应的影响.抗震性能验算分为强度验算和位移验算.     

中日建筑抗震规范抗震设计比较

从宏观层面比较了中日建筑抗震规范的发展以及抗震设计和抗震计算方法。两国的抗震设计思路类似,都是采用两阶段的设计,但总体而言,日本的抗震设防标准要高于中国,而且第二阶段的设计易于实现和检查。同时日本的抗震设计方法比较多样化,它是第一个将基于能量的抗震方法写入规范的国家。通过本文的比较与分析,希望对中国的抗震规范编制和抗震设计有一定的借鉴作用。     

小半径曲线梁桥地震响应分析

以某高速公路立交匝道桥梁为例,建立曲线梁桥的空间梁单元有限元模型,研究地震动输入、结构动力特性、地震动输入方向及组合方法,分析结果表明,曲线梁桥结构复杂,相对直线桥,其振型参与质量分布离散,桥墩内力对地震输入方向比较敏感,宜采用多个方向进行地震动输入,并对结果进行组合。     

锈蚀钢筋混凝土结构地震易损性分析

钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的一个重要因素,会引起结构的自振周期延长、地震需求变化及抗震能力衰减,使得锈蚀钢筋混凝土结构的地震易损性分析不同于未锈蚀钢筋混凝土结构。以一栋按我国规范设计的RC框架结构为研究对象,分别建立了未锈蚀和锈蚀结构的非线性有限元模型并进行了模型验证。分别采用云图法和条带法计算得到了钢筋混凝土结构在未锈蚀和锈蚀两种工况下的地震易损性曲线和函数参数,对锈蚀钢筋混凝土结构地震易损性分析的特殊性及其对地震易损性分析结果的影响进行了分析。分析结果表明：不考虑钢筋锈蚀引起的结构自振周期延长会错误估计锈蚀钢筋混凝土结构的地震易损性水平。采用云图法分析锈蚀钢筋混凝土结构的地震易损性会出现锈蚀结构的极限状态失效概率低于未锈蚀结构的情况。而条带法比云图法可以更好地反映钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构地震易损性的影响。忽略钢筋锈蚀引起的结构抗震能力衰减会低估锈蚀钢筋混凝土结构地震易损性水平,建议在锈蚀钢筋混凝土结构地震易损性分析中采用基于Pushover的极限状态定义方法。     

城市高架桥梁抗震设计

从基于性能的桥梁抗震理念出发,选取典型的城市高架桥,通过研究其合理的抗震设防标准和性能指标,分别采用延性抗震设计和减隔震抗震设计进行分析。对比这2种方法在结构抗震性能及结构经济上的差异,表明减隔震抗震设计不仅可获得更优的抗震性能,还可有效地减低工程造价。     

基于机器学习的钢筋混凝土柱失效模式两阶段判别方法增强出版（附加材料可在文章详情页“评审附件”下载）

钢筋混凝土柱在侧向地震力作用下具有弯曲、剪切和弯剪三种失效模式。不同的失效模式下钢筋混凝土柱具有不同的地震损伤特征。因此,准确地判别钢筋混凝土柱的失效模式对于准确评估钢筋混凝土结构的抗震性能具有重要意义。利用已有的钢筋混凝土柱滞回加载试验数据,采用机器学习方法,提出了一种钢筋混凝土柱失效模式两阶段判别方法。其中,第一阶段以钢筋混凝土柱的基本设计参数为输入变量,采用机器学习中的回归算法,建立钢筋混凝土柱的受弯承载力、受剪承载力、弯曲变形和剪切变形预测模型。第二阶段以钢筋混凝土柱的受弯承载力、受剪承载力、弯曲变形和剪切变形作为输入变量,采用机器学习中的分类算法,对钢筋混凝土柱的失效模式进行自动判别,实现了准确判别钢筋混凝土柱失效模式的目的。研究结果表明：极端随机树、AdaBoost、随机森林和梯度提升算法分别对受弯承载力、受剪承载力、弯曲变形和剪切变形的预测效果最佳;极端随机树、梯度提升算法和最近邻居法分别对弯曲失效、剪切失效和弯剪失效具有最佳的分类效果;相比已有的钢筋混凝土柱失效模式分类方法,提出的两阶段分类方法具有与真实失效模式最为接近的分类结果,分类精度可以达到96%。     

Seismic fragility analysis of reinforced concrete structures considering reinforcement corrosion

钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的一个重要因素，会引起结构的自振周期延长、地震需求变化及抗震能力衰减，使得锈蚀钢筋混凝土结构的地震易损性分析不同于未锈蚀钢筋混凝土结构。以一栋按我国规范设计的RC框架结构为研究对象，分别建立了未锈蚀和锈蚀结构的非线性有限元模型并进行了模型验证。分别采用云图法和条带法计算得到了钢筋混凝土结构在未锈蚀和锈蚀两种工况下的地震易损性曲线和函数参数，对锈蚀钢筋混凝土结构地震易损性分析的特殊性及其对地震易损性分析结果的影响进行了分析。分析结果表明：不考虑钢筋锈蚀引起的结构自振周期延长会错误估计锈蚀钢筋混凝土结构的地震易损性水平。采用云图法分析锈蚀钢筋混凝土结构的地震易损性会出现锈蚀结构的极限状态失效概率低于未锈蚀结构的情况。而条带法比云图法可以更好地反映钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构地震易损性的影响。忽略钢筋锈蚀引起的结构抗震能力衰减会低估锈蚀钢筋混凝土结构地震易损性水平，建议在锈蚀钢筋混凝土结构地震易损性分析中采用基于Pushover的极限状态定义方法。     

A machine-learning-based two-step method for failure mode classification of reinforced concrete columns

钢筋混凝土柱在侧向地震力作用下具有弯曲、剪切和弯剪三种失效模式。不同的失效模式下钢筋混凝土柱具有不同的地震损伤特征。因此，准确地判别钢筋混凝土柱的失效模式对于准确评估钢筋混凝土结构的抗震性能具有重要意义。利用已有的钢筋混凝土柱滞回加载试验数据，采用机器学习方法，提出了一种钢筋混凝土柱失效模式两阶段判别方法。其中，第一阶段以钢筋混凝土柱的基本设计参数为输入变量，采用机器学习中的回归算法，建立钢筋混凝土柱的受弯承载力、受剪承载力、弯曲变形和剪切变形预测模型。第二阶段以钢筋混凝土柱的受弯承载力、受剪承载力、弯曲变形和剪切变形作为输入变量，采用机器学习中的分类算法，对钢筋混凝土柱的失效模式进行自动判别，实现了准确判别钢筋混凝土柱失效模式的目的。研究结果表明：极端随机树、AdaBoost、随机森林和梯度提升算法分别对受弯承载力、受剪承载力、弯曲变形和剪切变形的预测效果最佳；极端随机树、梯度提升算法和最近邻居法分别对弯曲失效、剪切失效和弯剪失效具有最佳的分类效果；相比已有的钢筋混凝土柱失效模式分类方法，提出的两阶段分类方法具有与真实失效模式最为接近的分类结果，分类精度可以达到96%。