基于性能的钢筋混凝土建筑结构抗震设计方法

我国现行建筑结构抗震设计规范,通过小震弹性承载力计算+抗震延性构造措施来达到"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震设防目标,而对不满足规范要求的超限工程没有明确的设计方法。采用基于性能的结构抗震思想,参考被国外广泛应用的抗震设计规范,结合我国抗震规范体系的特点,提出一套符合我国规范的基于性能的钢筋混凝土建筑结构抗震设计方法。对不同水准地震作用下结构构件的受力和变形采用弹性和弹塑性方法进行结构分析,从结构和构件两个层次对承载力和变形进行定量控制。     

基于性能的既有建筑防屈曲支撑抗震加固设计

对于抗震能力低、抗震构造措施普遍不满足现行规范的原非抗震设防区既有建筑,采用消能减震技术加固结构,通过性能化设计方法实现抗震加固目标,可以解决传统加固方法效率低、难以实施等难题。以原非抗震设防区某既有框架结构教学楼加固项目为例,介绍了采用耗能防屈曲支撑提高抗震性能的具体方法和既有建筑基于性能的抗震加固设计流程。结果表明:加固前结构单体中最大的扭转周期比达到了0.96,最大位移比为1.38, 加固后扭转周期比控制为0.84,最大位移比为1.20; 加固前结构小震下构件承载力基本满足要求,但扭转周期比和抗震构造措施不满足现行规范要求,大震下结构会发生严重破坏甚至倒塌; 加固后结构构件承载力能满足7度小震(多遇地震提高1度)要求,小震下防屈曲支撑调整结构抗扭刚度,减小扭转效应,大震下防屈曲支撑屈服耗能,显著提高了结构的抗大震性能; 当结构的抗震性能明显提高时,抗震构造措施要求可适当降低。     

基于性能的既有钢筋混凝土建筑结构抗震评估与加固技术研究

根据我国现行的建筑结构抗震规范,在新建建筑结构和既有建筑结构的抗震评估均通过抗震承载力计算和抗震构造延性措施来达到抗震预防目标,对于具有明显薄弱或者不规则的建筑部位结构需要进行弹性层间变形计算。以层间结构位移和变形构件作为性能参考目标,从定量上和理论上解决了既有钢筋混凝土建筑结构的抗震评估与加固问题。     

湖州某超高层结构抗震设计

以湖州市某超限高层工程设计为例,根据实际工程设防烈度与场地条件具体情况并结合建筑重要性及成本经济等考量,选取适当的性能目标和抗震措施。采用基于性能的设计方法对该超限高层在三水准地震作用下的抗震性能进行定性和定量分析,分别开展了小震弹性计算、中震弹性和不屈服分析、大震不屈服和屈服分析。通过设计使结构在不同地震作用下,满足现行抗震规范规定的"小震不坏,中震可修,大震不倒"的抗震设防目标。     

某大底盘双塔超限高层基于性能的抗震设计

针对某大底盘双塔超限高层结构,采用基于性能的设计方法进行抗震设计。通过在小震、中震、大震作用下的弹性和弹塑性分析,了解该结构的动力特性和破坏特征。计算结果显示因双塔对称布置,受力较为合理,具有较强的抗震性能,满足延性设计的要求,达到了小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震设防目标。     

高层建筑基于性能的粘滞耗能支撑结构抗震加固设计

根据我国79系列规范设计的某钢筋混凝土高层建筑,由于使用功能的改变需要对结构进行抗震评估和加固。引入基于性能的抗震评估与加固方法,以结构层间位移和构件承载力需求作为性能目标,通过基于地震加速度记录的非线性快速时程积分(FNA)方法进行结构分析。论证了该既有钢筋混凝土高层建筑在控制加固费用的前提下采用增设粘滞耗能支撑的方法,加固后结构满足"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震设防目标。     

吴江某超高层塔楼结构抗震设计与分析

吴江滨湖新城A8-1地块塔楼结构高度184.90m,为超B级高度的超限高层建筑,采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,核心筒高宽比高达15.90,且存在平面不规则情况。对结构进行了小震弹性、中震反应谱及大震弹塑性时程分析,选择了合理的结构整体抗震性能目标,结果表明塔楼结构布置合理,各项整体指标均满足规范要求。通过对结构进行抗震性能化设计,并提出相应的抗震构造及计算加强措施,实现结构"小震不坏,中震可修,大震不倒"的抗震设计目标。     

框支剪力墙超限高层结构设计探讨

某公寓式办公楼工程采用框支剪力墙结构体系,为转换层层数及建筑高度超限的高层建筑结构。构造设计时应提高截面承载力、结构延性及结构抗倒塌性能满足计算要求,结构的刚度与变形特性满足规范限制要求,该建筑可满足"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震设防要求。     

某超限建筑基于性能的抗震设计

随着中国经济的不断发展，建筑的高度和复杂程度不断增加，出现了越来越多的超限建筑。根据工程特点和《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）有关结构抗震性能设计的最新要求，运用基于性能的抗震设计方法，详细叙述了结构抗震性能目标、针对超限的措施。对工程进行了小震弹性分析以及大震弹塑性分析。从而确保结构符合：小震不坏，中震可修，大震不倒的要求。     

“两水准两阶段”抗震性能化设计方法及工程应用北大核心CSCD

针对小震计算设计方法与中震计算设计方法展开对比分析,研究两种设计方法的相同之处和本质区别。重点论述基于构件的“两水准两阶段”结构抗震性能化设计方法,即“小(或中)震结构弹性计算、构件承载力设计,大震结构弹塑性计算、构件承载力和变形复核”的抗震思路和设计方法。实现基于构件层次的结构抗震性能化设计,与基于构件试验的混凝土结构经典理论的理念保持一致。通过一栋复杂连体建筑的结构超限设计,重点论述定量评估大震作用下构件正截面变形能力、斜截面承载能力以及构件损坏程度。结果表明,通过大震作用下的构件性能评估,可以发现结构抗震薄弱位置和薄弱构件;采取具有针对性的加强措施可实现结构抗震性能的精准优化,保证结构抗震安全。     

江西商联中心超限高层基于性能的抗震设计

针对某大底盘双塔超限高层结构,采用基于性能的设计方法进行抗震设计;通过弹性和弹塑性分析,了解该结构的动力特性和破坏特征。计算结果显示,塔楼布置受力较为合理,具有较强的抗震性能,满足延性设计的要求,达到了小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震设防目标。     

高层建筑结构抗震设计分析

文中通过实际案例,对高层建筑常用设计方式的抗震设计进行了研究,利用YJK-A与SAUSAGE2020计算软件对结构平面的抗震特点、建筑小震指标、中震、大震弹性和弹塑性时程进行分析,满足建筑节后小震不坏、中震可修、大震不倒的设防目标,提高建筑抗震性能,以期为后续相关工程提供参考。     

某高层住宅超限结构设计

某高层住宅为混凝土剪力墙结构,属"高度超限"。设计分别采用SATWE和PMSAP程序分析计算,对两种程序计算的结果加以判断后用于构件设计。中震作用下,底部加强区的剪力墙抗剪承载力按弹性设计,抗弯承载力按不屈服设计。对结构进行罕遇地震下的Pushover分析,以验证结构能否满足大震阶段不倒塌的抗震设防水准要求。通过计算分析和采取相应的抗震构造加强措施,基本保证了结构具有较好的抗震性能,结构设计满足现行规范各项要求,达到"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震设防目标。该项目针对超限结构采取的抗震分析方法、计算手段及构造加强措施,可供类似超限高层结构设计参考。     

抗震设计中常见问题

抗震规范规定,我国的抗震设防目标必须坚持“小震不坏,中震可修,大震不倒”的原则,而建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类,乙类．丙类,丁类4个抗震设防类别。我们知道,一栋建筑在大震下能否不倒,已经不是看其承载力的大小了．而是看它的延性是否能够到达设计要求     

某超限高层基于性能的抗震性能研究

随着中国经济的不断发展,建筑的高度和复杂程度不断地增加,且越来越多的建筑高度和复杂程度超出规范规定的限值.分析超限结构在地震作用下的可靠程度是一个极具意义的研究课题.运用基于性能的抗震性能研究方法,对工程实例进行小震弹性分析、时程分析、中震弹性和中震不屈服、大震弹塑性分析,从而确保结构符合“大震不倒、中震可修、小震不坏”的要求.     

纯水岸九期1#楼超限高层建筑抗震设计

介绍了工程特点和结构超限抗震设计,并针对平面尺度超标和结构局部高位转换,采取了基于性能的抗震设计和比现行规范要求更为严格的抗震措施。经对结构进行不同模型、空间软件的弹性和弹塑性结构分析,得出结构满足小震不坏、中震可修、大震不倒的三水准抗震设防要求。对转换结构、框支柱等抗震薄弱部位,有针对性地采取加强措施,以确保结构重要构件的高延性性能。     

某框架-核心筒结构超高层建筑基于弹性和弹塑性计算的中震抗震性能对比分析

针对某典型框架-核心筒结构超高层建筑,分别按小震弹性计算和弹性时程分析、中震弹性计算、大震弹塑性动力时程分析对结构抗震性能进行分析,重点对中震作用下弹性计算和弹塑性动力时程计算进行对比分析,分析了中震作用下框架和核心筒基于弹性反应谱与弹塑性计算的内力和配筋变化规律。结果表明,对框架-核心筒结构超高层建筑采取相应计算方法和加强措施,并对中震弹性计算配筋进行适当调整后,结构可满足中震抗震性能目标。     

中震弹性设计与中震不屈服设计的理解及实施

我国目前的抗震规范规定结构抗震设计时,进行小震作用下的承载力验算、弹性变形验算和大震作用下的弹塑性变形验算,对中震设计的具体内容涉及很少.近年来随着我国复杂和超限结构的不断出现,国内一些专家提出对此类重要结构实施中震作用下的抗震设计,具体包含"中震弹性"和"中震不屈服"两种方法.文中首先就这两种设计方法的概念、具体设计参数进行了对比分析;然后以某一高层混合结构为例,对比了按7度丙类建筑小震、乙类建筑小震、丙类建筑中震不屈服、丙类建筑中震弹性下的设计结果,得到的一系列结论可供设计人员和规范修编参考.     

某超高层酒店结构抗震设计

广州琶洲西区AH040110地块超高层酒店为B级高度的复杂高层建筑,存在侧向刚度不规则、局部不规则、局部楼板不连续及局部楼层扭转不规则情况。设计中采用了基于性能设计的抗震设计方法,对不同结构构件,根据其重要性提出不同的抗震性能目标。并对结构进行了小震弹性反应谱、小震弹性动力时程、中震和大震作用下的性能目标复核、大震弹塑性计算分析。分析结果表明,结构整体和各构件的抗震性能均能达到设计的预期目标。针对超限情况及设计中的关键技术问题,采用相应的抗震分析计算措施及构造加强措施,确保构件满足设定的抗震性能目标。     

基于性能设计方法在超限高层抗连续倒塌设计应用

我国抗震设计规范提出"小震不坏、中震可修、大震不倒"的设防目标,其中,"中震可修、大震不倒"的第二、第三水准设防目标,主要是采用经验调整系数及构造加强措施来实现,缺乏定量的计算分析。本文应用基于性能抗震设计的方法,采用静力非线性有限元倒塌计算原理,分析框架结构在大震作用下的破坏机理,对结构"大震不倒"进行定量分析,确保结构实现抗倒塌的设计目标。并结合一个超限高层实例,验证倒塌计算结果与振动台实验结果的相符性。