钢框架结构基于位移的抗震设计方法

与传统基于力的抗震设计方法相比,基于位移的抗震设计方法更易于实现基于性能的抗震设计.在若干文献的基础上,提出了一种钢框架结构基于位移的抗震设计方法.该方法建立在钢框架结构屈服位移可由几何尺寸确定的基础上,然后根据结构的性能水平确定其目标位移(即极限位移),计算相应的延性系数,采用相应的折减弹性谱,据此计算出结构的设计基底剪力,然后对钢框架结构进行刚度设计和承载力设计.算例分析表明,钢框架结构基于位移的抗震设计方法安全可靠,便于操作,而且还能够实现钢框架结构在不同性能水平下的抗震设计.     

梁贯通式支撑钢框架体系的强度折减系数研究

基于强度折减系数的抗震设计方法,将增量动力分析（IDA）和能力谱法（CSM）结合,对典型梁贯通式支撑钢框架结构的强度折减系数进行研究。采用结构试验校准后的有限元分析模型对结构进行分析,得到结构性能点。通过比较按照设防烈度弹性设计的基底剪力Ve和按照小震设计的基底剪力Vd得到强度折减系数R。分析表明：支撑与框架柱的配置比例及布置方式会对此类结构的强度折减系数产生影响;适用于7度设防烈度的典型两层结构两种支撑配置比例（CASE1和CASE2一层与二层支撑配置比例分别为3∶1和2∶1）梁贯通式支撑钢框架结构体系的强度折减系数可分别取为3.02和2.54。最后建议了该新型结构体系考虑强度折减系数并基于我国现行规范进行抗震设计的地震作用取值范围。     

梁贯通式支撑钢框架体系的强度折减系数研究

基于强度折减系数的抗震设计方法,将增量动力分析(IDA)和能力谱法(CSM)结合,对典型梁贯通式支撑钢框架结构的强度折减系数进行研究。采用结构试验校准后的有限元分析模型对结构进行分析,得到结构性能点。通过比较按照设防烈度弹性设计的基底剪力V e和按照小震设计的基底剪力V d得到强度折减系数R。分析表明:支撑与框架柱的配置比例及布置方式会对此类结构的强度折减系数产生影响;适用于7度设防烈度的典型两层结构两种支撑配置比例(CASE1和CASE2一层与二层支撑配置比例分别为3∶1和2∶1)梁贯通式支撑钢框架结构体系的强度折减系数可分别取为3.02和2.54。最后建议了该新型结构体系考虑强度折减系数并基于我国现行规范进行抗震设计的地震作用取值范围。     

框架结构直接基于损伤性能的抗震设计方法研究

根据建筑结构基于性能的抗震设计思想，针对框架结构提出了直接基于损伤性能的设计方法。首先，建立等效位移延性系数与结构损伤指标的关系，得到了反映不同设防水准损伤目标的结构等效位移延性系数；其次，运用R-μ关系模型，根据等效位移延性系数确定了地震折减系数，从而计算出结构弹塑性地震作用；然后，通过结构的需求曲线与推覆曲线对结构在强震作用的性能进行评价；最后，通过算例说明了该方法的设计步骤及其可行性。     

抗弯钢框架结构影响系数研究

结构影响系数主要包括延性折减系数和超强系数。给出了按我国抗震规范设计的几个典型抗弯钢框架结构,采用弹塑性时程分析方法确定了结构的整体能力曲线。考虑了结构层数、跨数等对结构延性和超强能力的影响,给出了在典型地震波作用下的各结构的结构影响系数值。建议在我国的结构抗震设计中,抗弯钢框架的结构影响系数最小值可取4。     

两岸建筑抗震设计规范比较

本文对大陆的《建筑抗震设计规范》与台湾地区的《建筑物耐震设计规范》进行了详细比较,主要内容涉及:(1)设计总原则;(2)地震水平划分标准;(3)设计反应谱;(4)地震力的计算方法;(5)底部剪力法;(6)振型分解反应谱法;(7)时程分析法中的相关规定;(8)结构构件验算方法;(9)结构位移验算的相关规定,等。重点介绍了台湾《建筑物耐震设计规范》中设计地震力的求解方法与地震作用折减系数R的取值。通过一个简单算例表明了两种规范在结构弹性设计中的主要区别,分别采用两种抗震规范设计了同一场地、相同荷载情况的屈曲约束支撑钢框架结构,并分析了用钢量存在差异的主要原因。     

考虑材料变异性的半刚接钢框架内填RC墙结构的强度折减系数研究

为合理评估半刚接钢框架内填RC墙结构(简称PSRCW)的延性及强度折减系数，文中利用Latin超立方抽样方法考虑PSRCW结构中型钢、钢筋及混凝土材料力学性能的随机性，提出一种基于Pushover方法评估PSRCW结构延性及强度折减系数的概率方法。根据现行抗震设计规范设计4组160个PSRCW算例样本，重点考察了层数、抗震设防烈度、水平荷载分布模式等因素的影响，利用Pushover方法确定160个PSRCW算例的抗侧能力曲线，基于概率方法按置信水平为95%的单侧置信下限确定PSRCW结构的延性及强度折减系数。研究结果表明，随着层数的增加，PSRCW结构的延性及强度折减系数均呈降低趋势；设防烈度对PSRCW结构的延性折减系数影响不明显，但对强度折减系数影响较大；均匀分布模式作用下确定的PSRCW结构的延性及强度折减系数均显著大于按广义乘方分布模式的分析结果。     

多层石膏墙体钢网格式框架结构影响系数研究

GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》并未给出多层石膏墙体钢网格式框架结构的结构影响系数,因此其抗震设计荷载取值还不明确。基于此,依据GB 50011-2010规范设计了6个典型的多层钢网格式框架结构模型,通过推覆分析得出结构的能力谱曲线,基于改进能力谱法得出罕遇地震和抗震设防烈度地震作用下的需求谱曲线。将结构的能力谱曲线和延性需求谱曲线族置于统一坐标系中,确定结构的目标位移以及性能关键点坐标。进一步考虑层数及标准层布置对结构延性和超强系数的影响,评估结构的抗震性能并给出结构影响系数取值。研究表明：多层钢网格式框架结构在抗震设防烈度地震和罕遇地震作用下的变形均满足抗震规范要求;其结构影响系数取3.0,位移放大系数取4.0;该结构可采用现行抗震规范进行设计,但设计结果偏于保守。     

钢筋混凝土框架结构直接基于位移的抗震设计

提出了针对《建筑抗震设计规范》中丙类建筑的＂四水准＂的抗震设防目标,并利用直接基于位移的抗震设计方法对一个6层钢筋混凝土框架结构进行了抗震设计。结果表明,直接基于位移的抗震设计可以针对不同地震作用水平下的结构进行设计配筋,比现行抗震设计方法有其自身独到优势。     

设置少量抗震墙的框架结构抗震设计分析

设置少量抗震墙的框架结构是一种特殊形式的框架结构,我国新的GB50011—2010《建筑抗震设计规范》及JGJ3—2002《高层建筑混凝土结构技术规程》虽然对该结构体系的抗震计算方法及抗震设计要求有一些明确规定,但仍存在诸多不确定因素,使其在实际工程设计中存在较大的随意性。本文从实际工程设计中框架结构设置少量抗震墙的根本目的出发,运用框架与抗震墙协同工作原理,明确了设置少量抗震墙的框架结构体系的概念。在此基础上,结合新的GB50011—2010《建筑抗震设计规范》中有关设置少量抗震墙的框架结构的相关规定,对该结构体系在地震剪力计算方法及地震剪力分布特征、结构抗震设防体系、抗震等级、抗震构造措施、最大适用高度、层间位移角等方面的抗震设计进行了分析,以供实际工程设计参考。