基于一致倒塌风险的建筑抗震评价方法研究

建筑结构的抗震能力、尤其是抗倒塌能力设计目标应根据其所在场地未来一定设计使用年限内可能遭遇的地震危险性来设定。首先介绍了基于动力增量分析（IDA）的结构倒塌易损性分析方法,随后结合地震危险性分析,分别给出了结构抗倒塌能力和结构所面临地震危险性的概率模型,进而根据结构在未来一定设计使用年限内的倒塌概率,对建筑结构的抗地震倒塌风险进行定量评价,并给出了相应的计算方法。以一座7度抗震设防的RC框架结构为例,计算了该RC框架结构在3个同为7度抗震设防而地震危险性不同地区的地震倒塌风险,指出仅以抗震设防烈度作为建筑结构抗震设计的依据所存在的不足,建议应基于一致倒塌风险进行结构抗震设计,并提出了相关结构抗震设计方法需开展的研究工作。     

高层框架-剪力墙结构连续倒塌风险评估

采用大型通用有限元软件SAP2000,对某高层框架—剪力墙结构在局部构件损坏后,进行重力荷载作用下的非线性静力Pushover分析,得到了结构的损坏程度及框架塑性铰发展状况的规律,为进一步研究连续性倒塌的机理、抗连续倒塌的方法提供了一些帮助。     

等倒塌设计抗弯钢框架的结构影响系数

为促进抗震设计所采用的结构影响系数能够定量实现“大震不倒”这一性能化抗震目标,按照中国抗震规范设计了3个具有相同的抗倒塌储备能力的抗弯钢框架,采用增量动力时程分析方法、并结合“等倒塌”设计准则,确定了抗弯钢框架的结构影响系数,给出了建议值。     

基于构件变形的RC剪力墙结构#br# 地震抗倒塌准则对比研究

为确定一种能够较为真实地反映RC剪力墙结构接近倒塌状态的抗倒塌判定准则,该文分别从材料、构件和结构层次选取4种具有代表性的抗倒塌准则(弹塑性层间位移角准则、第一竖向构件失效准则、材料应变准则和结构动力失稳准则)进行对比分析。在不考虑结构的扭转效应前提下,以RC构件变形指标限值为墙肢损坏程度的衡量标准,采用基于IDA的倒塌易损性分析方法对11个典型RC剪力墙结构(考虑不同设防烈度、特征周期和结构高度)进行评估,研究各准则的控制严格程度、倒塌概率、CMR随结构参数变化规律以及墙肢实际性能状态等。研究结果表明：第一竖向构件失效准则可合理地判别RC剪力墙结构的临界倒塌状态,具有合适的控制严格程度。     

Y型偏心支撑钢框架倒塌储备能力分析

为了评估Y型偏心支撑钢框架结构的倒塌储备能力,提出了一种针对于Y型偏心支撑钢框架结构的倒塌判定标准,并利用这个标准对不同设防烈度和不同层数的4个算例进行了IDA分析,得到了4个算例的倒塌储备系数和倒塌概率曲线.分析结果表明：相同条件按9度设计的Y型偏心支撑结构比按8度（0.2g）设计的结构倒塌储备能力弱,且层数越高其倒塌储备能力越弱.     

框架-剪力墙结构中剪力墙的设计

探讨了框剪结构中剪力墙的厚度、数量及长度的确定,从剪力墙的平面、竖面阐述了剪力墙的布置。     

大型火力发电厂SRC框架柱-RC分散剪力墙主厂房混合结构体系抗震性能试验研究

针对我国高烈度区大容量机组火力发电厂钢筋混凝土框排架主厂房先天不足以及钢结构主厂房造价高的现状,现提出采用型钢混凝土(SRC)框架柱—钢筋混凝土(RC)分散剪力墙混合结构体系作为主厂房框排架新型结构体系。根据该结构体系特点,选取三榀三跨结构进行1∶7比例空间模型抗震性能拟动力和拟静力试验,研究该新型结构体系在水平地震作用下的受力特点,刚度退化规律、结构滞回性能、变形性能和薄弱部位等。研究结果表明,该新型框排架结构体系能够满足小震不坏、大震不倒的设防要求,结构的位移-荷载滞回曲线较饱满,结构的耗能能力和变形性能较强,薄弱部位发生在汽轮发电机运转平台层处,实际设计中应加强注意。该混合结构体系能够满足8度地区大容量机组主厂房结构的抗震要求,是一种值得大力推广应用的新型结构体系。     

基于IDA分析的结构抗地震倒塌能力研究

结构体系的合理性对提高结构在极端灾害下的抗倒塌能力具有非常关键的作用,但目前尚缺少对结构体系合理性和抗倒塌能力的定量化评价方法。本文以结构抗地震倒塌为例,首先对结构的安全储备进行了讨论,指出结构的安全储备包括构件层次的安全储备和整体结构体系安全储备,并对影响结构体系安全储备的因素进行了分析。而后,为了更好地评价整体结构体系的抗地震倒塌安全水平,介绍了近年来国际上趋向采用的基于增量动力分析(IDA)的倒塌储备系数(CMR),并以框架结构为例介绍了用倒塌储备系数衡量整体结构抗倒塌能力的具体方法。     

基于统一倒塌风险的建筑抗震设计方法研究

为了研制基于一致倒塌风险的建筑抗震设计方法,首先对建筑结构地震倒塌风险表征参数及其控制水准进行了研究,认为在工程设计与控制中,可采用规范GB 50011-2010的弹塑性层间位移角限值作为倒塌的判别标准,采用弹塑性层间位移角限值的超越概率表征建筑的地震倒塌风险,风险控制水准建议取10％;其次对基于统一地震危险的抗震设计...     

基于CMR分析空间结构抗震倒塌设计研究

结构的抗震倒塌设计是否合理在极大程度上影响了结构在极端灾害下的抗倒塌能力,但目前尚缺少较为明晰的抗震倒塌设计方法.本文以网壳结构为例,提出了一种基于CMR分析的空间结构抗震倒塌设计方法.方法以目前国际上普遍采用的新一代结构抗震倒塌能力评价指标CMR为基础,在对CMR取值与结构倒塌概率关系进行综合分析的基础上,将其思想应用到空间网壳结构的抗震倒塌设计中.为更好地评价整个空间结构体系的抗震倒塌设计的安全水平,通过单层网壳结构验证了本文方法的实用性和可行性.     

SRC框架-RC筒体混合结构抗震性能研究

选取结构刚度特征值和核心筒高宽比为参数,建立型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体混合结构非线性参数化模型。采用静力非线性分析方法,对混合结构目前存的主要问题进行研究,包括:混合结构主要破坏模式、内力分布、剪力重分配、竖向构件设计等。研究表明,混合结构破坏模式对其抗震性能影响很大,设计时应避免框架柱先于核心筒破坏的情况。在此基础上,以整体倾覆为理想破坏模式,对混合结构核心筒高宽比、结构刚度特征值、构件轴压比以及框架剪力分担率等主要设计指标提出取值建议。     

关于框架加少量剪力墙结构抗震设计的探讨

通过对框架加少量剪力墙结构层间位移角的分析,指出层间位移角的控制应采用分级控制值,即层间位移角的控制值根据剪力墙所承担的地震倾覆力矩的比值来确定,为框架—剪力墙结构的抗震设计提供了参考。     

框剪结构的隔震设计探讨

以山西省太原市某中学改扩建项目为例,从楼层剪力比及水平地震影响系数计算,罕遇地震下支座分析、隔震橡胶支座水平位移限值验算等方面,对隔震结构进行了分析,并对隔震设计中的难点进行了探讨,从而提高建筑的抗震性能。     

CFRP筋-钢筋混凝土剪力墙基于位移的抗震设计方法研究

与普通钢筋混凝土剪力墙结构相比,CFRP筋-钢筋混凝土剪力墙结构具有较好的抗震性能和可恢复性.基于CFRP筋-钢筋混凝土剪力墙构件的破坏过程和第五代中国地震动参数区划图,提出了更高的抗震设防目标,并将CFRP筋-钢筋混凝土剪力墙结构性能划分为良好使用、微修后使用、修复后使用、生命安全四个水平.利用不同变形指标,统计CF...     

自复位墙防震结构基于力设计方法研究

自复位墙防震结构作为典型的可恢复功能结构,具有变形能力强、结构损伤小等特点,可显著减少建筑结构的震后修复费用。现有研究对自复位墙防震结构一般采用基于位移设计方法进行设计,而先结构选型、后位移校核的基于力设计方法尚未形成。为此,提出了自复位墙防震结构基于力设计方法,以规范中规定的地震影响系数曲线为依据,考虑了多水准抗震设防时结构的最大层间位移角限值要求。以一幢6层自复位墙防震结构为例,采用有限元分析进行了基于力设计方法的位移验算有效性验证,并基于理论推导,对基于力设计方法和基于位移设计方法进行了对比,证明了两种设计方法理论基础的一致性。研究表明,基于力设计方法可作为对基于位移设计方法的补充,满足自复位墙防震结构的设计需求。     

高性能混凝土剪力墙性能设计理论的试验研究

高性能混凝土剪力墙的水平承载力高,但其变形能力较差。为了提高这种构件的变形能力,本文按性能设计理论,并在构件潜在的塑性铰区采用分段约束高强箍筋代替普通箍筋,设计了4个高性能混凝土剪力墙试件,进行了拟静力试验。根据试验结果,给出了高性能混凝土剪力墙在使用良好、生命安全和防止倒塌三个性能水平对应的层间位移角的分布范围和平均值;分析了轴压比、约束箍筋数量及范围等因素对剪力墙的延性、耗能能力和破坏形态的影响。研究结果表明,三个性能水平对应的层间位移角与构件的损伤程度有较好的相关性,可以用作这种构件的性能指标;根据轴压比和位移延性需求确定的分段约束箍筋数量和范围,可以明显改善高性能混凝土的脆性,使高性能混凝土剪力墙的延性指标达到设计要求。     

极罕遇地震作用下建筑结构一致风险抗倒塌设计方法研究

结合当前国际上以“抗倒塌”为目标进行地震动参数区划和以“一致倒塌风险”为设防目标进行结构抗震设计的发展趋势,针对我国现行建筑抗震设计规范体系中抗倒塌能力评估的局限性,建议了四种一致风险抗倒塌设计方法,详细介绍了四种方法的评价指标与计算过程。考虑极罕遇地震作用,基于极罕遇地震一致风险谱对地震动记录进行了挑选与调幅。以RC框-剪结构作为典型案例,采用四种抗倒塌设计方法进行验算,结果表明：同时考虑地震危险性与结构不确定性影响的全概率方法验算未通过,其余验算方法均通过,这说明了忽略结构所在场地危险性影响会造成结构倒塌性能评估的不准确性,未考虑结构体系多种不确定性影响会高估结构的抗倒塌性能,因此有必要推行“一致风险”的结构设计理念。     

钢管混凝土柱外包式柱脚抗震设计方法探讨

钢管混凝土柱外包式柱脚是通过预埋于基础中的定位锚栓将柱脚底板与基础连接在一起,在基础顶面以上一定高度范围内的柱外表面设置抗剪栓钉,以厚度不小于150mm、配置有纵向钢筋和箍筋的钢筋混凝土包裹,形成的钢与混凝土组合节点构件,其传力机制较为复杂,计算方法一般参照《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99—98)的有关规定进行,常应用于设防烈度6,7度地区的多层建筑结构。目前对于外包式柱脚的抗震性能研究仍不多见。根据两个钢管混凝土柱外包式柱脚节点的单向低周反复载荷试验,来验证该类节点的刚接程度及其滞回性能,对该类节点的抗震设计方法及构造要求进行了探讨。