考虑主余震效应的自复位支撑RC框架结构设计方法

自复位支撑集成耗能与复位能力,在地震作用下有效保护主体结构,消除残余变形。地震过后常伴有强度较大的余震发生,易加重累积损伤,导致结构发生更严重的破坏甚至倒塌。为此,提出了考虑主余震效应的自复位支撑RC框架结构设计方法,以结构损伤等效为原则,引入地震影响系数修正系数并给出建议取值。通过改变自复位支撑设计参数,对一支撑框架结构进行改进设计,并将其与初始结构抗震性能进行对比,验证了设计方法的可行性与合理性。结果表明：改进后结构在主余震作用下的残余位移更小,均值仅为0.05%,层间位移角较初始结构明显减小,加速度响应较初始结构减小12.7%～29.4%。随着地震强度增大,结构在余震时期耗能增长的主要来源由结构阻尼变为支撑,说明强余震作用下,自复位支撑充分发挥耗能能力,避免结构发生倒塌。     

考虑余震影响的结构抗震设计实用方法

本文利用文献１中给了贩主震震级与余震震级之间的统计关系，并基于地震动能量等效的方法，将主震和多次余震等效为一次地震。然后从现行抗震规范出发，提出了考虑余震影响的结构抗震设计实用方法。最后给出了算例。     

考虑倒塌储备的近断层区域RC框架结构抗震设计方法

近断层脉冲型地震动通常会引发结构严重破坏甚至倒塌,但目前的设计方法仅通过修正设计谱来考虑近断层效应,并不能考虑结构的倒塌储备.为此,在使用近断层设计谱的基础上提出考虑倒塌储备的结构抗震设计方法.基于近断层设计谱和远场设计谱共设计了 12个钢筋混凝土(RC)框架结构,分别采用20条近断层脉冲型地震动和远场非脉冲型地震动研...     

基于安全储备的钢筋混凝土框架结构抗震设计

通过对钢筋混凝土框架结构的震害分析,分别从构件层次和结构层次对钢筋混凝土框架结构的延性抗震设计提出了应对措施,研究成果为钢筋混凝土结构抗地震倒塌的定量设计及计算分析提供了理论依据。     

RC巨型框架结构抗震设计方法研究

结合现行规范以及文献[2]所提出的三水准设防、三阶段设计法,对设计基本地震加速度为0.10 g地区(7度区)结构按主框架提高1度或者0.5度进行2榀巨型框架结构设计.采用弹塑性动力分析程序Drain-2d+对结构进行弹塑性地震反应分析与评价,以得出合理的设计参数.     

考虑多次余震的钢筋混凝土框架结构地震损伤分析

一次强震过后会有多次余震的发生,为研究主震过后多次余震对结构性能的影响,以钢筋混凝土框架结构为研究对象,选择112条含有3次余震的真实主余震序列作为地震输入,采用最大层间位移角、顶点最大位移角和改进的Park-Ang损伤指数作为结构损伤参数,开展了结构在主余震序列作用下的累积损伤分析。通过与仅考虑具有最大峰值加速度的一次余震的主余震序列作用下结构损伤进行对比,发现在考虑多次余震的主余震序列中,具有最大峰值加速度的余震对结构的累积损伤起主要控制作用,考虑多次余震对结构造成的附加损伤与考虑最大峰值加速度的余震对结构造成的附加损伤并不显著。     

钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震设计方法

以变形需求作为设计参数,阐明了RC框架结构基于性能的抗震设计方法的基本原理及步骤：利用弹塑性位移谱法求解结构的位移与变形需求,在层间位移角满足特定要求后,将梁柱塑性铰区的转动量值作为性能设计的参数,结合预期的性能目标由梁柱性能设计方程进行构件变形能力设计。以-10层框架结构为例,给出了RC框架结构基于性能的抗震设计的完整过程,并通过弹塑性时程分析作了比较验证。结果表明：弹塑性位移谱法求解结构位移需求是一种可为工程接受的、简便有效的方法,通过梁柱性能设计方程对变形能力进行定量设计,可将结构的破损程度控制在预先设定的性能目标范围内。     

钢筋混凝土框架结构加层抗震加固设计

１问题的提出１．１工程概况上海永新彩管公司１１号建筑是一栋已建二层的实验用工业厂房,位于上海市漕河泾开发区,建筑占地面积１７２４ｍ２,已建建筑面积３３５６ｍ２,钢筋混凝土框架结构。该建筑原设计按四层考虑,１９８９年完成施工图设计。１９９１年建成二层后...     

钢筋混凝土框架抗倒塌与抗震设计的对比分析

以一栋六层框架结构为例,对其抗倒塌设计与抗震设计的结果进行了分析,研究结果表明,抗倒塌设计不同于抗震设计,并提出抗倒塌设计的一些措施,为将来工程抗倒塌设计和相关方面的设计提供了参考依据。     

中外钢筋混凝土框架结构抗震设计安全度的比较

当前国际上的主要建筑抗震设计规范的设防目标基本可以分为功能设计和安全设计,采用结构的最大层间位移角确定抗震设防目标。比较各主要规范可以发现,我国的结构抗震变形验算标准偏低,特别是自振周期较短和延性较小的结构,我国规范的构件抗震承载力计算结果偏小,结构的抗震设计安全度水准偏低。修编后的抗震规范对抗震安全度的提高幅度不大。     

Seismic design and performance analysis of buckling‐restrained braced RC frame structures

Due to the stable hysteretic behavior, buckling‐restrained braces (BRBs) have been increasingly adopted in reinforced concrete (RC) frame structures to develop a dual structural system (BRB‐RCF). This study proposed an alternative strength‐based design approach that decomposes the dual BRB‐RCF system into two independent RC frame and BRB system using the BRB‐carrying story shear ratio. The design of RC frame is performed in an integrated manner by considering the BRB postyielding force demands. Three RC frames with five, 10, and 15 stories were employed as prototype structures, and seven story shear ratios ranging from 0.1 to 0.7 were used to generate a total of 21 structural modes. The material usage, maximum axial compression ratio of columns, and elastic interstory drift ratio were compared for different story shear ratios. Nonlinear dynamic analysis of the BRB‐RCFs subjected to 12 ground motions were carried out. The seismic response including the maximum interstory drift ratio, hysteretic energy dissipation ratio, and actual BRB‐carrying story shear ratio were systematically assessed for different design story shear ratios. Based on the considerations of material usage and seismic performance, it is suggested that the design BRB‐carrying story shear ratio should be in the range of 0.3 to 0.5.     

钢筋混凝土框架结构基于能量抗震设计方法研究

针对基于能量抗震设计方法在钢筋混凝土（RC）框架结构中的应用进行研究。总结现有能量抗震设计方法研究进展,指出在控制罕遇地震作用下结构耗能机制的基础上确定构件累积滞回耗能需求是落实该方法的关键。通过大量RC框架结构算例的弹塑性分析,提出基于“强柱弱梁”耗能机制下RC框架梁、柱构件累积滞回耗能需求的计算方法,包括：总累积滞回耗能在框架梁和框架柱的分配和沿楼层高度的分布以及在同一楼层的分布。在此基础上,结合梁柱构件的承载力和变形需求,进行梁柱构件的耗能损伤评价,并据此实现基于能量抗震设计。通过1个4层框架结构的算例说明所建议的基于能量抗震设计方法在RC框架结构的具体应用。结果表明,所建议方法的构件耗能需求计算结果与时程分析结果吻合较好,且偏于安全。     

国外RC框架抗连续倒塌设计方法的检验与分析

建筑结构在意外事件时的连续倒塌已成为严重威胁公共安全的重要问题。参考美国国防部编制的《结构抗连续倒塌设计》(DoD 2005)提供的设计流程,对按照我国现行规范设计的8层钢筋混凝土框架进行了连续倒塌仿真分析,研究了其抗连续倒塌能力。并应用拉结强度法和拆除构件法,对该框架进行了抗连续倒塌设计,建立了将国外规范中的抗连续倒塌设计方法应用于我国框架结构的设计实例,并指出了其中存在的一些问题。     

钢筋混凝土框架结构抗层屈服倒塌能力评价方法研究

在框架薄弱层进入塑性工作阶段后,地震反应将大幅衰减,如地震持续作用,或者再遭遇较大余震时,结构可能会倒塌。通过分析钢筋混凝土框架薄弱层承载力退化和刚度退化,探讨发生落层倒塌的内部原因和外部条件,揭示框架薄弱层倒塌临界状态应遵循的变形准则和稳定准则。通过分析试验数据,阐述基本原理,推导计算公式,提出了基于Pushover分析的钢筋混凝土框架抗层屈服倒塌能力评价方法。研究结果表明,钢筋混凝土柱端弹塑性损伤是薄弱层承载力和刚度退化的内在原因,竖向荷载引起的等效负刚度是抗侧刚度丧失的外部条件;影响抗倒塌能力的主要因素包括竖向动力放大系数λ、刚度退化系数β_u和刚重比ζ,当λ=β_u ζ 时,框架薄弱层处于倒塌临界状态。最后提出了抗地震倒塌需进一步研究的问题。     

带RC耗能器-限位斜撑框架抗震性能研究

通过两榀设置钢筋混凝土耗能器框架的伪静力试验,对比了设有限位斜撑及未设限位斜撑两种方案下结构的抗震性能,得到了两种情况下各构件的破坏过程、破坏形态和框架的滞回特性等。通过计算分析探讨了耗能器、限位斜撑分别对结构承载力和刚度的贡献。结果表明,耗能器屈服可以先期消耗部分地震能量,改善了框架整体的延性,而限位斜撑则大幅提高了结构后期的承载能力,充分体现了设置多道抗震防线的思想。     

不同设防烈度下RC框架结构抗震设计与控制因素分析

为了对GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中RC框架结构地震倒塌风险水平进行量化统计分析,开展基于一致倒塌风险的抗震设计方法研究,依据GB 50011—2010,对18个不同层数(4、6、10层)、不同设防烈度(6~9度)的典型RC框架结构进行试设计,并依据试设计结果对各模型的抗震设计控制因素进行分析。结果表明：对于低烈度(6、7度)设防的框架结构,柱截面尺寸一般由构造要求或轴压比限值确定,最大轴压比一般出现在中柱,且重力荷载代表值所占比重很大,柱截面配筋则由最小配筋率规定和静载承重要求控制,结构构件的抗震冗余度不足;而对于中高烈度(7度(0.15g)及以上)设防的框架结构,柱截面尺寸主要由位移角限值控制,最大轴压比一般出现在边柱,且重力荷载代表值效应所占的比例随着烈度和层数的增加而显著降低,截面配筋一般由抗震承载力要求控制。     

防屈曲支撑-钢筋混凝土框架结构基于能量平衡的抗震塑性设计

为确定防屈曲支撑在结构中的布置方式以使结构抗震性能充分发挥,提出了基于能量平衡的防屈曲支撑 钢筋混凝土框架结构抗震塑性设计方法。构建了结构的“强柱弱梁”整体屈服机制,采用侧力比将总结构体系离散为防屈曲支撑体系和纯框架体系,并建立了结构的双线性能力曲线。基于能量平衡方法计算结构的设计基底剪力并分别得到支撑体系和框架体系的设计侧向力,进而完成支撑的截面设计。按照塑性内力分配机制和考虑支撑屈服后性能,计算梁柱构件内力需求。以一幢5层结构为例,分别设计了不同侧力比的14个结构模型,对比了基底剪力、防屈曲支撑面积和梁柱钢筋用量等。通过22条地震波下的弹塑性时程分析,研究了不同侧力比结构的最大层间位移角、屈服机制、楼层剪力比、支撑最大位移延性、累积位移延性和结构残余层间位移角。分析结果表明：所提出的方法能实现结构的预期失效模式,并满足结构的抗震性能要求,并建议设计侧力比选取在0.3~0.5之间。     

钢筋混凝土框架结构抗倒塌性能的试验研究

偶然荷载作用下预知结构的失效机理以及为之提供新的荷载路径是结构抗倒塌设计中很重要的方面。本文提出了一种模拟框架结构倒塌破坏的拟静力试验方法并完成了一榀4跨3层的钢筋混凝土平面框架的倒塌试验。试验中,用机械千斤顶替换底层的中柱以模拟其失效,用电液伺服作动器采用力控制的方式作用在顶层中柱模拟上部结构重力荷载。作动器施加的力通过中柱传递给底层千斤顶,随着千斤顶的逐渐卸载,中柱顶部的作用力通过框架梁传递到两边的柱。在中柱位移456mm时框架梁中钢筋被拉断而倒塌。本文基于试验结果与现象对试验模型框架受力过程进行了分析,并对结构受力机制的转换过程进行了探讨,通过计算得出结论,塑性机构破坏荷载大约为悬索机构破坏荷载的70%,且可用其来预估框架考虑悬索作用的极限承载能力。