极罕遇地震作用下铅芯橡胶隔震支座基础隔震结构抗震性能研究

基础隔震结构在设计地震和罕遇地震作用下具有良好的抗震性能。随着GB 18036—2015《中国地震动参数区划图》引入了极罕遇地震作用，有必要探讨基础隔震结构在极罕遇地震作用下的抗震性能。以两自由度体系(简化模型)和多自由度体系(纤维模型)的铅芯橡胶隔震支座(LRB)基础隔震结构为研究对象，基于弹塑性时程分析的统计结果，分析并比较了设计、罕遇和极罕遇地震作用下上部结构屈服承载力(即降低上部结构抗震设防烈度)和LRB隔震支座力学性能参数对整个LRB基础隔震结构抗震性能的影响。分析结果表明：极罕遇地震作用下，采用降低抗震设防烈度的方式对隔震后的上部结构进行结构设计并不可取；为了保证在极罕遇地震作用下LRB基础隔震结构的上部结构和LRB隔震支座不发生破坏，应尽可能使用大直径和低橡胶剪切模量的LRB隔震支座；如何保证LRB基础隔震结构在设计地震和罕遇地震作用下的性能要求以及在极罕遇地震作用下的安全性能是一个具有挑战性的问题。     

板式楼梯的抗震性能设计

通过板式楼梯的典型震害分析,揭示结构破坏机理.通过对多遇地震、设防烈度地震,预估的罕遇地震作用下的竖向地震作用组合抗震计算,总结板式楼梯抗震验算的基本规律,并给出了切实可行的抗震构造措施.     

铁路桥梁混凝土盖梁门式墩抗震设计分析

为了研究铁路桥梁混凝土盖梁门式墩的抗震性能,结合高速铁路32.6m标准跨度简支梁,基于Midas建立空间有限元模型,按照《铁路工程抗震设计规范》要求,通过反应谱法分析了墩柱和基础在多遇地震和设计地震作用下的响应,验算了多遇地震作用下墩柱的强度、稳定性及承台和桩基的强度,以及设计地震作用下支座的强度;并通过非线性时程分析法分析了门式墩在罕遇地震作用下纵桥向和横桥向的延性比。结果表明,门式墩在多遇地震作用下墩柱、承台及桩基仍处于弹性工作阶段;在设计地震作用下,支座水平承载力满足抗震设计的连接构造要求;在罕遇地震作用下,门式墩纵桥向和横桥向均满足延性设计要求;在多遇地震和设计地震作用下,有车组合工况比无车组合工况更不利;支座抗震型号应结合地质条件、结构形式、二期恒载和活载等具体计算选取。     

基于渐进地震失效模式的高层结构抗罕遇地震设计方法研究

针对高层结构罕遇地震作用下局部集中损伤破坏易导致整体倒塌的问题,及超静定次数消耗集中且不充分的结构地震失效本质,确定了高层结构耗能构件分批次充分消耗超静定次数的多阶段塑性发展路径,提出了高层结构塑性发展充分、失效方向可控、失效路径延长的渐进地震失效模式。同时,考虑结构多阶段塑性发展过程中地震作用的往复特性、高阶振型影响和非线性内力重分布特点,建立基于多阶段振型组合的标准地震作用,给出了多阶段塑性发展的抗震性能量化需求,建立了基于渐进地震失效模式的高层结构抗罕遇地震设计方法。该方法将高层结构渐进地震失效全过程的复杂设计简化为有限塑性阶段的分段抗罕遇地震设计,解决了高层结构难于抗罕遇地震量化设计的难题。为验证该设计方法的有效性,对一幢10层高层结构进行了抗罕遇地震设计,通过非线性时程分析方法验证了按所提方法设计的结构能够实现结构渐进地震失效模式以及结构抗震性能目标,并对比分析了按所提方法设计的结构与按现行规范方法设计的结构的抗震性能,得到按所提方法设计的结构在地震动峰值加速度为0.22g作用下耗能提高了57%,在非线性静力推覆作用下非线性抗力（基底剪力）最大值提高了15.59%。     

东日本大地震后的日本公路桥梁抗震设计

为了解决高烈度条件下公路桥梁的抗震设计问题,参考与借鉴日本的工程实践经验,对日本规范的发展变迁进行研究。就日本规范中地震水平设计加速度与我国规范进行对比,发现日本罕遇地震作用强度明显高于我国,上世纪90年代以来,日本主要是针对罕遇地震的设计做了一系列改进,日本规范在罕遇地震时坚硬场地土上采用更大的设计加速度,这使弹塑性动力学分析成为罕遇地震条件下进行抗震设计所采用的最主要分析计算手段。希望通过本文唤起对罕遇地震设计的进一步重视。     

带叠层桁架转换层高层建筑结构整体模型振动台试验研究

上海裕年国际商务大厦为带巨型叠层桁架转换层的高层建筑结构,属于复杂高层建筑结构。预应力混凝土叠层转换桁架的跨度和其所承受的竖向荷载均很大,是整个结构设计和施工的技术关键。为了研究该结构的整体抗震性能,进行了一个1:25 缩尺模型的振动台试验,研究了模型结构的动力特性,以El Centro波、Pasadena波和Shw2002波为输入地震波,分别按设防烈度7度多遇、基本、罕遇、超罕遇以及8度罕遇、超罕遇地震作用进行试验,研究了模型结构在各阶段地震作用下的加速度、位移和应变反应,以及结构的破坏形式和破坏机理。试验结果表明,模型结构能满足7度抗震设防的“小震不坏”和“大震不倒”的设计要求,8度超罕遇地震作用下结构仍不倒塌,结构具有良好的抗震性能。在7度多遇、基本以及罕遇地震作用下,预应力混凝土叠层转换桁架基本处于弹性状态。图15表4参7     

深科技城A座框架-核心筒超高层结构设计

针对深科技城A座超高层结构存在扭转不规则、楼板不连续、承载力突变、其他不规则超限项,结构进行风洞试验与规范风荷载作用下对比分析,并对其进行多遇地震、设防地震及罕遇地震作用下抗震性能化设计,采用动力弹塑性的方法对结构进行罕遇地震分析。计算结果表明,多遇地震、设防地震和罕遇作用下,构件满足预定的性能目标要求,对结构薄弱部位采取抗震加强措施。     

某高层建筑罕遇地震下的静力弹塑性分析

利用静力弹塑性分析方法,对某地25层酒店建筑进行罕遇地震分析,分析得到结构破坏模型,薄弱部分和弹塑性层间位移角等参数。结果表明:在罕遇地震作用下,此结构可满足抗震设防目标要求。     

江苏银行宿迁分行结构隔震设计

该文详细分析了江苏银行宿迁分行结构隔震设计的全过程。首先进行了结构隔震必要性的分析,其次采用ETABS程序对隔震结构进行多遇地震作用下时程分析,对结构整体抗震性能进行评价。最后作出罕遇地震作用下的性能评估。分析结果表明:隔震结构具有良好的抗震性能,罕遇地震作用下抗震性能表现良好。     

基于性能的中小学校校舍抗震设计

对上海市汶北幼儿园校舍进行了抗震设计,并比较了基底剪力、多遇地震下层间位移角、罕遇地震下弹塑性层间位移角以及抗震措施程度等。计算结果表明,在7度设防区,校舍（乙类）按《建筑工程抗震性态设计通则》设计,罕遇地震基底剪力仅约为《建筑抗震设计规范》的1/3.7,难以保证设防目标的实现。     

建筑抗震设计中地震作用取值问题探讨

不同建筑,抗震设计也不同,多震地区与罕见地震的作用变化以及取值等方面都具有显著的不同,罕见地震的破获作用非常大,需要加强建筑抗震设计的地震取值。本文主要研究了抗震设计公式以及不同设计条件的取值问题。     

某超高层钢管混凝土柱框架-核心筒结构的抗震设计

通过一超高层钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构的抗震设计,给出结构的抗震性能分析结果及薄弱环节的加强措施。抗震设计除采用常见的小震分析方法和指标外,还研究中震下构件抗力与地震作用的关系,并与大震动力弹塑性时程分析的损伤情况进行比较。通过抗震设计发现,结构的层间位移角变化率反映弯曲型变形结构的竖向刚度变化,刚度急剧变化处的剪力墙在大震下易出现损伤;构件抗震富余承载力与地震效应之比揭示了结构的薄弱环节,钢管混凝土柱具有较高的富余抗力,而核心筒底部在拉弯内力下该比值偏低,大震下核心筒出现明显受拉损伤。     

框架结构基于性能的抗震设防目标和性能指标的量化

针对我国现行抗震规范中,地震作用水平从多遇地震到罕遇地震的超越概率相差较大的现状,提出中小震的地震作用水平,取其50年内的超越概率为40%;对结构性能水平进行细化,划分"五档"性能水平,结合4个地震作用水平,建立14个结构抗震性能目标和"四水准"的抗震设防目标.在统计分析国内外215个钢筋混凝土框架(柱)试验数据的基础上,建立结构在地震作用下处于暂时使用和修复后使用性能水平的量化指标.通过算例,对3种不同高度的规则框架分别按照小震和中小震进行抗震没计,并进行反应谱法和时程分析,结果表明按现行规范"小震不坏"进行设计的结构,不一定能保证"中震可修",而按照"中小震"进行结构抗震设计,可以保证"中震可修".     

金域擎天超限高层建筑结构设计

金域擎天项目是由2栋塔楼及裙房组成的超限高层建筑,为多塔、高位悬挑、部分框支-剪力墙结构。采用基于性能的抗震设计方法,包括小震弹性计算、关键构件的中震及大震的不屈服验算、以及大震静力弹塑性分析,提出相应的超限设计措施,使结构能实现预定的性能目标。     

屈曲约束支撑在混凝土框架结构中的工程应用

某艺术中心工程拟建的音乐厅为混凝土框架结构,中部为楼板缺失的大跨度空间,此大跨度空间采用钢网架结构。由于建筑功能以及美观要求,最终确定采取屈曲约束支撑-混凝土框架结构体系。在多遇地震下,采用SATWE软件进行计算,发现无屈曲约束支撑时,结构的抗侧刚度较弱,层间位移角不能满足规范要求;加入屈曲约束支撑后,结构抗侧力得到显著改善,各项指标均满足规范要求。在罕遇地震下,采用MIDAS软件进行计算,屈曲约束支撑可视为金属阻尼器,率先屈服耗能,成为结构的第1道防线,符合抗震性能化设计多道设防的设计理念。     

采用强化弹塑性模型的钢筋混凝土结构抗震性能设计谱方法

建筑结构的常规抗震设计,是按多遇地震作用对结构进行承载力及弹性侧移计算。为了保证结构的抗震性能,须验算结构在设防地震及罕遇地震作用下的承载力及弹塑性侧移。本文采用振型分解反应谱法,其中等效单自由度体系采用强化弹塑性模型,模型主要参数由常规抗震设计确定,屈服后刚度及阻尼比按模型强化段进行调整,利用规范的地震反应谱,进行结构的弹塑性反应分析。二层钢筋混凝土框架结构算例计算结果表明,采用本文提出的设计谱方法与弹塑性时程分析方法的计算结果基本相当,而计算则大为简化。按本文方法所得设防地震及罕遇地震作用下的结构地震响应可用于结构承载力验算,所得侧移可用于结构侧移控制及变形能力设计。     

珠江新城D8-C3地块超限高层住宅结构设计

珠江新城D8-C3地块住宅项目采用部分框支剪力墙结构体系,为竖向不规则的高位转换复杂高层建筑。采用基于性能的抗震设计方法,利用承载力与变形验证不同水准下结构的抗震性能,包括小震弹性计算、关键构件中震弹性设计以及罕遇地震下的弹塑性时程分析。提出相应的超限设计措施,使结构能够实现预定的性能目标。     

设计性能目标下RC框架结构抗倒塌能力研究

针对小震丙类、小震乙类、中震不屈服和中震弹性4个性能目标,采用增量动力时程分析方法（IDA）对钢筋混凝土框架结构的抗倒塌能力进行了分析。以小震丙类建筑为基准,研究结果表明：抗震措施和地震作用是影响结构抗震性能的重要因素;严格按照抗震规范设计的框架结构,具有较高的安全储备,基本上能够达到“大震不倒”的性能目标;6度设防时,按乙类建筑提高抗震措施或按中震性能目标提高设计地震作用,对结构的抗倒塌能力影响不大;7度设防时,按中震性能目标设计能显著提高结构的抗倒塌能力;8度设防时,提高抗震措施等级和提高设计地震作用都能够大幅提高结构的抗倒塌能力,尤其按中震设计的钢筋混凝土框架结构能够抵御加速度峰值1000gal以上的地震作用。