浅谈现代建筑结构设计抗震设计方法研究

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1、浅谈现代建筑结构设计抗震设计方法研究浅谈现代建筑结构设计抗震设计方法研究摘要：现代社会的不断发展，抗震设计不仅要防止建筑物倒塌破坏，还需要根据建筑物的用途和重要性有效控制其破坏状态。这就对抗震设防目标提出了多级化要求。本文介绍了多个抗震设计，并对这些设计进行了比较。　　　　关键词：建筑结构,抗震设计,发展与展望　　引言　　就目前而言，建筑结构的地震反应可以用不同的变量来体现，具体在抗震设计过程中采用何种设计变量则要根据结构自身类型、地震反应特性、地震破坏模式等因素综合考虑。依据结构抗震设计变量的不同对结构抗震设计方法进行分类，大致可分为基于承载力的抗震设计法、基于位移的抗震设计方法、基于能量的

2、抗震设计方法和基于损伤的抗震设计方法。　　1、分析现代建筑结构抗震设计方法　　基于承载力的结构抗震设计　　基于承载力的抗震设计，建立在静力分析理论之上，以惯性力的形式来反映地震作用，并按弹性方法来计算结构地震作用效应的大小、进行结构弹性位移验算，把结构构件的强度是否达到特定的极限状态作为结构失效的准则。　　设计地震作用的确定　　在基于承载力的结构抗震设计方法中，设计地震作用取值由设防烈度的地面运动有效峰值加速度考虑放大效应和地震作用效应降低系数的综合影响后得来的，可以用如下公式表示：F=kβIG/R　　式中：F—建筑结构总水平地震作用;　　k—地震系数(不同地震分区所取的相当于设防烈度水准的地

3、面运动有效峰值加速度或地面运动峰值加速度与重力加速度的比值，它反映了不同地区设防烈度地震的强弱);β—动力放大系数(对应于不同周期的结构反应峰值加速度与地面运动有效峰值加速度或峰值加速度比值的拟合值，它反映了不同周期体系对地震作用的动力放大效应);　　I—建筑重要性系数;　　R—地震作用降低系数;　　G—结构重力荷载代表值(取恒载和可能与设计地震作用同时出现的活载之和)地震系数k反映的是不同地区设防烈度地震的强弱，根据各地区不同的地震危险性将其细分为不同地震区域，并对每个地区根据统计结果按475年重现期给出其地震系数。动力放大系数β反映了不同周期弹性单自由度体系的动力放大效应。　　基于能量的结

4、构抗震设计　　基于能量的抗震设计方法概述　　由于能量分析的复杂性，基于能量抗震设计方法能够考虑结构滞回变形对结构破坏影响的这一特点对于实现基于性能的抗震设计理念很有意义，因此基于能量的抗震设计方法的研究对实现基于性能的抗震设计理念的进一步发展非常重要，成为了改进传统抗震设计方法的重要发展方向。　　基于损伤的结构抗震设计　　基于损伤的结构抗震设计的方法概述　　由于损伤指数的计算以结构累积滞回耗能的计算为基础，而累积滞回耗能计算正是结构能量分析中的重点，所以也可以将基于损伤的设计方法视为能量法结合了性能设计思想的延伸应用方法。基于损伤的抗震设计就是反映结构损伤程度的损伤指数作为设计指标，选取适当的

5、地震损伤模型计算出结构的损伤指数，验算其是否满足预定的损伤性能目标。　　基于位移的结构抗震设计　　基于位移的结构抗震设计概述　　根据设计思路的不同，基于位移的结构抗震设计大致可分为三种方法：按延性系数设计方法、能力谱法、直接基于位移的设计方法。他们之间的差别在于：直接位移法和控制延性方法是依据位移目标进行结构设计的方法，而能力谱法则更多的是一种位移验算方法。　　基于位移的结构抗震设计有待进一步解决的问题　　①按延性要求设计的方法、能力谱法和直接基于位移的方法都是用静力方法去解决在地震作用下的结构设计问题，没有考虑诸如地震持续时间、结构往复弹塑性变形和累积耗能等因素的影响。　　②更深入地研究表征

6、结构性能状态的破损指标与结构位移的关系，有可能为确定结构的目标位移提供更完善和简便的方法。　　③对能够应用于实际工程抗震设计的位移反应谱尤其是弹塑性位移反应谱的研究还有大量工作要做。　　④基于位移的抗震设计中采用的静力弹塑性分析方法存在着如何选取合适的水平力分布模式和位移分布模式等问题。　　基于性能的结构抗震设计　　基于结构性能抗震设计的研究现状和应用前景　　基于结构性能的抗震设计理论尚不成熟，要广泛应用于设计还存在一定的困难，尚需对以下问题展开研究：　　①在地震危险性方面，要实现由烈度向地震动参数区划的过渡，按重现期或超越概率重新定义地震危险性水平。　　②在结构性能方面，以结构性能为基础提出

7、抗震设防水准，定义不同结构的性能目标。对于结构“不坏”、“可修”、“不倒”等模糊的定义，采用量化数据或具体化的定性数据来描述，例如对结构和非结构构件破坏的数量和程度等。　　③研究和建立结构功能失效标准和结构破坏标准，将目前的以分项系数表述的极限状态表达式过渡到以可靠度指标来描述。　　2、比较结构抗震的设计方法　　抗震抗震性能水平　　结构抗震性能水准表示结构在特定的某一地震设计水准下预期破坏的最大程