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1、第32卷第1期工程抗震与加固改造Vol.32,No112010年2月EarthquakeResistantEngineeringandRetrofittingFeb.2010[文章编号]100228412(2010)0120013206基于IDA分析的结构抗地震倒塌能力研究陆新征,叶列平(清华大学土木工程系,清华大学结构工程与振动教育部重点实验室,北京100084)[摘要]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
2、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。[关键词]结构;抗倒塌;增量动力分析(IDA)+[中图分类号]TU31211[文献标识码]AStudyontheSeismicCollapseResistanceofStructuralSystemLuXin2zheng,YeLie2ping(DepartmentofCi
3、vilEngineering,TsinghuaUniversity,KeyLaboratoryofStructuralEngineeringandVibrationofChinaEducationMinistry,Beijing100084,China)Abstract:Structuralsystemisveryimportantforthecollapseresistanceofstructuresunderextremedisasters.Butcurrentlythereisstilllackofquantitativeevaluationmethodfor
4、structuralsystem.Takingaseismicstructuresasexamples,thesafetymarginsofstructuresarediscussed,anditpointedoutthatthestructuralsafetymarginismadeupofsafetymarginthatisbeneaththestructuralelementlevelandthesafetymarginofglobalstructuralsystem.Factorsthatmaycontrolthesafetymarginofglobalst
5、ructuralsystemsareanalyzedthen.Inordertogiveabetterevaluationforthesafetyofwholestructure,CollapseMarginRatio(CMR)isintroduce,whichisbasedonIncrementalDynamicAnalysis(IDA)andisreceivingmoreinternationalfocusrecently.Frameexamplesaregiventoillustratehowtoevaluatethestructuralcollapseres
6、istanceunderMega2earthquakewithCMR.Keywords:structuralsystem;seismiccollapseresistance;IncrementalDynamicAnalysis(IDA)E2mail:ylp@mail.tsinghua.edu.cn1引言差异,突出表现在结构在极端灾害荷载下的抗倒塌结构是作为一个由各种构件所组成的整体系统能力。尽量避免由于结构倒塌而造成的人员重大伤来承受各种外界荷载作用的。而长久以来,由于分亡,不仅是结构工程师最重要的任务,也是体现结构析能力和历史习惯,结构工程设计往往重视构件较安全性
7、的最重要标志。近年来,多次发生工程结构多,而对结构体系的重视存在不足,突出表现在现行在灾害荷载下的倒塌教训,如512汶川地震中大量[1]规范大量篇幅用于对构件设计的定量化规定,而对房屋建筑倒塌,2003年113衡阳大火造成建筑倒[2]结构体系的量化设计规定缺少明确要求,结构体系塌等,提醒我们要重视结构体系的研究,加强结设计多依赖于设计人员的经验和水平。这一情况导构体系的安全性设计。本文以框架结构抗震为例,致按现行规范设计的结构,其整体安全性能有较大通过分析结构的安全储备,以及国内外规范的有关规定,尝试提出定量化确定结构体系安全度的方法。[收稿日期]2009206
