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《建筑结构基于位移的抗震设计方法概述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、2010年6月阴山学刊Jun.2010第24卷第2期YINSHANACADEMICJOURNALVo1.24No.2建筑结构基于位移的抗震设计方法概述*李建,张燕(内蒙古科技大学建筑与土木工程学院,内蒙古包头014010)摘要:近几年来,直接以位移为设计参数的抗震设计方法越来越受到重视并且得到了很大的发展,逐渐成为了实现基于性能抗震设计思想的一条有效途径。本文介绍了基于性能的结构抗震设计方法,阐述了基于位移的抗震设计的理论与方法,并对直接基于位移的抗震设计方法、控制延性的抗震设计方法和能力谱方法进行分析和比较。关键词:建筑结构;基于性能;基于位移;抗
2、震设计中图分类号:TU311.3文献标识码:A文章编号:1004-1869(2010)02-0032-041前言样,这要求结构设计方案既能满足不同设防目标要求,又经济、可靠。其基本思想是:根据结构重要性地震是人类所面临地主要自然灾害之一,随着现代社会经济的高速发展,城市数量规模不断扩大,和用途确定结构的性能目标和水准(如生命安全水由地震引起的生命、财产损失越来越严重。2008年准、防止倒塌水准、确保使用功能水准);然后根据5月12日,四川汶川发生8.0级强烈地震,造成约不同的性能指标建立在不同的抗震设防方法(对应10万人死亡;2010年1月12日,海地共和国
3、发生7.结构的变形或延性等指标),从而确保结构达到所3级强烈地震,首都太子港及全国大部分地区受灾需的功能要求。情况严重,房屋受损严重。历次地震灾害证明,必须从不同的性能角度出发,基于性能的抗震设计要对建筑结构在地震作用下的行为进行有效的控方法分为基于位移的抗震设计方法、基于疲劳的抗制,使建筑结构在地震作用下具有预期的抗震性能震设计方法、基于损伤的抗震设计方法、基于概率可和安全度。靠度的抗震设计方法等。为了使基于性能的抗震设由于目前基于承载力的抗震设计方法存在着不计能够应用于结构设计,需要选择合适的指标来量足和局限,还有设计者难以掌握结构在大震时的实化结构的性能。结
4、构的承载力、刚度、累积滞回耗际性能等问题,美国学者在90年代初率先提出了基能、变形等都可以作为性能指标。目前基于位移的于性能的抗震设计思想。在这种设计思想中,针对抗震设计方法是现阶段实现基于性能的抗震设计最不同的设防水准、不同的结构,制定相应的性能指为便捷的一条途径。标,通过设计,使结构在不同水准地震作用下,满足3基于位移的抗震设计方法预期的抗震性能指标。基于位移的抗震设计是指在不同强度水准的地2基于性能的抗震设计方法震作用下,以结构的位移响应为目标进行结构及构基于性能的抗震设计方法是一种基于投件设计,使结构达到预定的功能或性能。它是需要资效益!准则、兼顾结
5、构抗震设计共性和个性根据结构的性能要求,确定相应的目标侧移曲线,进要求的抗震设计方法,是抗震设计理论的变革,它可而计算结构的基底剪力和各质点的水平地震作用及根据业主的要求,选取合适的设防目标,设计功能多其效应,据此进行构件截面承载力计算;也是需要根*收稿日期:2010-05-07作者简介:李建(1977-),男,山西大同人,讲师,研究方向:混凝土组合结构。32据结构在一定强度水准的地震作用下的变形需求,性结构进行分析,等效弹性结构体系的运动方程为2通过对构件截面进行变形能力设计,而使结构有能x∀+2efef+x+effx=-x∀g(3)力达到预期的性能水准
6、。基于位移的抗震设计方法式中eff和eff分别为等效弹性体系的阻尼比和是一种以位移为前提的设计方法,它具有以下优点:圆频率。(1)结构的设计是以目标位移为基准的,因此在地震作用下,假定具有某个粘性阻尼比的等对破坏时结构的变形状态有确定的认识;效弹性结构与初始的弹塑性结构消耗的能量相同,(2)可以用线性系统替代原有结构,弹性情况那么这个特定的粘性阻尼比被认为是等效弹性结构下构件的设计方法可以直接引入,而不必考虑结构的等效阻尼比。Kowalsky根据等能量耗散准则,结的非线性性质;合Takeda滞回模型,推导出等效阻尼比与结构延性(3)可根据不同的功能需求,设计不
7、同位移情需求的关系为况下结构的刚度、强度,即满足多层次的抗震需求;11-req=0+(1--r!(4)(4)大量震害表明,结构破坏有时并非由内力!决定,而由加速度和变形决定;同时,虽然结构在大式中0为弹性结构粘性阻尼比,!为体系的位震下不倒,但由于小震时的变形过大仍然会造成正移延性系数,即最大位移与屈服位移之比;r为刚度常使用功能破坏甚至严重的经济损失,即现行的基比系数,即体系屈服后切线刚度与初始弹性刚度之于承载力的抗震设计方法存在一些不足,而基于位比。移的抗震设计方法可解决这些问题。(5)传统设计过程是先假定好截面后去验算其抗震性能,而位移法可直接获得结构
8、抗震要求所
