基于能量抗震设计简介.pdf

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1、第38卷第5期四川建筑科学研究SichuanBuildingSciencel372012年1O月基于能量抗震设计简介张来成,徐培蓁(青岛理工大学土木工程学院,山东青岛266033)摘要:基于能量抗震设计是以能量平衡为基础,通过结构的能量方程,分析地震能量输入、转化和耗散,从而控制能量转化途径。本文主要介绍了基于能量抗震设计中结构总输入能量、能量分配、阻尼耗能、滞回耗能的计算方法等。探讨了基于能量抗震设计方法存在的不足以及未来发展趋势。关键词:基于能量抗震设计;总输入能量;阻尼耗能;滞回耗能;耗能需

2、求中图分类号:TU201文献标识码:A文章编号:1oo8—1933(2012)05—137—05Abriefintroductionofearthquake.resistantcalculationmethodforbuildingsbasedonenergybalanceZHANGLaicheng.XUPeizhen(SchoolofCivilEngineering,QingdaoTechnologicalUniversity,Qingdao266033,China)Abstract:Eaahq

3、uake.rlesistantcalculationmethodforbuildingsbasedonenergybalanceisbasedonenergybalance,throughtheenergyequation,andanalyzetheinputenergyofearthquake,conversionanddissipation,SOastocontrolwaysofenergyconversion.Themaincontentsofthispaperareintroducedth

4、ecalculationmethodofthetotalinputenergyintheeaahquake,energydistribution,dampingenergyandhystereticenergyinea~hquake—resistantealculati—onmethodforbuildingsbasedonenergybalance.And,thispaperdiscussestheexistingshoaageandalternativeinthefutureofearthqu

5、ake—resistantcalculationmethodforbuildingsbasedonenergybalance.Keywords:energy-basedseismicdesign;totalinputenergy;dampingenergy;hystereticenergy;demandofenergydissipation散能量大于地震总输入能的要求下,设计人员可以0引言比较自由的调整结构的形式和构件布置,使结构设建筑抗震设计经过了允许应力设计法一基于结计更趋合理⋯。构的承载力极

6、限状态设计法及延性保证设计一基于本文在阐述基于能量抗震设计思想的国内外研性能的抗震设计等几个阶段的发展过程。伴随着人究状况基础上,介绍了基于能量抗震的主要内容计们对地震特性理解的不断加深,地震能量被认为是算方法,并探讨基于能量抗震设计的未来发展趋势。最能代表地震动潜在破坏机制的参数,地震工程学1基于能量抗震设计思想的国内外者对其进行了深入的研究,获得了大量的实测数据研究状况和实验数据,从而提出了地震动能量谱,进而提出了基于能量抗震设计方法。20世纪5O年代,G.W.Housner首先提出结构基于能

7、量的抗震设计理论主要是从能量平衡的在遭遇地震时的响应过程是能量输入和能量耗散的角度出发,基于能量守恒定律,通过结构的能量方过程L2引,并出版了著作《结构抗震的极限设计》。程,分析地震能量的输人、转化和耗散,从而控制能随着科学技术的进步,人们掌握了大量的地震信息量转化途径。它融合了力和位移对结构抗震安全性和结构实验数据,能量分析方法的研究在20世纪极为重要的两个参数,避免了基于承载力和基于位8O年代后得到了飞跃的发展。其中代表者是日本移的抗震设计方法的片面性。在满足结构储能和耗的Akiyama,他研

8、究了SDOF(单自由度结构体系)和MDOF(多自由度结构体系)系统的能量分析法,提收稿日期:2011o4-28出了系统的基于能量设计的思路和方法,部分应用作者简介:张来成(1984一),男,江苏淮安人,研究生,主要从事结构于日本抗震规范中E4]。1992年,日本学者Faifar在振动控制研究。先前提出用于混凝土结构的N2设计方法的基础基金项目:国家自然科学基金项目(50808104);山东省自然科学基金项目(ZR2010EM010)上,通过将累积滞回耗能转化为对结构延性需求的E—m

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