结构抗震设计方法的发展

高层建筑结构的抗震方法.pdf

随着建筑物高度的增加，高宽比的加大，由水平力作用引起的内力和位移所占的比重也随之增大，因此计算高层建筑物在水平力作用下的反应是结构分析的重要内容，静力作用主要是计算风力作用（风压），动力作用主要考虑地震作用。

浅谈抗震减灾与可持续发展

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

对钢一混凝土混合结构中梁柱节点和钢梁与混凝土墙连接节点的三种不同连接形式，概述目前国内外的设计计算方法，并提出一些尚待解决的问题．

在地下结构抗震设计简化分析方法中,强制反应位移法将土层变形施加在有限元模型侧边界模拟地震作用,反应加速度法将土层加速度施加到整个有限元模型上模拟地震作用,此外还有仅将土层加速度施加到土层模型上模拟地震作用的方法。

本资料为砌体结构抗震设计一般规定，主要内容： 了解多层砌体房屋的震害特点 掌握砌体房屋抗震设计的一般规定 重点： 多层砌体结构房屋和底部框架-抗震墙房屋的抗震措施 难点： 底部框架-抗震墙房屋的抗震措施。

本资料为建筑结构基于性能的抗震设计，主要内容： 1地震简述 2我国抗震设计理论发展 3我国抗震设计 4性能设计概念 5建筑监测 6破坏评价 7结构计算要求 8结构设计案例

在抗震设防目标、抗震设计类别、设计反应谱，地震作用值和梁柱连接等方面对CECS160和GB50011进行了分析比较。CECS160和GB50011对钢筋混凝土结构地震作用值基本相同，而两者对钢结构地震作用的取值差别较大。基底剪力比同样条件钢筋混凝土结构要大，这就部分忽视了结构的塑性变形耗能在削减地震反应上的作用。构造细节对保证结构延性起着极其重要的作用。

基于性能的结构抗震设计研究

基于性能的抗震设计理论(PBSD)是新一代结构抗震方法，是未来抗震设计的主要发展方向。文章对基于性能的结构抗震设计的地震水准、结构性能水平及设计计算方法进行了全面介绍，并对基于性能的能量分析方法的过程进行了讨论。

由于我国正处于一个地震频发的地带，同时地震对于建筑物以及人们的生命安全的影响极大，除了在新建筑糟的施工过程中注重抗震设计，同时还要对既有建筑物进行抗震加固。本文中简单以钢筋缓爱土结构和_|体结构为倒，对一些常见的抗震加固方法做一说明。

在分析现行抗震设计方法存在的局限性的基础上,重点阐述了基于性能的抗震设计理论,包括设防地震等级、地震反应限值、抗震性能目标等,最后对基于性能的抗震设计步骤和设计方法进行总结。

针对桥梁工程的地震破坏 ,从震害形式、 抗震设计方法和减隔震技术的发展等方面对桥梁抗震技术作了论述 ,表明伴随桥梁抗震设计方法和减隔震技术的发展 ,桥梁震害将大大减轻。

研究了一种以位移为基础的抗震设计方法．用等效线性化方法．在弹性位移设计谱的基础上形成用于以位移为基础的抗震设计非线性位移设计谱．将结构延性作为设计目标．提出一种以结构原始弹性刚度作为等效刚度的以位移为基础的抗震设计方法．以桥梁墩柱为例．给出了一个完整设计过程．并将其设计结果与文献[1]进行了比较。

讨论钢筋混凝土框架结构考虑抗震要求时，如何对粱的配筋计算步骤进行简化，同时使计算结果更为经济。通过一个算例比较表明，所给算法的结果比传统算法的可节省用钢量约20％。

钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震设计方法

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对高层建筑一向少墙剪力墙结构的结构体系特点进行了分析,指出了当少墙方向的扁柱楼板框架剪力比μiwf大于0.1时,扁柱楼板框架作用较大,必须验算扁柱楼板框架的承载力

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砌体结构是一种古老的建筑结构型式，在房屋建筑结构中应用广泛。但是由于砌体结构材料的脆性性质，其抗剪、抗拉和抗弯强度均很低，因此砌体房屋的抗震能力较差。本文提出了FRP纤维筋抗震加固的方法，要想使此项技术更完善的发展应用，需要对该技术的设计、结构加固前后的可靠度进行评估，进而能制作出该项技术的标准。若保证FRP纤维筋能够广泛的应用于工程中，还需制作纤维筋的强度标准，为以后大力推广打下坚实的基础。

某专利详细介绍和说明——为了避免地震作用下馆藏文物的损失及破坏，本发明提出了一种基于文物安全的馆舍结构抗震性能提升方法，涉及结构工程技术领域与文物保护领域。主要步骤包括确定地震动输入参数、建立主体结构有限元模型、对有限元模型进行常规设计及动力时程分析、依据抗震性能化指标的量值与抗震性能化指标限值的关系进行调整使满足要求以及相关抗震施工工序如结构非结构构件的抗震施工、展厅的抗震布置和馆藏文物保存微环境施工等。本发明从地震传播的全过程对馆藏文物的地震作用进行了有效控制，大大减小了地震对馆藏文物造成大规模损坏的风险，有效降低了博物馆建筑的全寿命费用。

地下结构抗震是当今地震工程领域重要的研究方向之一。迄今,国内外学者在地下结构抗震分析中提出了解析方法、数值分析方法和简化分析方法等多种理论。

荷载-结构模型是地下结构抗震计算中常采用的模型,模型中地基弹簧系数的确定是关键。为了简便、可靠地计算地基弹簧系数,在已有基床系数计算公式的基础上,建立了地基弹簧系数的经验计算公式,以有限元分析结果为数据基础,对公式的系数进行拟合,将公式拓展用于成层土体。

基于性能的抗震设计思想代表了现代抗震设计的发展方向。直接基于位移的 抗震设计方法，本质上也是一种基于性能的抗震设计，以位移作为设计变量，注 重目标位移的实现。即如何设计，使给定的目标位移在设计水准地震作用下实现。 本文利用屈服强度折减系数，结合我国现行《建筑抗震设计规范》的加速度 反应谱建立等延性位移谱。根据第一水准的目标位移由弹性位移谱确定体系的刚 度，再根据目标屈服位移确定结构的屈服基底剪力，然后由等延性位移谱计算结 构的延性系数，采用直接基于位移的抗震设计方法对单自由度体系实现了多级水 准的抗震设防目标。通过假设位移放大系数，在设计过程中采用迭代的方法计算 重力P．△效应的影响。以钢筋混凝土框架结构的各阶振型作为结构的侧移形状， 将结构等效成Ⅳ个弹性单自由度体系，使用直接基于位移的抗震设计方法对弹性 体系进行设计。然后通过合理的假设，将考虑多阶模态影响的直接基于位移的抗 震设计方法推广到弹塑性体系。并将该方法推广到平面单向非对称体系。通过四 个算例验证了本文方法的可行性，并与时程分析的结果进行了对比，算例结果表 明本文方法能够实现相应水准地震作用下多级性能目标的抗震设防，并且能够考 虑重力P．△效应及高阶振型的影响，明确结构的屈服基底剪力、屈服位移、延性 以及各级水准地震作用下的位移需求。采用直接基于位移的抗震设计方法计算高 层钢筋混凝土框架的地震作用时，应考虑高阶振型的影响。高阶振型对结构层位 移的影响不大，但是显著影响结构的层间位移，特别是上部楼层。由于平面非对 称体系具有密集频谱，因此在抗震设计中必须考虑多阶模态的影响。只考虑结构 基本振型的影响会低估多层及高层框架结构上部楼层的层间剪力，不能有效控制 结构的层间位移，也不能应用于平面非对称体系。

在二十世纪五十年代，当美国的权威人士G.W.Houser导出了第一条地震反应谱和对地震激励下的弹性反应规律的研究很快被学术界接受后，人们很快发现了一个与当时的抗震设计方法相矛盾的问题，那就是例如对一个第一振型周期为0.5s~1.5s,阻尼比为0.05的结构，结构地震反应加速度约为地面运动峰值加速度的1.5~2.5倍，比如赋予上述结构一个不大的地面运动加速度0.15g,则根据反应谱导出的结构反应加速度已达到0.23g~0.375g，而世界各国当时的设计规定中一般用来确定水平地震力大小的加速度只有0.04g~0.15g，但让人不解是，震害表明，虽然设计用的反应加速度很小，但结构在地震中的损伤却不太大。这么大的差距是不能用安全性或设计误差来解释的，于是，各国的学术界加紧了对这一问题的研究，大家通过对单自由度体系的屈服水准、自振周期（弹性）以及最大非弹性动力反应之间的关系；同时还研究了当地面运动特征（包含场地土特征）不同时，给这种关系带来的变化，我们把这方面的研究工作关系其中R是指在一个地面运动下最大弹性反应力与非弹性反应屈服力之间的比值，称为弹塑性反应地震力降低系数，简称地震力降低系数或者反应调节系数；?为最大非弹性反应位移与屈服位移的比值，称为位移延性系数；T则为按弹性刚度求得的结构自振周期。研究表明，对于长周期（指弹性周期且T>1.0s）的结构可以适用“等位移法则”，即弹性体系与弹塑性体系的最大位移反应总是基本相同的；而对于中周期（指弹性周期且0.12s

利用能力谱法进行抗震分析与评价的非常好的参考论文。很多论文的参考论文部分都有这篇文章。值得研读。

基于新版《建筑抗震鉴定标准》GB50023—2009、《建筑抗震加固技术规程》JGJ116—2009，在PKPM 结构设计软件基础上，通过补充输入鉴定加固相关信息，如后续使用年限、构件实测强度、加固方案等，说明对现有建筑鉴定加固设计的软件实现方法。软件不仅能对现有建筑做第二级鉴定，同时也可对其进行抗震承载力验算，并将计算结果以多种式(图形、文本、计算书)输出。

介绍了基于性能的抗震设计发展现状,从NSP 方法的分类、计算精度及其方法改进、NSP 与损伤分析的结合等 方面对NSP 法进行了分析阐述,最后对NSP 的应用进行了论述,以强化结构抗震的安全目标并提高抗震功能要求。

在回顾了我国建筑抗震设计规范的发展沿革的基础上,简要介绍了《建筑抗震设计规范》历次版本的主要特点,着重 阐述 GB 50011—2001规范的最新修订情况。这些修订包括:建筑抗震设防水准、设计基本地震加速度、基本要求和概念设 计、场地分类和评估、地震作用和抗震验算等基础性内容,各类建筑结构的抗震设计规定、计算方法和抗震措施,新增加了 结构抗震性能设计要求以及大跨度空间结构、地下建筑等内容。1976年7·28唐山地震造成未设防或设防能力低的各类房 屋建筑严重破坏和倒塌,通过对地震区建筑震害的调查研究,吸取经验教训,对 TJ 11—78《工业与民用建筑抗震设计规范》 及时进行了修订。2008年 5·12汶川地震全面考验了各类建筑结构,凡按照现行规范设计建造的建筑都能达到“小震不坏, 中震可修,大震不倒 ”的设防目标。在震中地区,由于实际地震影响烈度远高于设防烈度,致使具备一定抗震设防能力的建 筑结构不可避免地产生了破坏。通过对这些震害的研究,对多道抗震防线、强柱弱梁、剪力墙连梁、砌体结构整体性、楼梯 间、非结构构件等抗震设计问题提供了有益的启示,及时地体现在 GB 50011—2001《建筑抗震设计规范》的修订中。抗震性 能设计方法被明确地编入新修订的《建筑抗震设计规范》,充实了中国特色的“三水准两阶段”抗震设防理念。

略

本资料为多层砌体结构房屋的抗震设计，主要内容： 概述 结构方案与结构布置 多层砌体房屋抗震计算 多层砌体结构房屋的抗震结构措施 底部框架-抗震墙房屋的抗震设计要点 内部架房屋的抗震设计要点

多遇地震作用下，地震作效应采用弹性方法计算，根据不同情况，采用底部剪力法、振型分解反应谱法以及时程分析法。 罕遇地震作用下，采用时程分析法计算，计算模型可以采用杆系模型、剪切层模型、剪弯型模型和剪弯协同工作模型。

随着社会的发展和科学技术的进步，建筑抗震设防已是工程结构设计面临的迫切任务，建筑结构设计人员为防止、减少地震给建筑造成的危害，就需要分析研究如何合理地提高结构抗震性能。从目前抗震设计现状出发，找出结构安全与经济合理的最佳结合点，找出合理有效的抗震设计方法。

本文依据国内砌体结构抗震设计的现状，提出了作者的若干建议，其中包括加强砌体墙片的约束，选择弯曲形破坏形态控制砌体墙单元的抗震设计，考虑倾覆弯矩的影响，竖向地震动的影响，推动高强砖（块材）和高强砂浆的开发与应用，加强楼盖结构的整体刚度和强度，加强砌体结构基础隔震技术的研究和推广应用等七个方面。

通过对中小学砌体结构校舍抗震加固设计工程实例的总结,针对楼层综合抗震能力指数的提高进行计算分析,提出适合中小学砌体结构校舍抗震加固的方法,供类似工程参考。

随着经济的发展和技术水平的提高，人们对建筑物的要求越来越高，高层建筑巨大壳体结构等等越来越多的容入到我们的生活，这对抗震设计来说也是心的挑战，如何建造既经济又安全可靠的建筑物是社会的需要。还有一些情况是，按照客户的要求来进行抗震设计，满足客户的需要，也是我们面临的一个问题。现在人们提出了，基于性态的抗震设计，值得我们更深入的学习研究。

多层钢筋混凝土结构主要指多层框架结构，近年来还有异形柱框架结构等结构形式得 到应用。框架结构体系是指由钢筋混凝土框架梁和框架柱所组成的结构体系，如果框架柱 的截面形式是十字形、T 形、L 形、一字形等非矩形或圆形的形状，则构成异形柱框架结 构体系。