钢筋混凝土框架结构直接基于位移的抗震设计方法
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。