RC框架结构在中震作用下不同性能目标的弹塑性分析

我国抗震规范GB 50011-2001采用"三水准设防"、"二阶段设计"的办法,在小震下进行承载力设计和弹性变形验算,在大震下进行弹塑性变形验算,以保证"小震不坏","大震不倒".但在"中震可修"水准上并没有给出具体量化的性能指标.文中以层间位移角作为性态指标,将"中震可修"性态目标划分为"轻微损坏"和"中等破坏"两阶段.采用结构三维非线性动力分析程序CANNY对一按现行规范设计的框架结构进行了计算,得出了该结构在中震作用下的变形及破坏情况,分析了按现行规范设计的该框架在中震下的性态以及是否中震可修,并在此基础上进行的一典型框架在上述两性能目标下的设计,得出了各性能目标下的结构内力、变形及破坏情况,以及结构所需的截面尺寸及配筋情况,对实行多性态设计有一定的参考价值.     

基于不同性能目标的RC结构抗震设计的效益分析

针对不同的建筑抗震设防类别和性能目标(小震丙类、小震乙类、"中震不屈眼"和"中震弹性"),对框架结构和框架一剪力墙结构进行抗震设计.以小震丙类建筑为基准,比较按小震乙类建筑、 "中震不屈服"和"中震弹性"设计时,结构地震效应和抗震措施的差别所引起的构件截面尺寸与配筋(即工程量)的变化.分析表明:①按中震设计时结构的楼层位移约为按小震设计时的2-3倍.②框架结构:6度、7度区按不同性能目标设计,工程增加量都在10%以内;8度区,工程量增加很多,尤其是按"中震弹性"设计,混凝土和钢筋增加量都超过40%.③框架一剪力墙结构:6度区,只有按乙类建筑设计时,用钢量增加很多,约为82.0%;7度区,按中震性能目标设计时,用钢量增加很多,尤其是按"中震弹性"设计时,剪力墙截面非常大,实用性和经济性均较差.④(键筑抗震设计规范>中,对不同设防水准下的不同结构所规定的抗震措施(包括构造措施)具有重要意义.在低烈度区,单纯依靠提高设计地震作用进行设计,并不能达到提高结构抗震安全的目的;除非结构的重要性要求提高抗震设防类别,一般情况下,对结构的关键部位和关键构件采用性能设计,更为经济有效.     

超限高层小震设计与中震设计的对比分析

超限高层的抗震等级往往取为一级或特一级。较高抗震等级结构的内力调整系数较大,导致小震弹性设计内力放大较多,甚至超过中震的内力设计值。通过详细的分析,给出小震设计内力与中震设计内力的对比,并提出相应的设计建议,为实现性能设计提供参考。     

长富金茂大厦中震性能设计

以高295m的长富金茂大厦为例,检验了整体结构在中震作用下的反应是否满足抗震要求。中震作用下对各受力构件分别采取相应量化的方法分析其性能状态:对连梁,分析其剪切屈服比值和弯曲屈服比值,控制两者数值大小实现大震时连梁剪切屈服后于弯曲屈服的性能目标;对剪力墙和框架柱,对轴力和弯矩受力状态采用N-M包络曲线法验证,对剪切屈服状态采用规范的计算公式复核;对框架组合梁,其弯曲屈服验算采用弯矩-曲率曲线验算;对伸臂桁架上下弦,分别考虑轴力和弯矩的共同作用,采用N-M曲线验算;对伸臂桁架腹杆,其轴力屈服验算方法采用钢结构规范的计算公式复核。上述验算结果表明该结构在中震下能满足拟定的中震性能目标。     

某超限高层基于性能的抗震性能研究

随着中国经济的不断发展,建筑的高度和复杂程度不断地增加,且越来越多的建筑高度和复杂程度超出规范规定的限值.分析超限结构在地震作用下的可靠程度是一个极具意义的研究课题.运用基于性能的抗震性能研究方法,对工程实例进行小震弹性分析、时程分析、中震弹性和中震不屈服、大震弹塑性分析,从而确保结构符合“大震不倒、中震可修、小震不坏”的要求.     

浅谈复杂结构的中震设计

复杂结构、超限高层结构在实际工程设计时需要进行中震设计和验算。本文从抗震规范中小震、中震和大震的概念入手,说明了中震设计和验算的工程概念和方法,提出了在现行规范和设计条件下,在实际工程中进行中震设计的设计要点和应注意的一些问题。     

钢筋混凝土高层建筑新抗震设计法

本文结合新工业与民用建筑抗震设计规范(征求意见稿)提出的“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设计基本原则,给出了小震烈度地震作用下高层结构弹性强度与变形验算以及中大震烈度地震作用下高层结构弹塑性变形验算的新抗震设计方法。     

某框架-核心筒结构超高层建筑基于弹性和弹塑性计算的中震抗震性能对比分析

针对某典型框架-核心筒结构超高层建筑,分别按小震弹性计算和弹性时程分析、中震弹性计算、大震弹塑性动力时程分析对结构抗震性能进行分析,重点对中震作用下弹性计算和弹塑性动力时程计算进行对比分析,分析了中震作用下框架和核心筒基于弹性反应谱与弹塑性计算的内力和配筋变化规律。结果表明,对框架-核心筒结构超高层建筑采取相应计算方法和加强措施,并对中震弹性计算配筋进行适当调整后,结构可满足中震抗震性能目标。     

基于性能的钢筋混凝土建筑结构抗震设计方法

我国现行建筑结构抗震设计规范,通过小震弹性承载力计算+抗震延性构造措施来达到"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震设防目标,而对不满足规范要求的超限工程没有明确的设计方法。采用基于性能的结构抗震思想,参考被国外广泛应用的抗震设计规范,结合我国抗震规范体系的特点,提出一套符合我国规范的基于性能的钢筋混凝土建筑结构抗震设计方法。对不同水准地震作用下结构构件的受力和变形采用弹性和弹塑性方法进行结构分析,从结构和构件两个层次对承载力和变形进行定量控制。     

中震与小震设计内力的对比分析

在超限高层审查过程中,经常碰到采用“中震不屈服”来进行竖向构件截面设计。但在某些情况下,由于小震弹性设计内力放大较多,导致中震内力设计值小于小震。本文通过一个实际工程对中、小震设计内力进行比较分析,为实现合理的性能化目标提供参考。     

建筑结构"中震可修"性能指标的确定方法

本文以结构顶点位移作为结构的性能参数,综合考虑结构物理状态以及经济效益双重标准,确定结构“中震可修”的性能指标。目的是把我国现行建筑抗震设计规范中“中震可修”由定性描述转化为定量描述,方便在实际设计中应用。同时也为实现基于性能抗震设计提供基础研究。     

某超高层改造加固工程抗震计算分析

通过对某超限高层结构进行小震、中震下的弹性及弹塑性分析研究,得出了既有建筑物现阶段的实际抗震性能,为进一步的改造加固方案提供设计依据;此种分析方法可供其它类似工程参考。     

上海国际设计中心不对称双塔连体结构设计研究

上海国际设计中心为一呈h形不等高双塔连体结构,采用钢框架核心筒结构体系。详细介绍了该结构分析与设计的有关内容,包括主、副塔楼结构抗侧力体系、连体结构体系选型与概念设计、相关的特殊构造措施;并对多遇地震下主副塔结构响应的对比分析、连体结构中震分析、副塔倾覆效应分析、结构的弹塑性时程分析进行了重点介绍。分析结果表明,大震作用下,在其他构件进入塑性的情况下,连体部位依然保持弹性。     

设防地震作用下受拉剪力墙设计方法

针对设防地震作用下受拉剪力墙的设计方法，结合JGJ 3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》指出了我国目前广泛采用等效弹性方法设计存在的问题，介绍了弹塑性时程分析法的设计流程、设计软件和地震波选取以及墙铰模型的开裂后刚度取值。对于设防地震下弹塑性时程分析法，弹塑性模型的初始配筋采用多遇地震作用下的配筋结果，剪力墙单元可以采用墙铰单元、纤维截面壳单元、S4R壳单元等模拟，设计地震动可采用拟合设计反应谱的人工波，并控制设防地震作用下剪力墙受拉不屈服来调整受拉配筋设计。此外，设防地震作用下受拉剪力墙是否设置型钢应根据其所受剪力大小确定，还应复核罕遇地震作用下受弯屈服剪力墙的边缘拉应变。采用工程实例验证了上述方法的可行性，且偏于安全考虑，建议采用考虑开裂后抗拉刚度退化至15%初始抗拉刚度的墙铰模型进行受拉剪力墙的抗震设计。     

南昌联发广场公寓楼结构设计与计算分析

介绍了南昌联发广场工程的公寓楼(高位转换)在方案设计、扩大初步设计和抗震设计中所要求进行的弹性分析、弹塑性分析、性能设计等过程。分析结果表明,在地震和风荷载作用下,工程的主体结构具备较好的承载和变形能力,刚度等指标满足计算要求,无明显的薄弱层,能够达到小震弹性、中震弹性和大震不倒的性能目标,满足了设计规范和使用的要求。     

上海嘉定凯悦酒店超高层结构设计

介绍了上海嘉定凯悦酒店超高层结构的抗震设计与分析.主楼地下2层、地上40层、高184 m,设计采用钢骨混凝土混合框架—钢筋混凝土核心筒结构,使用了三种程序进行整体结构在多遇地震作用下的弹性计算,同时进行了小震作用下的弹性动力时程分析、中震作用下的结构性能分析和罕遇地震作用下弹塑性动力时程分析.各项计算指标均达到了设计的要求,结构设计和分析方法可供今后类似超限高层筑和其他复杂结构设计参考.     

南平某酒店斜柱结构计算分析

本文主要利用PKPM和YJK-A两种结构计算分析软件对南平某高层酒店竖向构件斜柱进行计算分析,重点是斜柱及与斜柱底相连的水平框架梁重要部位构件的中震情况下弹性分析,并介绍了相关节点的设计和构造加强措施。