抗震设计方法的发展

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中国建筑抗震设计规范的发展和演变

中国建筑抗震设计规范的发展和演变
时间:4月14日 震级:7.1 震源:33km 死亡:2698
重灾区结古镇,9度,设防烈度7.5 度
大量房屋裂而不倒
3、 两次地震灾害经验教训

重视前期勘察和场址选择,充分估计地震危险性,城 镇建设要避开发震断裂和可能引发地震滑坡的地段

经过抗震设计的房屋破坏、倒塌的很少钢筋混凝土框 架结构和混凝土砌块结构的设计有待改进和加强
断裂与建筑物的相互作用
1999年集集地震断裂通过建筑群
坐落在柔性基础上的建筑物遭受破坏
建筑物的破坏形态分析
震中映秀镇,11~12度,设防烈度7度
震中北川,11~12度,设防烈度7度
重灾区都江堰 8~9度,设防烈度7度
距震中20公里
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
重灾区汉旺镇 8~9度,设防烈度7度
2、 青海玉树地震
(二)4.1节场地---关于断层避让
• 在条第2款中增加以下内容:在避让距 离的范围内不允许甲、乙、丙类建筑 ,必须建造时在严格控制建筑密度的 情况下容许分散地建造层数不超过三 层的丙、丁类建筑,其基础应采用筏 基等整体性比较好的形式,且不应跨 越断层线。
表4.3 发震断裂的最小避让距离(m)
设防类别
2、调整地震影响系数避免高阻尼长周期段 交叉
100
蓝 色 线 : GB50011-2001 反 应 谱 红色线:方案2 反应谱 黑色线:5%阻尼标准谱
阻尼比:0.02 0.035 0.05 0.10 0.20 0.30
β
0
1
2
3
4
5
6
T (sec)
白鹿中学内建筑物倒塌两栋建筑物中间的水泥板抬升1.8m 左右破裂带宽度为24m,建筑物倒塌宽度与破裂带宽度大致相同

结构抗震设计方法的发展

结构抗震设计方法的发展

形, 再到全面分析结构的承载力 、 变形、 损伤和耗能。这些设计方 和非结构损坏 的根本原因是过大 的位移 , 因此在设 计 中应 当从 基 法在实际结 构的设计 当中常常融合在一起 , 面按照它们侧 重点 于强度转 变为基于位移 , 下 以控制 结构在大 震下 的位移和层 间位移
的不同分类 , 虽有偏颇 , 能体现 出随着科技水 平的发展 , 但 人们对 角 , 使结构的塑性变性 能力 能够 满足 地震 作用 下 的位移 要求 ; 同 结构抗 震性 能的认 知水平 和要 求 的逐步提 高 。在 10多年 发展 时还评 述了用于估算 位移 的幅值和 分布 的各种 方法 , 与基于 0 通过 过程 中, 大致提 出了以下几种主要抗震设计方 法。 强 度和基于延 性 的设 计相 比较 , 明 了基 应 。该方 法 的缺点在 于无 法准 确描 能够达 到所要 求 的极 限压 应 变 , 而使 构 件 的延 性 系数 符合 要 从 求 。这种方法在新西 兰等 国家得 到应 用并 称 之为 “ 力设 计” 能 方 述结构进入弹塑性阶段的表现, 对结构在地震作用下的破坏程度 控制不够。
1 基于承载力的抗震设计方法
2 0世纪 7 0年代 以前 的抗震设计基本 采用 基于承载力的抗震 或刚度是否达到特定 的极 限状 态作 为结 构是 否失效 的准 则。基
效。 而且简单 。
目前基于位移 的设 计方法可 以分为三类 : 按延性 系数 分析 的 1按延性 系数设计 方法。 ) 即通过建立构件 的位 移延 性 系数或 截面 曲率 延性 系数 和塑
对应于地震 动和结构反应 分析研究 的发展 , 人们 的抗震 设计 的位移 响应 为 目 标设 计结构和构件 , 使结 构达 到该 水准地震作 用 概念经历了基 于承载 力一 基于延性 +承载力 一基 于性能 的过 程 , 下 的性 能要求 。基 于位移的抗震设 计 ( B D) D s 这一概 念 出现 的标 这个过 程从 以结构 承载力 分析为主 , 发展 到兼顾 承载力 和结 构变 志是发表于 19 年的文献 [] [] 92 1 ,2 。作 者 指 出地震 中引起结 构

桥梁抗震理论及设计方法的发展与前景

桥梁抗震理论及设计方法的发展与前景

桥梁抗震理论及设计方法的发展与前景[摘要]在总结地震对桥梁破坏形式及特点的基础上,分析了桥梁抗震理论发展,提出了在桥梁抗震理论方面的研究趋势,对于提高桥梁的抗震能力具有一定的指导意义。

[关键词]桥梁抗震理论设计方法现状与前景中图分类号:u284.15+2 文献标识码:u 文章编号:1009―914x (2013)22―0611―01桥梁是各种交通系统的主要内容,研究和探讨桥梁抗震理论和设计方法,提高桥梁的抗震能力,对于维护公共安全、减轻地震灾害具有非常重要的意义。

1.地震对桥梁破坏的形式和特点地震的破坏性主要是因为巨大的能量使建筑、工程设施等受到破坏甚至倒塌,同时伴随着一引起相应的次生灾害。

对于桥梁来说,要减轻地震灾害,就要研究分析地震对桥梁的破坏形式和特点,有针对性地利用科学的理论和方法进行设计和施工,提高桥梁的抗震能力。

一般来说,桥梁主要有上部结构、下部结构、支座和基础等四部分组成。

在发生地震时,于桥梁的上部结构,可能会因为支撑面小、支承连接件受损、因下部结构破坏而引起桥梁落梁现象。

同时,梁在顺桥向产生坠落过程中,梁端还可能会撞击桥梁的下部结构,使桥墩受到严重的破坏。

对于支座,地震力可能使支座连接件受到破坏,造成桥梁的上下结构分离,形成较大的破坏。

对于下部结构,地震可能会造成桥墩开裂、纵向扭曲、倾斜、剪断甚至倒塌,从而失去承载能力。

地震对于基础的破坏,主要原因是因为不良的地质条件出现沉降、滑移,使桩基础受到破坏。

2.桥梁抗震理论及设计方法的现状由于地震主要从上述四个方面给桥梁带来破坏,所以,对于桥梁抗震理论也主要是从这些角度出发,围绕桥墩延性抗震设计、减隔震措施、防落梁技术、连梁装置等方面开展理论研究和设计的。

在现代桥梁抗震理论方面,国外的研究起步较早。

美国学者在上个世纪后半期就取得了不少成就,形成了反应谱理论、时程分析理论、随机振动分析理论等各种不同的理论,日本也在抗震设计规范方面不断进行修订,提出了一些减隔震理论,采用高阻尼支座进行减隔震的设计和施工,也取得了一定的进展。

抗震方法发展历程

抗震方法发展历程

抗震方法发展历程抗震技术在灾害管理和建筑工程中的重要性不言而喻。

随着时间的推移,抗震技术经历了多年的发展和演变,从最初的简单设计到现在的高度先进的技术。

下面是抗震方法发展的一些里程碑。

1. 强化结构:早期的抗震设计主要依赖于增加建筑材料的质量和数量来提高建筑物的抗震能力。

例如,在地震频发的地区使用更多的钢筋和混凝土,以增加结构的稳定性。

这种方法在一定程度上提高了抗震性能,但仍然存在一些局限性,无法应对大震动的影响。

2. 减震装置:20世纪中叶,人们开始采用减震装置来减少地震对建筑物的影响。

这些装置可以吸收和分散地震产生的能量,减轻建筑物的震动。

减震装置的类型包括弹簧、减震器和液体阻尼器等。

这种方法可以有效地减少地震对建筑物的破坏,提高了建筑物的抗震能力。

3. 基础设计改进:建筑物的基础承载着地面上部结构的重量和地震力的荷载。

因此,改进基础设计可以提高建筑物的抗震能力。

在现代抗震技术中,人们开始使用专门设计的基础,如斜撑、增强桩基和地震隔离基础等。

这些基础可以减少地震力传递到建筑物的上部结构,从而降低地震的破坏风险。

4. 结构控制技术:近年来,结构控制技术成为抗震设计的重要领域。

这些技术包括被动控制和主动控制。

被动控制通过安装减震装置、加固构件和增加连结强度来改善结构的抗震能力。

主动控制使用传感器和执行器监测并控制结构的震动响应。

这些技术可以实时调整结构的刚度和阻尼特性,使其适应地震的需要。

综上所述,抗震技术经历了从简单强化结构到减震装置、基础设计改进和结构控制技术的发展和演变。

随着科学技术的不断进步,未来还将有更多创新的抗震方法出现,以进一步加强建筑物的抗震性能。

中国建筑抗震设计规范的发展和演变

中国建筑抗震设计规范的发展和演变

1999年集集地震断裂通过建筑群
建筑物的破坏形态分析
坐落在柔性基础上的建筑物遭受破坏
图10 图9中所表示的建筑物遭受断裂 破坏作用以后的平、剖面示意图
跨断裂建筑物概念设计示意图
跨断裂建筑物概念设计示意图
(三)地震作用
1、补充6度时多遇地震和罕遇地震的地震 影响系数、最大加速度值和最小剪重比。 2、调整地震影响系数避免高阻尼长周期段 交叉
断裂与建筑物的相互作用
1999年集集地震断裂通过建筑群
坐落在柔性基础上的建筑物遭受破坏
建筑物的破坏形态分析
震中映秀镇,11~12度,设防烈度7度
震中北川,11~12度,设防烈度7度
重灾区都江堰 8~9度,设防烈度7度
距震中20公里
重灾区汉旺镇 8~9度,设防烈度7度
2、 青海玉树地震
设防类别Biblioteka 甲类乙类丙类
丁类
8度 9度
专门研究 专门研究
200m 400m
100m 200m
— —
1999年集集地震断裂引起的建筑破坏
1999年土耳其地震断裂通过4层RC建筑物(不 包括地下1层),下沉2.3m无严重破坏
建筑物的平立面示意图
正断层错动与结构相互作用的有限元模似结果
小渔洞照的断层出露地表一定距离范 围内建筑震害(刘爱文摄)
(二)4.1节场地---关于断层避让 • 在4.1.7条第2款中增加以下内容:在 避让距离的范围内不允许甲、乙、丙 类建筑,必须建造时在严格控制建筑 密度的情况下容许分散地建造层数不 超过三层的丙、丁类建筑,其基础应 采用筏基等整体性比较好的形式,且 不应跨越断层线。
表4.3 发震断裂的最小避让距离(m)
二、中国建筑抗震设计发展概况

抗震建筑设计的技术发展与创新

抗震建筑设计的技术发展与创新

抗震建筑设计的技术发展与创新地震是一种具有破坏性的自然灾害,对人类社会造成了巨大的威胁。

为了减少地震带来的损失,人们在抗震建筑设计方面进行了长期的努力和研究。

随着科学技术的不断发展,抗震建筑设计也经历了多次技术发展与创新,取得了显著的成果。

本文将从几个方面介绍抗震建筑设计的技术发展与创新。

一、结构抗震设计的技术发展结构抗震设计是抗震建筑设计的核心内容之一。

在过去的几十年里,结构抗震设计经历了从传统的抗震设计到现代化的抗震设计的转变。

传统的抗震设计更多依赖于经验公式和经验模型,而现代化的抗震设计则更加注重基于科学原理和先进技术的分析和计算。

在结构抗震设计中,有几个关键的技术发展与创新值得关注。

首先是基于性能的设计方法的提出和应用。

这种设计方法以建筑物的性能需求为出发点,通过考虑地震作用下的结构响应,以及建筑物的可修复性和适应性等因素,来确定合理的设计方案。

其次是基于隔震和减震技术的设计方法的应用。

隔震和减震技术可以通过减小地震作用传递到结构的能量,从而减少结构的震动响应。

这种技术不仅可以有效地降低地震对建筑物的破坏,还可以提高建筑物的使用安全性。

另外,近年来,新型结构材料和技术的应用也为抗震建筑设计带来了新的可能性。

例如,高性能混凝土、纤维增强复合材料和钢结构等材料的应用,以及先进的结构分析和计算方法的发展,都为设计师提供了更多的选择和灵活性。

二、监测与预警技术的创新地震监测与预警技术在抗震建筑设计中起着至关重要的作用。

它可以通过实时监测地震波的传播和建筑物的震动响应,提前发现地震的到来,并及时采取相应的措施,保护人员的生命安全和减少财产损失。

传统的地震监测与预警技术主要依赖于地震台网和地面加速度观测站等设备。

然而,这些设备的部署和维护成本较高,并且覆盖范围有限。

近年来,随着无线传感器网络、卫星遥感和互联网技术的发展,新型的监测与预警技术得到了广泛的应用。

例如,通过部署大量的无线传感器,可以实时地监测建筑物的震动响应,并将数据传输到中心服务器进行分析和处理。

抗震设计方法综述

抗震设计方法综述

抗震设计方法综述作者:佚名文章来源:不详抗震设计方法一:基于承载力设计方法基于承载力设计方法又可分为静力法和反应谱法。

静力法产生于二十世纪初期,是最早的结构抗震设计方法。

上世纪初前后日本浓尾、美国旧金山和意大利Messina的几次大地震中,人们注意到地震产生的水平惯性力对结构的破坏作用,提出把地震作用看成作用在建筑物上的一个总水平力,该水平力取为建筑物总重量乘以一个地震系数。

意大利都灵大学应用力学教授M.Panetti建议,1层建筑物取设计地震水平力为上部重量的1/10,2层和3层取上部重量的1/12。

这是最早的将水平地震力定量化的建筑抗震设计方法。

日本关东大地震后,1924年日本都市建筑规范"首次增设的抗震设计规定,取地震系数为0.1。

1927年美国UBC规范第一版也采用静力法,地震系数也是取0.1。

用现在的结构抗震知识来考察,静力法没有考虑结构的动力效应,即认为结构在地震作用下,随地基作整体水平刚体移动,其运动加速度等于地面运动加速度,由此产生的水平惯性力,即建筑物重量与地震系数的乘积,并沿建筑高度均匀分布。

考虑到不同地区地震强度的差别,设计中取用的地面运动加速度按不同地震烈度分区给出。

根据结构动力学的观点,地震作用下结构的动力效应,即结构上质点的地震反应加速度不同于地面运动加速度,而是与结构自振周期和阻尼比有关。

采用动力学的方法可以求得不同周期单自由度弹性体系质点的加速度反应。

以地震加速度反应为竖坐标,以体系的自振周期为横坐标,所得到的关系曲线称为地震加速度反应谱,以此来计算地震作用引起的结构上的水平惯性力更为合理,这即是反应谱法。

对于多自由度体系,可以采用振型分解组合方法来确定地震作用。

反应谱法的发展与地震地面运动的记录直接相关。

1923年,美国研制出第一台强震地震地面运动记录仪,并在随后的几十年间成功地记录到许多强震记录,其中包括1940年的El Centro和1952年的Taft等多条著名的强震地面运动记录。

简述我国建筑抗震的发展历程

简述我国建筑抗震的发展历程

简述我国建筑抗震的发展历程随着科技的进步和人们对安全的不断追求,我国的建筑抗震能力得到了显著的提升。

本文将以简述我国建筑抗震的发展历程为主题,从我国抗震的起步阶段、技术创新和法律法规制定三个方面进行介绍。

一、起步阶段我国在建筑抗震方面的起步较晚。

20世纪50年代后期,我国开始关注建筑抗震问题,建立了抗震研究和设计机构,进行了一系列的抗震试验和研究工作。

然而,由于技术水平和经济条件的限制,我国在抗震设计和建筑施工方面仍存在一定的薄弱环节。

二、技术创新随着科技的不断进步,我国在建筑抗震领域取得了显著的技术创新。

1989年,我国发布了《建筑抗震设计规范》,明确了抗震设计的要求和方法。

同时,我国加强了抗震试验和研究工作,推动了抗震技术的发展。

我国在结构抗震、材料抗震和抗震设备方面取得了一系列的研究成果,为建筑抗震提供了更加科学和可靠的技术支持。

在结构抗震方面,我国提出了一系列的抗震设计理论和方法,如碳纤维加固、钢筋混凝土框架结构的抗震加固等。

这些技术的应用,提高了建筑的整体抗震能力,减少了地震灾害造成的损失。

在材料抗震方面,我国推动了新型抗震材料的研发和应用。

例如,高性能混凝土、高性能钢材等材料的使用,使建筑结构的抗震性能得到了显著提升。

同时,我国在抗震装备方面也取得了重要突破,研发了一系列先进的抗震设备,如隔震支座、减震器等。

这些设备的应用,使建筑在地震发生时能够有效减震和吸能,减少地震对建筑的破坏。

三、法律法规制定为了加强对建筑抗震工作的管理和监督,我国制定了一系列的法律法规。

2001年,我国发布了《建筑抗震设计规范》,明确了抗震设计的要求和标准。

同时,我国还建立了一套完善的抗震监管体系,加强了对抗震设计、施工和验收的监督。

此外,我国还加强了对地震灾害的预警和应急救援体系的建设,提高了抗震救灾能力。

总结起来,我国建筑抗震的发展历程经历了起步阶段、技术创新和法律法规制定三个阶段。

随着科技的进步和人们对安全的不断追求,我国的建筑抗震能力得到了显著提升。

防震减灾建筑设计的现状与未来发展趋势

防震减灾建筑设计的现状与未来发展趋势

防震减灾建筑设计的现状与未来发展趋势建筑设计是现代社会的重要行业之一,越来越多的人意识到建筑设计需要考虑地震灾害的影响。

防震减灾建筑设计是为了减小地震发生时建筑物的破坏程度、避免人身伤亡而进行的一项技术性工作。

本文将就防震减灾建筑设计的现状以及未来发展趋势进行探讨和讨论。

一、防震减灾建筑设计的现状1、中国地震灾害情况中国是地震灾害比较严重的国家之一,因为中国位于环太平洋火山带、欧亚板块边缘和印度洋板块边缘交汇处,地震活动频繁。

根据统计数据,中国的地震灾害特别是大地震造成的人员伤亡和经济损失在全球都是领先的。

地震灾害造成的社会经济后果对于公共安全、社会稳定和国家安全都会造成巨大的影响。

2、防震减灾建筑设计的应用为了提高建筑物的防震能力,建筑师和设计人员在建筑设计中应当考虑防震减灾的因素。

例如,建筑物的结构应当足够坚固,能够抵抗地震的力量。

墙体、柱子、梁和楼板等部分应当按照一定的抗震要求进行设计,保证在地震发生时不会出现结构破坏和倒塌的情况。

同时,建筑物的地基也需要经过严格的设计和检验,以便保证建筑物能够安全地站立在地表之上。

3、现代科技在防震减灾建筑设计中的应用科技的不断进步,给防震减灾建筑设计带来了新的机遇和挑战。

现代科技包括计算机仿真、材料研究、数字化设计和模拟等技术,这些技术可以帮助建筑师和设计人员更加准确地模拟和预测地震的影响,提高建筑物的防震能力。

4、与防震减灾建筑设计相关的法律法规中国国家在防震减灾方面也制定了一系列的法律法规,例如《建筑抗震设计规范》等。

这些法律法规包含了建筑抗震设计的原则、标准和要求,建筑师和设计人员需要遵守这些规范来保证建筑物的安全稳定。

二、防震减灾建筑设计的未来发展趋势1、教育工作的加强防震减灾建筑设计是一个综合性的技术领域,需要对建筑工程、力学、计算机科学等多学科进行深入的研究。

因此,加强教育工作是未来发展的一个重要方向。

加强防震减灾建筑设计的教育工作,可以培养更多的专业人才和技术人员,为防震减灾建筑设计的未来发展提供坚实的基础。

建筑抗震技术的现状与发展趋势

建筑抗震技术的现状与发展趋势

建筑抗震技术的现状与发展趋势建筑抗震技术是指在建筑设计和施工过程中,为了减少建筑结构在地震时所受到的破坏和损失,采取的一系列物理、化学和材料科学等技术手段。

由于地震的不确定性和突发性,建筑抗震技术在保障人民生命财产安全方面扮演着重要的角色。

目前,随着我国建筑业的蓬勃发展,建筑抗震技术也在不断地得到完善和提升。

以下将从建筑抗震技术的现状和发展趋势两个方面进行探讨。

一、建筑抗震技术的现状1. 抗震设计标准的不断更新我国目前在对建筑抗震技术进行规范和标准化方面取得了显著进展。

自1988年发布的《建筑抗震设计规范》以来,我国先后发布了多个版本的抗震设计规范,包括2010年修订版和2019年最新版本。

这些标准的更新,不仅体现了我国建筑抗震技术的不断发展,也为抗震工程提供了坚实的法律依据。

2. 抗震技术的应用范围不断拓展目前,我国的建筑抗震技术已经广泛应用于各类建筑物的设计和施工中。

不仅是高层建筑、大型商业综合体等高风险地区的建筑物,就连普通的住宅小区以及学校、医院等公共场所的建筑抗震技术也得到了更加注重和重视。

3. 抗震材料的研发和应用推广建筑抗震技术的核心是利用各种材料和技术手段,在设计、建造过程中尽量减少建筑物的震动和荷载。

目前,建筑抗震材料的研发和应用推广也是建筑抗震技术的重要组成部分。

例如,增加钢筋的使用量、利用板材等材料对墙体进行加强等多种技术手段都可以有效减少建筑物的受损程度。

二、建筑抗震技术的发展趋势1. 建筑抗震技术的个性化定制建筑抗震技术是一个相对成熟的技术领域,但随着社会变迁和现代化发展的需要,建筑抗震技术也应与时俱进,不断实现个性化定制。

随着数据技术的发展,建筑抗震技术将会从基于统计数据和具有普适性的框架转向更加个性化的方向,更好地拟合不同地区的建筑需求。

2. 增加抗震性能预测技术研究和应用抗震性能预测技术是建筑抗震技术的一个重要组成部分。

在预测建筑物在地震中的抗震性能时,可以在设计阶段提前预判建筑物的受灾状况,从而尽早采取相应的应对措施。

建筑抗震理论与设计技术发展及研究

建筑抗震理论与设计技术发展及研究

建筑抗震理论与设计技术发展及研究摘要:近年来,我国在抗震技术的各个领域都取得了长足的进步,并制定了相应的标准规范。

但与国际一些发达国家相比,在抗震的理念及技术方面还有一定的差距。

本文介绍我国抗震技术发展的同时,重点放在发展展望,希望能通过借鉴日本等发达国家的抗震设计理念来完善我国建筑的抗震设计体系。

关键词:建筑;抗震理论;抗震设计2008年5月12日,四川省汶川县发生里氏8.0级的大地震。

地震给四川和周边各省及自治区造成巨大的生命财产损失。

地震波及范围更远至北京、上海等城市。

据最新统计数字显示,仅四川省就有近7万人在大地震中遇难。

地震的发生会带来各种各样的自然灾害,发生在陆地会造成山崩地裂,发生在海底会带来巨大海啸,而发生在城市,就可能造成房屋和桥梁的倒塌。

汶川大地震给四川多个城市带来了巨大的影响,成都、都江堰、北川、映秀等地遭受了不同程度的破坏,其中北川县城被夷为平地,无数房屋的倒塌也造成了无数的人员伤亡。

距估计此次地震灾难的遇难者,绝大部分的死因都是房屋的倒塌。

这次灾难的发生,把人们的关注聚焦在房屋的抗震问题上。

如何利用现有的经验,结合实际,研究创造出新颖、有效的抗震技术,成为建筑界当前一大重要课题。

几十年来,我国在抗震技术的各个领域都有长足的进步,就目前的水平可以与国际接轨,某些方面还处在领先水平。

但仍有值得改进的方面。

1抗震基础理论的发展与研究地震烈度是衡量地震强烈程度的尺度,也是表征地面和结构物破坏程度的尺度。

我国解放初期没有自己的地震烈度表,50年代后才制定了《新的中国地震烈度表》。

1970年后又制订了《中国地震烈度表》(1980)。

但是,工程界应用烈度概念来衡量地震对结构的破坏程度,既作为工程设计时的依据和目标,又是地震时结构破坏的宏观结果,在概念和逻辑上均有所含混。

虽然《中国地震烈度表》(1980)采用了地面加速度峰值和速度峰值作为烈度的物理指标,然而问题似乎尚未完全解决。

因此,地震的工程标准问题还有待进一步完善和改进。

建筑抗震设计方法的发展过程

建筑抗震设计方法的发展过程

建筑抗震设计方法的发展过程
3.1、静力理论阶段
水平静力抗震理论始创于意大利,发展于日本,1900年日本学者大森房吉提出“震度法”的概念。

该理论认为:结构物所收到的地震作用,可以简化为作用于结构的等效水平静力,其大小等于结构重力荷载乘以一个系数。

3.2、反应谱理论阶段
我国及国际上多数国家抗震设计规范本质上都采用了反应谱理论及结构能力设计原则。

其主要特点如下:
(1) 用规范规定的设计反应谱进行结构线弹性分析。

(2) 结构构件的承载力是根据设计反应谱所作的结构线弹性计算通过荷载和地震作用效应组合后内力进行设计。

(3) 在早期方案设计阶段,结构体系、结构体型的规则性及结构的整体性满足规范的规定,以使结构能可靠地发挥非弹性延性变形能力。

3.3、动力理论阶段
1971年美国圣费南多地震的震害,使人们清楚地认识到“反应谱理论只说出了问题的一大半,而地震持时对结构破坏程度的重要影响没有得到考虑”,从而推动了采用地震加速度过程a(t)来计算结构反应过程的动力法的研究。

此一新理论不但考虑了地震的持时,还更近一步地考虑了地震过程中反应谱所不能概括的其他特性。

结构抗震理论发展历程

结构抗震理论发展历程

结构抗震理论发展历程
1. 古代结构抗震:古代人们在建造建筑物时已经有一定的抗震意识。

例如,古希腊人使用柱基承担和传递地震力,古罗马人采用高大圆形拱门等结构形式,增强了建筑物的抗震能力。

2. 实际经验和案例分析:19世纪末到20世纪初,发生了一系
列重大地震,如旧金山地震和墨尔本地震。

这些地震使得抗震设计问题引起了广泛关注。

工程师开始通过实际经验和案例分析提出抗震设计的基本原则。

3. 基础动力学理论的发展:20世纪初,工程师开始研究建筑
物在地震作用下的动力响应。

通过振动理论和动力学方程,他们提出了研究结构抗震的基础理论,如自由振动、强迫振动和共振等概念。

4. 结构动力响应理论的发展:随着计算机技术的进步,人们开始开展更加精确、复杂的结构动力响应分析。

工程师和科学家通过有限元方法等数值计算技术,系统地研究了结构在不同地震动特征下的响应特点,深化了对结构抗震行为的认识。

5. 抗震设计规范的制定:针对不同地震活跃区域和不同结构类型,各国制定了相应的抗震设计规范。

这些规范包括了结构的抗震设计原则、荷载计算方法、抗震构造措施等内容,以确保建筑物在地震中具备良好的抗震性能。

6. 性能设计理念的兴起:20世纪后期,人们逐渐意识到仅仅
满足规范要求的结构并不能完全保证建筑物在地震中的安全性。

因此,性能设计理念逐渐兴起,即通过评估结构在地震中的性能,确定结构的抗震设计目标。

7. 结构抗震研究的前沿领域:目前,结构抗震研究正不断向新领域拓展。

例如,基于大数据和人工智能的抗震设计方法、新型结构材料和结构形式、地震监测与预警系统等,都成为当前研究的热点和趋势。

建筑结构抗震设计的来龙去脉pdf

建筑结构抗震设计的来龙去脉pdf

建筑结构抗震设计的来龙去脉pdf建筑结构抗震设计的来龙去脉随着科技的不断发展和城市化的加快,建筑结构抗震设计的需求越来越大。

抗震设计的目的是尽可能减少地震对建筑物造成的破坏,确保建筑物的安全性和稳定性。

那么建筑结构抗震设计的发展史是怎样的呢?下面为大家介绍建筑结构抗震设计的来龙去脉。

一、古代抗震技术早在古代,人们就开始意识到建筑抗震的重要性。

中国汉代时期,建筑师梁思成就在《木构建筑手册》中详细介绍了木结构在地震中的抗震性能。

同时,古代希腊人和罗马人也曾在建筑结构中采用过弯曲和压缩的原理来增加建筑物的稳定性和承重能力。

二、现代抗震设计20世纪初,随着工业化的发展,钢筋混凝土成为建筑材料的主要选择。

大型高层建筑的出现,对抗震设计提出了更高的要求。

1934年,美国推行了世界上第一个强制性的钢筋混凝土建筑抗震规范,对钢筋混凝土的强度和变形提出了详细的要求。

20世纪40年代,人们开始采用抗震减灾技术,如设备减振器、双向减震器等,以减少地震造成的损失。

三、现状与展望现代抗震设计不断向着高效、经济、环保的方向发展。

在规范不断更新和完善的同时,科技也发挥着越来越重要的作用。

如:超高层建筑加装防震器、智能控制系统、结构优化等技术的应用,不仅提高了建筑物的抗震能力,同时也提升了建筑物的可持续发展能力。

综上所述,建筑结构抗震技术的发展历程虽然源远流长,但仍然离不开人类对科技的不断追求和探索。

未来,随着科技的不断进步和建筑需求的加速增长,建筑工程抗震仍将面临新的机遇和挑战。

因此,专业人才必须不断更新抗震设计理念,不断推陈出新,稳定和飕飕永远是建筑设计和抗震的主旋律。

浅议结构抗震设计思想的发展

浅议结构抗震设计思想的发展

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建筑结构抗震理论的发展历程

建筑结构抗震理论的发展历程

建筑结构抗震理论的发展历程引言古往今来,地震给全人类造成了巨大的灾害。

人类在适应自然和改造自然的过程中,不断地探索抵御地震的方法,但限于古时候的科技发展水平和实践能力,一直没有形成系统科学的抗震设防方法。

现代的抗震设计理论是从20 世纪初才开始建立起来的。

经历了一个世纪的发展,随着人们对地震动特性和结构动力特性理解的不断加深,结构抗震设计理论从最初的静力阶段和反应谱阶段,发展到动力阶段及目前的基于性态的抗震设计理论阶段。

1. 静力法在20 世纪初期,人们就已经开始在结构抗震设计当中采用一些经验的法则。

1920 年,日本大森房吉教授提出了所谓的静力理论。

假设建筑物为绝对刚体,地震时,它和地面一起运动而无相对于地面的位移。

建筑物各部分都有一个与地面加速度大小相同的加速度,取其最大值用于抗震设计。

因此,作用在建筑物每一楼层上的水平向地震作用就等于该层质量与地面运动最大加速度的乘积,这就是通常所说的“静力理论”。

由于这种方法比较简单,而且,用这种方法设计的建筑物大都也经受住了一般地震的考验,所以,稍作修正后至今仍然被某些国家的设计规范所沿用。

但这种方法完全忽略了结构本身的动力特性的影响,对多、高层建筑,烟囱等具有一定柔性的结构物就会产生较大的误差,显得既不经济又不合理。

2、反应谱法1943 年美国皮奥特( M.A.Biot )发表了以实际地震记录求得的加速度反应谱,提出的“弹性反应谱理论”。

由于反应谱理论正确而简单地反映了地震特性以及结构的动力特性,从而得到了国际上广泛的承认。

随着计算机技术的发展,到上个世纪五十年代,反应谱计算得以实现,并运用到抗震设计上,反应谱理论基本取代了静力法,为世界上普遍采用此方法。

地震作用力的计算常常用底部剪力法和振型分解反应谱法,振型分解反应谱法的基本概念是:假定建筑结构是线弹性的多自由度体系,利用振型分解和振型正交性的原理,将求解n 个自由度弹性体系的地震反应分解为求解n 个独立的等效单自由度弹性体系的最大地震反应,进而求得对应于每一个振型的作用效应。

抗震设防发展历程

抗震设防发展历程

抗震设防发展历程抗震设防是指通过建筑结构设计和工程技术等手段,提高建筑物抗震能力,减少地震对建筑物和人员的损害程度。

随着科技的发展和人们对自然灾害的认识加深,抗震设防逐渐成为工程建设中的重要方面。

下面,我们将介绍抗震设防的发展历程。

20世纪初,由于建筑技术和工程设计的局限性,地震对建筑物造成的损害严重。

在当时,人们对地震了解有限,对建筑物的抗震能力认识不足,因此抗震设防水平较低。

然而,随着地震科学和灾害管理知识的进步,人们开始重视抗震设防的重要性。

20世纪50年代以后,随着科技的进步,工程技术也取得了显著发展。

工程师们开始关注地震工程,研究建筑物在地震中的响应。

他们发现,通过合理的结构设计和材料选择,可以有效提高建筑物的抗震能力,减少地震的破坏。

因此,抗震设防开始成为建筑工程中的一项重要工作。

进入21世纪,抗震设防在全球范围内获得了更多的关注和投入。

各国政府制定了相关的建筑法规和标准,要求建筑物必须符合一定的抗震标准。

同时,研究和实践者们不断改进抗震技术和方法,提高建筑物的抗震能力。

例如,设计师们引入了钢结构、混凝土结构、框架结构等新型建筑结构,提高了抗震设防水平。

此外,随着科学技术的进步,一些高科技手段也被应用到抗震设防中。

例如,地震预警系统的研发和使用可以提前几秒到几十秒发出地震警报,给建筑物和人员逃生提供宝贵的时间。

人们还研发了智能感知材料,可以在地震发生时自动释放能量,减少地震对建筑物的破坏。

总的来说,抗震设防在过去的百年中取得了显著的发展。

我们在建设新建筑物时,必须要考虑抗震设防的要求,确保建筑物在地震中能够安全稳固。

同时,我们也需要加强对现有建筑物的抗震设防工作,提高其抗震能力。

只有全面提高抗震设防水平,我们才能更好地保护人们的生命财产,减少地震造成的损失。

建筑抗震设计方法的发展过程

建筑抗震设计方法的发展过程

建筑抗震设计方法的发展过程一、经验主导阶段(古代至19世纪)在建筑抗震设计方法的早期,设计主要依靠个别成功的经验和传统的施工技术。

古代的建筑抗震设计方法往往基于试错原则,通过在建筑兴建中观察和改进,探索出最有效的设计方法。

这些方法主要包括采用不同的建筑结构、增加重力荷载和地震荷载的重叠、增加建筑物的水平稳定性等。

然而,在这个时期,对地震工程知识的认知非常有限,建筑防震设计仍然处于探索的初步阶段。

二、经验和理论相结合阶段(20世纪)20世纪初,随着地震工程学的发展,人们开始试图从理论上解释地震的机理和建筑物对地震的响应。

圈定了建筑物的地震响应范围,并制定了一些建筑抗震设计指南。

在这个阶段,经验开始与理论相结合,建立了最基本的概念和原则。

比如,增加结构的刚度、提高构件和连接件的强度、采用减震和隔震技术等。

三、理论主导阶段(20世纪中期至今)20世纪中叶以后,地震工程学逐渐形成了独立的学科,抗震设计方法也在理论的指导下不断发展。

在这个阶段,地震工程学的发展以理论分析为基础,通过数学模型和计算机模拟等手段,对建筑物在地震荷载下的响应进行研究和预测。

通过大量的实验和仿真分析,建立了一系列的抗震设计准则和规范,使抗震设计从经验主导转向了理论主导。

同时,在这个阶段,结构动力学和地震工程学的发展也为抗震设计的方法提供了很多新思路。

如使用地震波传播理论、结构响应谱分析方法、时程分析方法等,来预测和评估建筑结构的地震响应。

此外,还出现了一些新技术和新材料,如钢结构、混凝土预应力结构、减震装置等,进一步大大提高了建筑物的抗震性能。

四、综合研究阶段(21世纪至今)随着科技的进步和研究的深入,抗震设计方法进入了一个综合研究的阶段。

不仅考虑到结构的抗震性能,还将建筑物的地理位置、土壤条件、耐久性等因素纳入考虑范围。

同时,综合利用数值模拟、试验研究、历史数据、经验知识等多种方法,对抗震设计方法进行修正和改进。

总结来说,建筑抗震设计方法经历了从经验主导到理论主导,再到综合研究的过程。

高层建筑抗震设计中的最新发展趋势

高层建筑抗震设计中的最新发展趋势

高层建筑抗震设计中的最新发展趋势随着城市化进程的加速,高层建筑如雨后春笋般在世界各地拔地而起。

然而,地震作为一种不可预测的自然灾害,对高层建筑的安全构成了严重威胁。

因此,高层建筑的抗震设计显得尤为重要。

近年来,随着科学技术的不断进步和工程实践的积累,高层建筑抗震设计领域出现了一系列新的发展趋势。

一、性能化抗震设计理念的深化传统的抗震设计方法通常基于“设防烈度”,以确保建筑物在遭遇一定强度的地震时不倒塌。

然而,性能化抗震设计则更加注重根据建筑物的使用功能、重要性以及业主的特殊需求,设定不同的抗震性能目标。

例如,对于医院、消防指挥中心等重要的公共建筑,要求在地震后能够迅速恢复功能;而对于普通的住宅和商业建筑,可能更侧重于保障生命安全。

性能化抗震设计的实现需要借助先进的计算机模拟技术和结构分析方法。

通过建立详细的结构模型,分析在不同地震强度下的结构响应,从而确定结构的薄弱部位,并采取针对性的加强措施。

同时,性能化抗震设计也促进了新型抗震材料和构件的研发与应用,以满足多样化的抗震性能要求。

二、基于减隔震技术的广泛应用减隔震技术是近年来高层建筑抗震设计中的一大亮点。

传统的抗震设计主要依靠结构自身的强度和刚度来抵抗地震作用,而减隔震技术则通过在结构中设置减震装置或隔震支座,有效地减少地震能量向建筑物的传递。

常见的减震装置包括粘滞阻尼器、金属阻尼器等。

粘滞阻尼器通过液体的粘性阻力来消耗地震能量,金属阻尼器则利用金属材料的塑性变形来吸收能量。

隔震支座则将建筑物与基础隔开,例如橡胶隔震支座,能够在地震时延长结构的自振周期,从而减小地震反应。

减隔震技术的应用不仅提高了高层建筑的抗震性能,还可以降低结构的造价。

在一些地震高发地区,采用减隔震技术的高层建筑已经成为一种趋势。

三、智能化监测与健康诊断系统随着物联网和传感器技术的发展,智能化监测与健康诊断系统在高层建筑抗震设计中发挥着越来越重要的作用。

在建筑物施工和使用过程中,通过在关键部位安装传感器,可以实时监测结构的变形、应力、加速度等参数。

1建筑抗震设计规范_发展历程及展望_罗开海

1建筑抗震设计规范_发展历程及展望_罗开海

1 前言我国的抗震防灾技术标准,经历了从无到有、从少到多、从个别到系列化的发展过程。

这个过程,也是对技术立法重要意义的认识—提高—再认识—再提高的过程,充分说明抗震防灾技术立法是客观必需。

1953年开始的第一个五年计划期间,我国的156项重点工程是按苏联的抗震设防标准和规范设计的,为建设工程的抗震防灾做出了贡献。

而一般的工程如按苏联的技术标准设计,则纺织厂的土建投资,7度要增加10%~12%,8度要增加15%~16%,8度区住宅的土建投资也要增加8%。

当时国家经济比较困难,又未发生强烈地震,对地震的危害还缺乏感性认识,于是规定一般的办公楼、学校、车站、码头和俱乐部等均不设防。

执行的结果是,一般工业建筑也都不考虑抗震设防,当然更不会有我国自己的抗震技术标准。

以后,在1959年和1964年,我国曾两次编制过包括多种工程建设的《地震区建筑抗震设计规范(草案)》,但未正式颁发,只起指导和参考作用。

在1966年邢台地震、1967年河间地震后,随着人们对震害认识的提高和地震经验的积累,1974年才正式颁发《工业与民用建筑抗震设计规范(试行)》。

1976年唐山地震造成了近代世界地震史上少有的灾难,也全面推动了抗震防灾技术的发展,形势的发展要求我国的许多抗震技术标准进一步修订或制定,使抗震技术标准提高到了一个新的水平。

随着人们对地震震害经验教训的不断积累和对结构地震反应机理的不断深入研究,先后制定、修订了《建筑抗震设计规范》、《建筑抗震鉴定标准》等以抗震防灾为主要内容的一系列标准,基本形成了相对完善、特点鲜明的抗震防灾技术标准体系。

2《建筑抗震设计规范》的发展历程纵观我国《建筑抗震设计规范》的发展进程,大致可以分为以下三个阶段:2.1 研究探索阶段这一阶段从新中国成立起始,到20世纪70年代初截止,期间产生了1959版和1964版《地震区建筑设计规范(草案稿)》。

1955年翻译出版了苏联《地震区建筑规范》,1956年编制了第一个中国地震烈度区划图,未正式使用。

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XKAN TECHNOLOGICAL UNIVERSITY建筑工程学院2013—2014学年第二学期研究生课程读书报告题目:抗震设计方法的发展考核科目:高层建筑结构设计与分析所在院系:建筑工程学院专业:结构工程_____________ 姓名:刘继龙_______________ 学号:1307210443 _______目录摘要: (2)1 引言 (2)2 基于承载力的抗震设计方法 (2)3 基于延性的抗震设计方法 (2)4 基于位移的抗震设计方法 (3)4.1 按延性系数设计方法 (3)4.2 能力谱方法 (3)4.3 直接基于位移的方法 (4)5 基于性能的抗震设计方法 (4)6 结论 (6)参考文献 (7)抗震设计方法的发展摘要:介绍了抗震设计概念的发展过程,分析了近100 年来提出的五种主要抗震设计方法的优缺点,并重点论述了基于性能的抗震设计方法,以促进结构抗震性能的研究,更好地做好结构设计。

Abstract:It introdueces the development of aseismatic design,analyzes advantages and disadvantages of five aseismatic design methods of recent one hundred years,puts great emphasis on the designing method based on performance in order to promote the research of structural anti-quake capability and make better job of structure design.Key words : aseismatic design,structural component,ductile index1 引言对应于地震动和结构反应分析研究的发展,人们的抗震设计概念经历了基于承载力—基于延性+承载力—基于性能的过程。

这个过程从以结构承载力分析为主,发展到兼顾承载力和结构变形,再到全面分析结构的承载力、变形、损伤和耗能。

这些设计方法在实际结构的设计当中常常融合在一起,下面按照他们侧重点的不同分类,虽有偏颇,但能体现出随着科技水平的发展,人们对于结构抗震性能的认识水平和要求的逐步提高。

在100 多年的发展过程中,大致提出了以下几种主要抗震设计方法。

2 基于承载力的抗震设计方法20 世纪70 年代以前的抗震设计采用基于承载力的抗震设计方法,地震分析属于等效静力分析阶段,以结构构件的强度或刚度是否达到特定的极限状态作为结构是否失效的准则。

基于承载力的抗震设计方法建立在静力分析理论之上。

静力法和早期的反应谱法都是以惯性力的形式来反映地震作用,并按弹性方法来计算结构地震作用效应。

该方法的缺点在于无法准确描述结构进入弹塑性阶段的表现,对结构在地震作用下的破坏程度控制不够。

3 基于延性的抗震设计方法20 世纪60 年代,人们认识到对于一般的房屋结构、土体结构以及地基等,需要利用结构体系的非线性变形来充分考虑结构物的抗震性能。

1973年—1976 年,纽马克和霍尔总结当时的经验,提出了用延性概念来概括结构超过弹性结构时的抗震能力。

他们认为在抗震设计中除了重视强度和刚度外,还必须重视加强延性;并提出了延性系数将弹性反应谱修改成弹塑性反应谱的方法,并建议用于实际结构的抗震计算。

1979年,他们计算了10个地震动作用下的非线性反应谱,从而归纳出确定非线性反应谱原则、方法和数据,以及相应的机构地震反应分析方法。

非线性的大小用延性系数U二;max/;y来表示;max和鋼分别为所考虑的整体结构或部分结构的最大容许变形和此变形的弹性极限值。

强调结构延性对抗震的有利作用,强调结构变形反应,并且把它简化为可以在设计中采用的简单形式。

实际上,由于计算结构非弹性地震反应的困难,在结构的抗震设计中,小震情况下按弹性反应谱计算的结果设计构件,然后根据震害经验,采取构造措施来保证结构进入非弹性阶段的变形能力,以适应结构非弹性地震反应的需求。

这是目前各国使用的主要方法。

4基于位移的抗震设计方法基于位移的抗震设计是指在一定水准的地震作用下,以结构的位移响应为目标设计结构和构件,使结构达到该水准地震作用下的性能要求。

基于位移的抗震设计(DBSD这一概念出现的标志是发表于1992年的文献[1],[2]。

作者指出地震中引起结构和非结构损坏的根本原因是过大的位移,因此在设计中应当从基于强度转变为基于位移,以控制接哦股在大震下的位移和层间位移角,使结构的塑性变形能力能够满足地震作用下的位移;同时还评述了用于估算位移的幅值和分布的各种方法,通过与基于强度和基于延性的设计相比较,说明了基于位移的设计不仅有效,而且简单。

目前基于位移的设计方法可以分为三类:按延性系数分析的方法、能力普方法和直接基于位移的方法。

4.1按延性系数设计方法即通过建立构件的位移延性系数或截面曲率延性系数和塑性铰区混凝土极限压应变的关系,由约束钢筋来保证核心区混凝土能够达到所要求的极限压应变,从而使构件的延性系数符合要求。

这种方法在新西兰等国家得到应用并称之为“能力设计”方法。

该方法三个关键措施为:用剪力增大系数增大梁端、柱端及梁柱节点等的抗震组合剪力值,即“强剪弱弯” 措施;通过相信构造措施保证可能出现塑性铰的部位具有所需要的塑性转动能力和耗能能力,其中“强柱弱梁”措施是“能力设计法”的关键。

这个方法的问题在于,用位移延性系数描述构件的弹塑性变形能力时,如何定义结构或构件的屈服位移和极限位移,不同的定义得到的延性系数可能相差很大。

另外,延性系数这样的量化指标是在假定屈服机制、全部塑性铰同时出现且铰位置固定的前提下求得,这种情况实际上很难实现。

4.2能力谱方法这种方法的概念最初有freeman等人在1975年提出⑴,后来做了改进。

它将静力弹塑性分析得到的力和位移的关系曲线转换为等效单自由度体系加速度一位移关系的能力谱,并按照对结构的延性需求将规范设计反应谱折减后转化为反映加速度一位移关系的需求谱,把能力谱和需求谱放在同一坐标系中相比较,来评价结构的抗震性能。

研究表明,对于结构的抗震反应主要由第一振型控制,基本周期在2s以内的结构,能力谱法能够较好地反映出结构在弹塑性阶段的整体与构件变形情况,揭示出结构的屈服机制与内在隐患,从而较真实地反映结构的抗震能力。

《日本建筑标准法》和美国ATC-40,FEMA27都推荐使用该方法。

近几年对该方法的研究主要集中在原有方法的改进上。

钱稼茹等学者对由设计反应谱转换得到的S a —Sd谱中的S a,S d分别进行不同的折减以考虑长周期的影响[2];Barlram Gupta等学者提出了适应谱法,是能力谱法适应于强度或刚度分布不均匀的结构,并考虑高阶振型的影响⑶;叶献国提出的改进方法中,对等效单自由度体系直接进行动力分析,得到谱位移值而不需要引用规范的设计反应谱。

概念和计算简单明了,不存在着地震波选取的问题⑷。

能力谱方法的实质是目前采用的基于承载力的设计方法再加上位移、变形的校核。

虽然方法本身的可靠性有待试验验证和改进,但它比基于承载力的设计方法更合理。

4.3直接基于位移的方法基于位移的设计思想早在1975年前就已提出,最早的研究集中在论述弹塑性体系与相应的弹性体系的位移关系上。

该方法思路为:根据抗震规范中给出的层间弹塑性变形角限值和材料的应变损伤限值,确定结构各层的目标位移;将节结构等效为单自由度体系,并计算其等效质量、目标位移及等效阻尼比;由目标位移和阻尼比,利用设计反应谱求出等效单自由度体系的周期;计算等效单自由度体系的等效刚度及基底剪力,转化为原结构的侧向力后进行结构构件设计,再用弹塑性静力或动力分析对设计好的结构进行检验。

用这种方法确定目标位移和将多自由度体系等效为单自由度体系的前提是结构中可能形成塑性铰的部位同时达到屈服,这在实际结构中难以实现。

5基于性能的抗震设计方法目前,世界各国的抗震规范大多采用二级或多级抗震设计的思想,如我国的“小震不坏、中震可修、大震不倒”。

依此设计思想设计的结构在遭遇破环性地震时,允许出现一定的破环,但主体结构不倒塌,以确保生命安全。

这种方法是以生命安全为单一设防目标的抗震设计方 法。

发生在大城市和经济发达地区的震害实例表明,以传统的抗震设计思想所设计和建造的 建筑结构,可以做到在大震时主体结构不倒塌,保障人员安全,但不能保证中小地震时房屋 结构,特别是非结构构件不破坏,从而导致这些结构在地震作用下经济损失严重。

说明仅以基于生命安全的性能水准建造的房屋已不能满足社会和公众的需求,抗震设计 应该能够既经济又可靠的保证建筑结构的功能在地震作用下不致丧失乃至不受影响。

基于上 述认识, 20 世纪 90 年代,美国学者和工程师们提出了基于结构性能的抗震设计方法— (Performance-based Seismic Design )。

基于性能的抗震设计是指在一定水准的地震作用下,以结构的性能或位移反应为目标设计结构和构件,使结构达到该水准地震作用下的性能或位移要求。

由此可见,基于性能的抗 震设计的两个主要任务就是如何合理计算结构在给定地震作用下的性能或位移反应和确定实 现预定性能的结构变形容许值,使结构在未来地震中的抗震性能达到预期的性能目标。

基于 性能的抗震设计主要内容包括地震设防水准、建筑物性能水准( Performance Levels )、 物性能目标( Performance Objectives )、结构抗震设计方法等内容。

由于基于性能的抗震设计方法是在基于位移的抗震设计基础上提出的,它延续了现行的 结构设计体系,强调结构位移形状和非线性静力分析,各种性能目标基本是通过各种位移限 值或与之相关的延性要求来实现的,所以,从技术角度看,目前基于性能的设计实际上还是 基于位移的设计。

基于性能的抗震设计是一种个性化设计。

如何实现业主的个性化要求与设计人员的设计 之间的对应,是实现基于性能设计的首要任务。

由于人们尚未完全掌握地震发生机理及其预测、结构动力特性以及这种特性与结构在地 震中受损程度的关系等重要知识,对于上述对应关系的实现来讲,要进行完全的“基于想能 的设计”,目前还不具备成熟的技术条件。

“基于性能的设计”要求分析的内容多数是结构或者构件在非线性范围内的工作状态, 在目前的设计水平来讲,这样会加大设计的难度,增加工作量、延长设计周期、增加设计费 用,所以进行非线性分析是大多数设计规范不愿看到的。

另外,在新的分析方法成为常规分析之前,要求有完善的应用程序,也要求设计人员学 习更多的专业知识。

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