基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計分析(3頁).docx

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基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計分析(3頁).docx

1、基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計分析摘要：近年來，基于性能的抗震設(shè)計也逐漸成為人們廣泛關(guān)注的焦點。本文主要闡述了基于性能的抗震設(shè)計的各方面，并探討了相關(guān)的設(shè)計方法，以期為抗震設(shè)計工作的開展提供一些幫助。關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計；分析通常建筑物本身是一個龐大而又復(fù)雜的系統(tǒng)，各種構(gòu)件以相當(dāng)復(fù)雜的方式共同工作，在遭受地震作用后它的破壞機理和破壞過程相應(yīng)的都十分復(fù)雜。由于地震作用的隨機性、不確定性和復(fù)雜性，結(jié)構(gòu)計算模型的基本假定與實際情況的差異，在結(jié)構(gòu)分析方面不能充分考慮結(jié)構(gòu)的空間作用、非彈性性質(zhì)、材料時效、阻尼變化等多種因素，要準(zhǔn)確預(yù)測結(jié)構(gòu)所遭遇地震的特性和參數(shù)是很難做到的，即存在著不確定性。因此，

2、建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計問題中，不是完全依賴結(jié)構(gòu)抗震計算設(shè)計解決，應(yīng)立足于工程抗震基本理論和長期工程抗震經(jīng)驗總結(jié)的工程抗震基本概念，從結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計的角度，遵循結(jié)構(gòu)的破壞過程和破壞機理，著眼于結(jié)構(gòu)的總體地震反應(yīng)，靈活運用抗震設(shè)計準(zhǔn)則，全面合理地解決結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中的基本問題，最終提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。建筑結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計方法作為性能設(shè)計理論的重要內(nèi)容，基于性能的抗震設(shè)計方法顯得尤為重要。那么怎樣合理的運用基于性能抗震設(shè)計理念則引起了人們的廣泛關(guān)注，為了能夠把它有效地運用到實際中來，有很多學(xué)者都對此進行了思考，但是卻還沒有統(tǒng)一的認識，通過他們的總結(jié)，我們可以知道讓性能設(shè)計思想運用到實際設(shè)計中來主

3、要有兩種方法：1.1傳統(tǒng)基于力的設(shè)計方法這種方法在進行變形驗算之前，需要先進行基于地震作用的強度設(shè)計。但是，這種設(shè)計方法和現(xiàn)在的設(shè)計方法有很多不同之處，主要是結(jié)構(gòu)性能水平要進行明確的量化，如果是發(fā)生多級水平的地震，那在其作用下，還要對結(jié)構(gòu)性能進行驗算。如果在此過程中，要讓結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)水平對結(jié)構(gòu)初期的投資要有一定的考慮，那么就需要采用可靠度理論和優(yōu)化思想來對其進行確認，與此同時，還能考慮到未來可能會遭遇到的地震損失。作為一種傳統(tǒng)的設(shè)計方法，這種方法是被普遍應(yīng)用的。1.2直接基于位移的抗震設(shè)計這種設(shè)計方法的結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)需要采用結(jié)構(gòu)位移。這種方法和傳統(tǒng)設(shè)計方法有很大的不同之處，與之相比，這種設(shè)計方法

4、在根本上改變了設(shè)計過程。作為一種以目標(biāo)位移為設(shè)計變量的方法，這種設(shè)計思路可以根據(jù)不同的性能要求，從而考慮到建筑結(jié)構(gòu)的適用性和安全性。這種設(shè)計方法在設(shè)計位移時，可以了解結(jié)構(gòu)的有效周期，在此基礎(chǔ)上，還能知道建筑結(jié)構(gòu)的具體剛度，從而可以了解建筑結(jié)構(gòu)的基底剪力，再通過對其進行分析，則設(shè)計出來的配筋就會更加具體。但是因為這種方法和傳統(tǒng)基于力的設(shè)計方法有很大的差別，所以在進行研究工作時，不僅工作量大，而且還要細心，從而使其更加靠近工程實際，對于現(xiàn)在來說，這種方法還處于初期階段，尚在研究。1. 建筑結(jié)構(gòu)的隔震和消震設(shè)計現(xiàn)如今，隔震和消震常被應(yīng)用到抗震設(shè)計中，這是為了有效地提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，一般來說，耗

5、能元件和它的體系可以和地震動卓越周期相錯開，這是為了保證共振，以防它被破壞，還能在一定程度上對地震振動效應(yīng)和風(fēng)振起到一定的減輕作用。隔震的含義也就是和地震相隔離，人們設(shè)置隔震層都會設(shè)置在建筑物基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)之間，此時就會把房屋和基礎(chǔ)相隔離，當(dāng)?shù)孛孢\動的能量向建筑物傳遞時，隔離層就會起到一定的作用，這時，如果發(fā)生地震，那么建筑物的地震反應(yīng)也會有所減小，建筑物只會有一些輕微的運動或者變形，這在一定程度上也確保了建筑物的安全性。如果想要消能減震，那么就需要在建筑物中設(shè)置一些消能部件，讓消能部件消耗一些能量，這些能量是通過地震傳入到建筑物中的，其中有一些是由?Y構(gòu)的動能承擔(dān)的，此項做法也能在一定程度上

6、也能達到抗震的目的。地震危險性分析和建筑結(jié)構(gòu)的反應(yīng)2. 地震危險性分析在相關(guān)的設(shè)計中，人們?yōu)榱擞行У拿枋龅卣鹞ｋU性，采用最為普遍的方法就是加速度反應(yīng)譜。但是這種方法也有一定的局限性，那就是當(dāng)周期超過3.0s 時，其反應(yīng)譜的準(zhǔn)確性就不是很高。所以，人們?yōu)榱舜_切的知道地震的危險性，都會對場地進行仔細考察，這是為了讓建筑結(jié)構(gòu)能夠在較長周期段了解特征化的地震需求。假設(shè)：（a）根據(jù)建筑物的反應(yīng)，判斷它是是彈性的還是接近彈性的，就需要根據(jù)正常使用水準(zhǔn)評價來完成振型分析；（b）根據(jù)建筑物是否已形成非彈性反應(yīng)，就需要根據(jù)倒塌水準(zhǔn)評價來完成非線性反應(yīng)時程分析。所以，再設(shè)計相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)時，需要對以下情況有所了解

7、：1）有很多個振型都會對建筑結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)產(chǎn)生影響，而最明顯振型反應(yīng)的出現(xiàn)地也不確定。2）如果想要提出與場地相關(guān)的反應(yīng)譜，那首先就要對場地的構(gòu)造環(huán)境有一定的了解；3）為了達到更高的要求，建筑結(jié)構(gòu)工程師在選擇和建筑物高度、結(jié)構(gòu)形式相同的阻尼水準(zhǔn)時，必須做到謹(jǐn)慎；4）幾何平均值譜需求具有不確定性，可能會小于最大值譜需求，也可能會大于最小值譜需求；5）源效應(yīng)具有不確定性，長周期段的譜需求如發(fā)生變化，可能由它造成。2. 建筑結(jié)構(gòu)的反應(yīng)一般來說，如果建筑設(shè)計是建在較軟土層上，而且還具有一定的深埋實體基礎(chǔ)，那么就會產(chǎn)生不一樣的問題，那就是當(dāng)知道地震動在地基層中因為深度而產(chǎn)生的變化規(guī)律后，那就需要了解哪種地

8、震動在設(shè)計建筑物時才更加合適。這也被稱為基礎(chǔ)地震動，這種地震動和自由場地地面運動是完全不同的，這里所說的自由場地地面運動是通過地震危險性評價所預(yù)測到的。在對建筑結(jié)構(gòu)進行研究時，還要對基礎(chǔ)下土壤液化的可能性、邊坡的穩(wěn)定性和其他地震地質(zhì)危險有一定的了解。為了有效的確定地震地面運動，還應(yīng)該對建筑物所在地點有所考慮，在此基礎(chǔ)上，還要了解它和震源斷裂的位置關(guān)系、所在地區(qū)的地質(zhì)特征和所選地震區(qū)的危險性。通過分析，就可以得出一條風(fēng)險反應(yīng)譜，這個反應(yīng)譜對不同周期和不同危險性水準(zhǔn)下的線性譜加速度值都有一定的反應(yīng)，所以也就可以知道地震對該建筑物的地震危險性起的作用。結(jié)術(shù)語地震是一種目前難以準(zhǔn)確預(yù)測的自然災(zāi)害。為避免它給人類帶來大的災(zāi)難。作為工程技術(shù)設(shè)計人員在建筑結(jié)構(gòu)的研究和工程設(shè)計中，應(yīng)從整體宏觀的觀點出發(fā)，綜合處理好建筑功能、技術(shù)、藝術(shù)、安全可靠性和經(jīng)濟合理等幾方面內(nèi)容，從而創(chuàng)造出更加安全、實用、經(jīng)濟美觀的建筑。參考文獻1劉宇.從國內(nèi)地震談建筑抗震設(shè)計J.建筑與文化.2012，（05）.2周昌賢.由地震引發(fā)對建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的思考J.中國科技財富，2010，（12）.3伊小群.高等民用建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計探討J.中國高新技術(shù)企業(yè).2010，（20）.（：山東安盛建筑規(guī)劃設(shè)計有限公司）

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