抗震設(shè)計方法及發(fā)展(編輯修改稿)
2025-02-14 15:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 效，而且簡單。 目前基于位移的設(shè)計方法可以分為三類：按延性系數(shù)分析的方法、能力普方法和直接基于位移的方法。 按延性系數(shù)設(shè)計方法即通過建立構(gòu)件的位移延性系數(shù)或截面曲率延性系數(shù)和塑性鉸區(qū)混凝土極限壓應(yīng)變的關(guān)系，由約束鋼筋來保證核心區(qū)混凝土能夠達到所要求的極限壓應(yīng)變，從而使構(gòu)件的延性系數(shù)符合要求。這種方法在新西蘭等國家得到應(yīng)用并稱之為“能力設(shè)計”方法。該方法三個關(guān)鍵措施為：用剪力增大系數(shù)增大梁端、柱端及梁柱節(jié)點等的抗震組合剪力值，即“強剪弱彎”措施；通過相信構(gòu)造措施保證可能出現(xiàn)塑性鉸的部位具有所需要的塑性轉(zhuǎn)動能力和耗能能力，其中“強柱弱梁”措施是“能力設(shè)計法”的關(guān)鍵。這個方法的問題在于，用位移延性系數(shù)描述構(gòu)件的彈塑性變形能力時，如何定義結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的屈服位移和極限位移，不同的定義得到的延性系數(shù)可能相差很大。另外，延性系數(shù)這樣的量化指標是在假定屈服機制、全部塑性鉸同時出現(xiàn)且鉸位置固定的前提下求得，這種情況實際上很難實現(xiàn)。 能力譜方法這種方法的概念最初有freeman等人在1975年提出，后來做了改進。它將靜力彈塑性分析得到的力和位移的關(guān)系曲線轉(zhuǎn)換為等效單自由度體系加速度—位移關(guān)系的能力譜，并按照對結(jié)構(gòu)的延性需求將規(guī)范設(shè)計反應(yīng)譜折減后轉(zhuǎn)化為反映加速度—位移關(guān)系的需求譜，把能力譜和需求譜放在同一坐標系中相比較，來評價結(jié)構(gòu)的抗震性能。研究表明，對于結(jié)構(gòu)的抗震反應(yīng)主要由第一振型控制，基本周期在2s以內(nèi)的結(jié)構(gòu)，能力譜法能夠較好地反映出結(jié)構(gòu)在彈塑性階段的整體與構(gòu)件變形情況，揭示出結(jié)構(gòu)的屈服機制與內(nèi)在隱患，從而較真實地反映結(jié)構(gòu)的抗震能力?！度毡窘ㄖ藴史ā泛兔绹鳤TC—40，F(xiàn)EMA274都推薦使用該方法。近幾年對該方法的研究主要集中在原有方法的改進上。錢稼茹等學(xué)者對由設(shè)計反應(yīng)譜轉(zhuǎn)換得到的譜中的，分別進行不同的折減以考慮長周期的影響；Barlram Gupta等學(xué)者提出了適應(yīng)譜法，是能力譜法適應(yīng)于強度或剛度分布不均勻的結(jié)構(gòu)，并考慮高階振型的影響；葉獻國提出的改進方法中，對等效單自由度體系直接進行動力分析，得到譜位移值而不需要引用規(guī)范的設(shè)計反應(yīng)譜。概念和計算簡單明了，不存在著地震波選取的問題。能力譜方法的實質(zhì)是目前采用的基于承載力的設(shè)計方法再加上位移、變形的校核。雖然方法本身的可靠性有待試驗驗證和改進，但它比基于承載力的設(shè)計方法更合理。 直接基于位移的方法 基于位移的設(shè)計思想早在1975年前就已提出，最早的研究集中在論述彈塑性體系與相應(yīng)的彈性體系的位移關(guān)系上。該方法思路為：根據(jù)抗震規(guī)范中給出的層間彈塑性變形角限值和材料的應(yīng)變損傷限值，確定結(jié)構(gòu)各層的目標位移；將節(jié)結(jié)構(gòu)等效為單自
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