基于能量平衡的钢筋混凝土框架结构抗震塑性设计方法

在已有研究成果基础上发展了基于能量平衡的钢筋混凝土框架结构塑性设计方法。通过结构多失效模式分析,以"强柱弱梁"整体破坏机制作为塑性设计的失效模式;推导了结构能量平衡方程并给出了地震输入能和弹性振动能的计算式。为反映混凝土结构的承载力、刚度退化和捏缩效应,给出了修正的结构能量平衡方程,对结构的非弹性应变能进行修正。根据外力做功等于结构的非弹性应变能,求出考虑P-Δ效应的结构的侧向力大小,进而根据结构的耗能机制计算出梁柱构件截面的内力值。最后对1榀3跨7层钢筋混凝土框架进行塑性设计,并与对应的弹性设计结果进行对比。分析结果表明:塑性设计结构能充分形成"强柱弱梁"型屈服机制,结构的延性好,层间变形更加均匀,其抗震能力更强,验证了该方法的有效性和优越性。