中震弹性设计与中震不屈服设计的理解及实施

我国目前的抗震规范规定结构抗震设计时,进行小震作用下的承载力验算、弹性变形验算和大震作用下的弹塑性变形验算,对中震设计的具体内容涉及很少。近年来随着我国复杂和超限结构的不断出现,国内一些专家提出对此类重要结构实施中震作用下的抗震设计,具体包含"中震弹性"和"中震不屈服"两种方法。文中首先就这两种设计方法的概念、具体设计参数进行了对比分析;然后以某一高层混合结构为例,对比了按7度丙类建筑小震、乙类建筑小震、丙类建筑中震不屈服、丙类建筑中震弹性下的设计结果,得到的一系列结论可供设计人员和规范修编参考。

小震弹性中震不屈服和中震弹性在某多层建筑中的计算结果分析比较

通过对某工程进行小震弹性、中震不屈服、中震弹性3种抗震计算模型下计算结果分析对比,直观揭示了在3种计算模型下计算结果的差异,可为多层复杂结构的抗震性能化优化设计提供参考。

“中震弹性”设计方法

通过某超限高层在设防烈度地震作用下竖向构件的抗震承载力计算过程,验证该结构能达到预定的"中震弹性"性能目标,文章所论述的中震弹性结构设计方法,可供类似工程设计参考。

超限高层中震时墙肢拉应力问题探讨与工程实践

在高烈度区,对超限高层建筑进行中震分析,地震作用效应将使某些部位的墙肢产生拉应力,对墙肢的抗剪性能造成影响。我国《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》对其作出建议性要求,具体实践尚有一定争议。根据现行规范及各学者的观点,对组合墙肢、钢筋作用、含钢率及荷载工况等影响墙肢拉应力的若干因素进行探讨,并根据工程实例进行中震时拉应力的分析及对比,给出了设计建议。

中震设计在超限高层中的应用研究

为提高重要结构的安全性,设计中对于超限高层以及复杂工程多提出中震弹性和中震不屈服设计的性能目标.结合小震和中震设计时,超限高层中特一级框架梁、柱和不规则楼板截面组合内力的对比分析,发现中震弹性设计和中震不屈服设计相比于现行小震弹性的设计方法,框架梁、柱的安全性能并不能完全提高;在实际工程设计中框架梁、柱仍应以小震弹性作为主要控制指标,中震设计可以作为补充验算的手段;复杂工程中的不规则楼板可以进行中震不屈服设计.

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。

绍兴环球纽约国际中心超高层中震性能设计

以主体161.1 m高的绍兴环球纽约国际中心框架-核心筒结构双塔超高层为例,分析了关键结构构件和普通结构构件的中震性能目标确立过程,验算了整体结构和各结构构件在中震作用下的性能状态。验算结果表明,本工程结构在中震作用下能满足预定的中震性能设计目标要求。

RC减震结构中震设计简化分析研究

为探究中震设计与现行小震设计在性能指标上的差异,首先分析了整体中震设计与小震设计在概念上的区别,对比了这两种理念下结构构件的内力放大情况,进而从宏观上把握不同设计方法对结构整体和构件层面的影响;其次基于加速度设计反应谱和位移设计反应谱推导了中震作用下单自由度简化体系总等效阻尼的表达式,理论分析了中震等效阻尼与结构层间位移、设防烈度、结构周期及“周期比”的关系,并进行了简单的证明;给出不同设防烈度下该简化体系的中震总等效阻尼比和刚度的速查表格,便于快速评估多层规则结构的中震阻尼和刚度需求;最后结合黏滞阻尼器(1-FVD)、摩擦阻尼器(2-FD)和软钢阻尼器(3-MYD)三个算例对本文提出的中震阻尼和刚度需求评估方法予以展示总结。结果表明,现行小震设计或可满足中震设计的性能要求,其中一、二级一般框架结构的柱构件基本满足中震不屈,一级底层柱满足中震弹性,一级剪力墙构件加强区剪力满足中震不屈;值得注意的是,对低设防烈度、长周期结构,中震附加阻尼比会出现负值和局部震荡现象;通过同时调整附加阻尼和结构刚度进行中震设计的策略相对合理可行;项目前期评估时可通过插值速查表格的方法初步确定附加阻尼比,进而指导减震方案。中震设计的理论分析和工程应用尚显不足,“强柱弱梁”“强剪弱弯”等基本设计原则的满足性问题有待进一步研究。

超高层转换结构中震性能目标的讨论

通过工程实例,讨论了转换结构构件的中震性能目标设定;中震弹性位移角宜在1.5~2倍小震弹性位移角范围内;关键构件的抗弯、抗剪性能应区别对待,提高抗剪储备;对于关键构件如果只是加大抗弯而忽略抗剪的增长,则将违背“强剪弱弯”的设计原则,加大抗弯能力同时应适当提高抗剪能力;应使用框支梁的抗弯实际配筋反算与之相连的框支柱的抗弯、抗剪承载力,以达到“强柱弱梁”的性能目标。

大跨度单层网壳结构的抗震设计——以上海吴淞口国际邮轮客运中心大楼为例

上海吴淞口国际邮轮客运中心大楼下部采用的钢结构屋盖为大跨度空间单层网壳结构,采用箱型截面肋环型单层网壳结构体系。通过空间有限元结构设计软件对其建模计算分析。鉴于本工程的重要性,抗震设防目标从“中震可修”提高到“中震弹性”,文章主要介绍结构的动力特性,分析地震作用。

结构抗震性能化设计在多层建筑中的应用

抗震性能化设计方法是强调建筑结构的"个性",要求建筑结构在未来可能遭受的地震灾害作用下要能够满足预设的"抗震性能目标"。抗震性能化设计一般用于超限高层结构。文章探讨了抗震性能化设计方法在复杂的多层建筑结构中的应用,并提出了具体应用方法。

某超高层关键构件中震作用下承载力及转换桁架抗连续倒塌验算

对超高层的关键构件转换桁架、支承转换桁架的柱、核心筒底部加强区剪力墙,转换桁架所在楼层及其上下层核心筒剪力墙及转换桁架上下弦杆所在楼层的连梁,进行设防烈度地震弹性验算。并对转换桁架进行抗连续倒塌验算。考察在偶然作用工况下,主要承重结构在一段时间内不发生连续倒塌的可靠度。

学校建筑框架结构中的小震和中震设计分析

我国是多地震的国家,高烈度区域分布较广,幼儿园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂需按乙类建筑的设防要求进行抗震设计。因此,学校建筑中对抗震设计及性能化设计的要求不断提高。以龙海市南太武学校工程为例,针对中、小学学校建筑框架结构中的小震弹性、中震不屈服、中震弹性的设计结果进行了详细的对比分析,并提出了相应的设计建议,以期为类似工程的性能设计提供参考。

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、"中震不屈服"和"中震弹性"),对框架结构和框架-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-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《建筑抗震设计规范》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。

北京达美中心广场2#楼超限高层结构设计

北京达美中心广场2#楼为高度148m的超限高层建筑,采用基于性能的设计方法进行设计。结合抗震设计性能目标,提出了拟采用的加强措施。采用SATWE和MIDAS对结构进行了小震作用下的反应谱分析和弹性时程分析;采用SATWE进行了中震弹性及中震不屈服复核,并对重要受力构件进行了截面承载力分析;采用MIDAS进行了大震作用下的静力弹塑性(Push-over)分析。结果表明,结构抗震性能良好,体系安全可行。

苏州中润广场主楼结构的性能设计

苏州中润广场主楼地上42层,为B级高度的钢筋混凝土高层建筑,采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系。由于建筑造型及功能要求,核心筒在28层核心筒由18.2 m×19.9 m收为12 m×19.9 m,另外南北两侧框架柱从30层以上变为斜柱。结合国家规范、场地安全性评价报告、专家咨询意见以及主楼超限情况,重点介绍了主楼地震动参数的取值,以及基于结构性能设计采取的措施和对策。

消能减震结构能量设计方法研究

基于能量分析的消能减震结构设计方法是未来抗震设计的发展方向,但是如何将基于能量的设计方法应用于实际工程中,还有许多工作要做。综合考虑现行抗震设计规范,以实现中震弹性为目标,提出了一种基于弹性的消能减震结构能量设计方法。该方法首先以能量反应谱研究成果为基础,提出了适用于我国的能量反应谱。通过能量反应谱计算结构总输入能,然后设定阻尼器附加给结构的有效阻尼比并估算出需阻尼器耗散的能量,进而计算阻尼器的数量。通过一个实例具体说明了该方法的设计流程。分析结果表明,该设计方法减震效果显著,能够实现中震弹性的要求。

基于不同性能目标的RC结构抗震设计的效益分析

随着我国经济的飞速发展,在不同性能目标的RC结构中,关于抗震设计也有了一定的效益分析,关于它的发展和分析都是来源于现实,从现实之中摸索经验进行深入研究。对于不同建筑在抗震方面的设防性能以及类别、目标上都是不的相同的,在框架结构以及框架的剪力墙进行抗震结构的优化设计。把小震丙类型的建筑作为它的基准,比较小震乙类的建筑、"中震弹性"与"中震不屈服"进行设计的时候,就够地震在效应以及抗震措施方面也会有所差别。关于设计效益的分析,应该在关键部位上进行"性能设计",这样才会有更好的经济效益。

大底盘双塔偏置超限高层抗震设计

介绍了高层板楼偏心布置的超大底盘双塔商业综合体复杂高层的结构设计,分析了结构抗震超限情况并给出了相应的应对措施。此类结构存在扭转效应明显和刚度突变的特点,应加大裙房外围框架和塔楼四周环形框架抗扭刚度,减少扭转效应。应分别验算单塔模型和多塔模型,与扭转有关的计算结果应采用多塔模型。塔楼底部和裙房收进位置上下层的竖向构件是可能的薄弱部位,设计时底部加强区取一层到裙房上两层,加强区竖向构件按中震弹性设计。裙房顶层存在刚度突变,受力和变形情况较为复杂,板厚和配筋应加强,防止楼板开裂。

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。