基于性能的构造柱-芯柱墙体抗震水准研究

为实现构造柱-芯柱体系砌块结构的基于性能的抗震设计,选取构造柱-芯柱体系砌块墙体为研究对象,以位移角作为性能水准的评价指标,根据大量抗震性能试验和数值分析结果,对构造柱-芯柱体系砌块墙体的抗震性能水准进行定量划分,即:充分运行对应于[θ]<1/2 049;损伤运行对应于1/2 049≤[θ]<1/323;生命安全对应于1/323≤[θ]<1/191;接近倒塌对应于[θ]≥1/191.研究成果为震后砌块墙体损伤程度的宏观判定提供了帮助,并为实现砌块结构"多级设防"提供了参考.

某市域铁路高架车站抗震专项设计与分析

高架车站设计涉及城市轨道、铁路、房屋建筑等不同行业设计规范,为达到安全运营的目标并符合各专业方向的抗震规范要求,进行抗震专项设计是其中的重要环节。按三水准地震等级进行三阶段设计是目前的主要设计思路,同时采用静力弹塑性方法进行补充分析,可进一步了解结构的薄弱环节并进行补强措施。以某高架车站设计为例,列出了各阶段主要设计目标、设计结果、考核指标,对高架车站结构的抗震性能进行综合评价和设计研究。结果表明高架车站满足三水准下的抗震要求,在静力弹塑性分析下,车站结构的站台层发生轻微损伤。所得结果可供类似高架车站提供参考。

规则桥梁抗震性能水准的定义及其量化描述

基于性能的结构抗震设计是各国结构抗震设计规范未来的主要发展方向,虽然其理论框架已基本形成,然而其中至关重要的结构抗震性能水准的定义及其量化描述问题,目前仍处于研究探讨阶段。本文从公路梁式桥震害现象出发,采用极限状态设计概念,对规则桥梁在地震作用下的性能水准予以明确的定义;并以墩顶漂移率作为设计参数,通过对大量试验数据的统计分析,给出了与各级不同性能水准(完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏及倒塌)相对应的目标值,供基于性能的抗震设计采用。

地震环境下不同重要性建筑的抗震设防水准

针对我国进行建筑物重要性分类时没有考虑地震环境影响的现实,采用地震危险性分析的方法将我国划分为地震危险性不同的3个区。同时,在采用调整设计基准期来标定建筑的重要性类别的基础上,利用地震动参数的危险性曲线,分析了不同重要性建筑在不同危险性特征分区内、不同设防概率水准(常遇、偶遇、罕遇地震)下的地震动参数(设防烈度、地震影响系数和地震地面运动加速度)的取值,最终证实调整结构的设计基准期并考虑地震环境的影响是标定结构的重要性从而调整设防等级的一种好方法。

探讨渤海及周边地区海洋平台抗震设防水准

介绍了美国API规范的内容,并将南加利福尼亚和中国渤海海域地震活动特征与地震 危险性进行对比．对比结果表明,无论在地震活动的频度与强度还是地震危险性分析结果 上,渤海都比南加州弱．API规范指出,对于南加利福尼亚地区的永久性建筑,强度设计水 准取重现期200 a,变形设计水准取几百至几千年．我国相关规范规定的海洋平台强度设计和 变形设计水准分别取500 a和10 000 a,过于保守．同时,与其它建构筑物的抗震水平相比 较,甲类建筑变形设计水准取设计基准期100 a内超越概率2％～3％,乙、丙类取50 a内2％ ～3％,考虑海洋平台易于引起严重的次生灾害,变形设计水准取设计基准期30 a内1％(相当 于重现期3000 a)应是安全的．基于上述对比分析,同时考虑到经济承受能力以及与现行标 准的连贯性,建议我国海洋石油平台的强度设计水准和变形设计水准分别取200 a和3 000 a．

不同重要性结构的抗震设防水准

在分析各国建筑物重要性标定方法弊端的基础上,采用设计基准期TL来标定建筑的重要性类别,并通过分析给出了不同重要性建筑设计基准期的合理建议值.在计算了四类不同重要性建筑常遇、偶遇、罕遇地震相应于50a的超越概率后,通过分析各类建筑各级设防水准的重现期探讨了重现期的合理取值问题.研究表明,该方法物理概念清楚、工程意义明确,正确地体现了结构不同重要性类别的差别.

地铁抗震设防水准的研究及北京地铁工程典型地段地震小区划

地铁作为人口密集且遭受地震破坏后难以修复的重要生命线工程,如何确保其地震安全具有越来越重要的意义。本文将以北京具有典型意义的地铁线路———北京地铁五号线作为研究目标,在对沿线地震、地质条件分析的基础上,通过分析研究在不同场地条件、不同风险水平和不同深度条件下的地震动参数和反应谱变化规律,确定了地铁工程的抗震设防概率风险水平为50 a超越概率63%、10%、2%,设计地震动参数取地表计算值。并通过北京地铁五号线工程地震小区划及分区反应谱特征研究,确定北京地铁五号线工程的抗震设防要求。

基于失效模式的SRC框架-RC核心筒混合结构三水准抗震优化设计

以SRC框架-RC核心筒混合结构多目标优化设计为研究背景,通过引入损伤函数,将结构的工程造价和损伤量最小定为优化目标,并根据建筑结构"三水准"抗震设防的目标要求,以及结构在不同受力阶段各类构件的受力特点,提出三水准优化设计的方法:小震作用下,认为混凝土处于开裂的临近状态,假定钢材未发挥作用,仅有混凝土发挥作用,据此对结构构件的截面尺寸与混凝土用量进行优化;在中震作用下,框架与剪力墙处于协同工作状态,据此对整个结构满足层间位移差最小之目标的钢材用量进行优化;在大震作用下,结构处于塑性状态,剪力墙基本退出工作,据此对满足结构损伤值最小之目标的钢材用量进行进一步的优化。从而将一个多目标优化问题转化为多个单目标优化问题求解。综合考虑各种约束条件,运用遗传算法与准则优化法的结合(亦即OC-GA混合算法),实施SRC框架-RC核心筒混合结构基于失效模式的三水准优化求解。通过引入一个24层SRC框架-RC核心筒混合结构的设计实例,对结构优化后的有限元模拟结果进行分析,证实了该优化设计思路是有效、可行的。

大坝的抗震设防水准及相应性能目标

本文针对与大坝抗震设防水准和相应的性能目标确定有关的“抗震性能设计问题、国外大坝的抗震设防水准和性能目标,以及对修订我国大坝抗震设防水准的建议等问题,作了初步探讨并提出以下论点:①时下流行的“抗震性能设计”与现行的工程抗震设计实践,似并无实质性差异。②大坝采用按MDE的单级抗震设防水准,基本合理可行。③需加强对大坝溃坝准则定量化研究,逐步对特别重要的高坝,进行MCE的性能目标校核。

小于50年设计使用年限的丙类建筑结构抗震设防水准的设计建议

将《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)中的6,7,8,9度抗震设防烈度细分为26个小的抗震设防烈度等级,其中6度5个等级和7度10个等级按0.01g一级递增,8度10个等级按0.02g一级递增,并将之与各抗震设防地区50年以下的设计使用年限间建立了对应关系表,该表可以应用于设计使用年限小于50年的丙类建筑按设计使用年限进行的结构鉴定和结构设计。

北京地铁工程抗震设防水准的研究

随着地铁工程的兴建,地铁工程的抗震设防水准如何选取已成为地铁抗震设计中急待解决的问题。本文以北京具有典型意义的地铁线路———北京地铁五号线作为研究目标,在对地铁五号线沿线地震、地质条件分析的基础上,选取地铁五号线上反映不同地质条件和反应谱特征的四个站点:刘家窑站、棋院站、灯市口站、大屯站进行分析研究,分析研究在不同场地条件、不同风险水平和不同深度条件下的地震动参数和反应谱变化规律,确定北京地铁工程的抗震设防风险水平。

抗震设防水准商榷

抗震设防水准是决定抗震设计效果的主要因素,文章就此进行商榷,并提出修正建议,认为应提高抗震设防水准。

对服役结构后续服役期内抗震设防水准的研究

提出评估基准期的概念,推导出烈度的超越概率与重现期、年平均发生率三者间的关系。按照等超越概率原则确定不同后续服役期内小震、中震和大震的重现期。借鉴地震危险性分析的最新研究成果,给出基本烈度的计算方法及其与多遇烈度和罕遇烈度的换算关系,并落实到地震影响系数最大值以便实用。最后结合具有代表性的算例进行了说明。

核心筒抗震性能水准及变形限值研究

为研究核心筒抗震性能水准及其指标限值,完成了3个核心筒拟静力试验,记录了损伤过程及对应的层间位移角。在现有核心筒研究成果及国内外规范的基础上,将核心筒的抗震性能水准划分为4个等级,并给出了相应的宏观描述。通过总结相关试验研究结果,发现《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)对层间位移角限制过于严格,考虑到结构带裂缝工作,层间位移角限制过严会增加建筑成本,并导致结构自重增加而不利于抗震,故建议适当放宽核心筒的层间位移角限值,分别给出框架-核心筒及筒中筒结构最大层间位移角建议值。

考虑设防水准的群体建筑物震害预测方法

唐山地震、汶川地震等历史震害表明:抗震设防水准对建筑物抗震能力影响很大。为此,提出了一种考虑设防水准的群体建筑物的震害预测方法,根据已有地区的建筑物震害预测结果估计被模拟地区的震害矩阵,并将已有的震害预测矩阵分为设防结构和未设防结构两部分,分别计算主要震害影响因素的影响因子值,按各个影响因子所占的建筑面积比例赋予不同的权重系数,最终得到设防结构和未设防结构各自对应的综合影响系数,进而得出被模拟地区的震害矩阵。最后通过一个实例,验证了该方法的可行性和可靠性。实践证明:该方法思路清晰,计算参数少,大大提高了建筑物群体震害预测工作的效率。

基于结构性能的抗震设计理论与方法

基于性能的抗震设计(PBSD)是20世纪90年代国际抗震工程界提出的新概念,也是工程抗震发展史上的一个重要里程碑。详细阐述了基于性能的抗震设计理论产生的背景、基本概念、主要内容和特点,较系统地分析了基于性能的抗震分析和设计方法,并指出了基本性能抗震设计理论与传统设计理论的主要区别。

抗震性能设计的发展

现行建筑抗震设计规范是以保证人的生命安全为基本目标进行抗震设防的,即在小震和中等强度地震作用下控制结构的损伤发展,而在罕遇地震作用下防止结构倒塌。然而,据此设计的建筑由地震所造成的使用功能丧失而震后恢复重建所需费用或所花费的时间可能大大超过社会和业主所能承受的限度。因此,未来建筑在多级水准设防地震下的设计需达到多级性能水准已形成共识。基于性能的抗震设计将发展形成未来抗震设计规范。综述了基于性能的抗震设计的最新发展状况,提出了它存在的问题及进一步发展的趋势。

北京中小学校、幼儿园建筑抗震调查研究

汶川地震以后,依据"教育部和城乡建设部关于做好学校校舍抗震安全排查及有关事项的通知"(教发[2008]19号文件)精神,受北京市教委的委托,对北京市城郊区8个区县,2001年以前建成的中小学校、幼儿园建筑共338栋楼(建筑面积907286m2)进行了抗震调查分析。本文通过抗震调查鉴定的实践,综合分析了北京市中小学校、幼儿园建筑的实际抗震能力。给出了这些建筑现状抗震水准及存在的不安全隐患,有针对性地提出了防震减灾的应对措施。基本反映了北京市中小学校、幼儿园建筑抗震水准的全貌,给下阶段规划学校建筑抗震改造加固方案及实施设计、施工提供参考。

水工建筑物抗震设防标准研究

结合《水工建筑物抗震设计规范》的修编,对水工建筑物的抗震设防标准基本原则、概念和指导思想进行了阐述,并对《水工建筑物抗震设计规范》修编中抗震设防标准的框架提出了建议:以有效峰值加速度作为表征地震作用强度的主要抗震设计参数,并明确其为所在地区半无限空间均质岩体在平坦自由地表的最大水平向地震动峰值加速度,不涉及具体地形地质条件;"运行基本地震"和"水库触发地震"无需列入水工建筑物抗震设防标准框架;按水工建筑物等级及所在场地基本烈度,分为一般、重要和重大三个层次确定抗震设防标准依据及其主要地震动参数的选择方法;对一般和重要水工建筑物,仍保持基本按"最大设计地震"的一级设防规定,应对重大高坝工程进行在"最大可信地震"时不发生溃决灾变的专门研究。

渤海海域海洋平台抗震设防标准研究

本文首先基于渤海海域的地震环境及地震危险性特征,根据46个海洋平台的设计地震动参数,分析了不同设防水准的设计地震动参数之间的关系;然后,采用与其他工程类比的方法,确定了海洋平台抗震设防的两级目标;通过与国内其他规范的类比,确定了海洋平台强度设计地震的概率水准取重现期200年,变形设计地震的概率水准取重现期1000—2500年,并深入分析论证了其合理性;最后,根据渤海地区的地震危险性分区和地震动参数区划给出了相应的设防参数。本文是对渤海地区多年来海洋平台抗震设防经验的总结,是对我国海洋平台抗震设防标准的探索性研究。