从R-μ-T关系研究成果看我国钢筋混凝土结构的抗震措施

本文在归纳整理国内外单自由度非弹性体系R-μ-T规律的研究成果和多自由度非弹性体系R-μ规律研究成果的基础上,强调了在建筑结构传统抗震设计方法中选择合适的地震力降低系数R和严格程度与其对应的抗震措施是在抗震设计中实现设防目标,特别是实现强震下性态控制的核心手段。在就这一核心手段对各国抗震设计规范进行对比后发现,国外规范无一例外地遵循了R-μ基本准则,只有我国建筑抗震设计多年来采用相同的R值,但抗震措施从9度区到7度区逐级下降,不符合R-μ基本准则的设计手法。已完成的严格按照我国规范要求设计的典型钢筋混凝土框架结构的多波输入非弹性动力分析初步证实,由于采用这种与R-μ基本准则不符的设计手法,我国钢筋混凝土建筑结构的抗震能力与其所在烈度区的抗震需求相比从9度区到7度0.15 g区逐级下降。这一问题应引起国内学术界和设计界的重视、研究和讨论。

考虑混凝土结构实际滞回性能的R-μ-T规律分析

单自由度体系R-μ-T规律是基于性能的抗震设计理论中的基本规律之一。以往大多研究者认为滞回模型对R-μ-T规律没有影响，但这些研究中采用的滞回模型都是理想化模型，并没有考虑实际结构的滞回性能。为了弥补R-μ-T规律研究中的这个缺陷，分别采用考虑刚度退化的两折线理想模型和考虑钢筋混凝土结构实际滞回性能的三折线模型，利用非弹性时程分析手段，计算周期从0．05-10s的单自由度体系的R-μ-T联系，分析了2种不同滞回模型对R-μ-T戒律的影响。结果表明：当采用更贴近混凝土结构实际力学特征的三折线滞回模型时，在尺相同的条件下，结构的延性需求μ有偏小的趋势；当结构自振周期较长时，采用传统的“等位移原理”是偏保守的。

结构的弹塑性位移比及R-μ-T关系的分析

在估计已知强度或延性的现有结构在不同地震动强度下的最大地震弹塑性反应时,弹塑性位移比谱和等延性强度谱是十分准确有效的.通过对342条地震记录进行单自由度体系的弹塑性时程分析,研究了三个特征周期设计分组在不同延性系数下的弹塑性位移比谱特性以及等延性强度谱的特性,通过非线性回归分析建立了等延性位移比谱和等延性强度谱,给出了回归计算公式.研究表明：（1）弹塑性位移比谱在周期为0~1.0 s时谱值随周期的增加急剧下降,下降区间的终点与地震分组有关,之后谱曲线转入平缓,且延性系数对平缓段的曲线影响较小;（2）延性系数μ〉1时,等延性强度谱在周期区间为0-1.0 s时谱值随周期的增加急剧增长,上升区间的终点与地震分组有关,之后谱曲线增长较为平缓,等延性强度谱随延性系数增加而增加;（3）等延性位移比谱和等延性强度谱的回归计算公式能反映延性位移比和折减系数的统计规律,可应用于实际工程.

不同R-μ-T关系下基于规范的能力谱法RC结构易损性分析

确定地震动作用下结构非弹性需求谱曲线对采用能力-需求谱法进行抗震易损性分析具有重要意义。为建立不同R-μ-T关系获得非弹性谱对结构位移响应的影响,本文结合我国建筑抗震设计规范得到基于Ry的规范非弹性谱,并以一栋12层的高层钢筋混凝土框架结构为研究对象,针对不同R-μ-T关系得到非弹性谱对结构目标位移影响进行对比分析。然后本文基于不同R-μ-T关系得到结构位移对结构进行易损性分析,从抗震性能评估的应用角度研究不同R-μ-T关系对结构的影响。研究表明,不同R-μ-T关系的非弹性需求谱得到结构目标位移随地震动强度增加差异逐渐增大,整体差异较小;通过将不同R-μ-T关系下结构的易损性与理论易损性对比发现不同模型计算对结构易损性整体上影响较小,这也验证了基于强度系数折减的能力谱法的有效性。

单自由度体系R--μT关系研究综述及讨论

通过对单自由度体系R-μ-T关系代表性研究成果的总结评述,得出两个重要结论:1)总体来看,各代表性研究成果在基本趋势上具有良好的一致性,所获得的R-μ-T规律可以作为抗震设计的重要参考准则;2)单自由度体系R-μ-T规律初步揭示出设计良好的抗震结构所具有的延性能力是结构可以采用多遇地震作用进行承载能力设计,却能在强震下取得相对令人满意的抗震性能的主要原因。

钢筋混凝土框架体系R-μ关系的分析验证

国内外研究者已对非弹性单一塑性铰单自由度体系的R-μ-T关系获得了趋势一致的研究结论,但对工程中大量应用的多自由度体系R-μ关系的研究工作尚处于起步阶段。本文在确认多自由度体系与单铰单自由度体系非弹性反应特征差别的基础上,通过非弹性动力反应分析考察了多自由度钢筋混凝土框架结构的R-μ关系及其有效性;通过单铰单自由度体系与多铰单自由度体系及多自由度体系非弹性动力反应的对比,指出后两种体系在相同水准地震作用下的延性需求比单铰单自由度体系偏大。

考虑我国场地土类型的弹塑性反应谱法在高层混合结构中的应用

弹塑性反应谱法中,强度折减系数、延性系数、周期之间的关系模型(R-μ-T关系)是影响计算结果的一个重要参数。各国学者考虑不同地震动记录、滞回模型、场地土条件、阻尼比等参数,提出了不同的模型,但在场地特征对关系影响上存在不同认识。本文按考虑我国场地土类型的模型,分别进行了某高层混合结构在设防7度、7.5度、8度、8.5度、9度下的弹塑性反应谱计算,得到了一系列结构最大层间位移角,并与增量动力分析(IDA)的结果进行了对比。分析表明,考虑我国场地土类型的高层混合结构弹塑性反应谱计算结果与IDA分析50%均值曲线吻合较好。本文计算结果可为弹塑性反应谱法在复杂高层结构中的应用提供基础。

阻尼比对强度折减系数的影响

为了考虑不同阻尼比对强度折减系数的影响,通过弹塑性动力时程分析,采用424条国内外的地震波记录,运用理想弹塑性双线性模型对阻尼比为0.01到0.10的不同体系进行计算分析。结果表明阻尼比对强度折减系数的影响比较显著。其中周期对阻尼比影响系数Rξ的影响较大,延性和场地土类别等条件对阻尼比影响系数Rξ的影响较小,并就不同阻尼比对强度折减系数的影响作了拟合。可为抗震设计提供有益的参考。

两种不同需求曲线的能力谱评价方法比较

在计算能力谱方法需求曲线时,考虑了基于结构等效阻尼比和R--μT关系2种对弹性反应谱的折减方式,并对结构进行非线性时程分析作为比较依据.结果表明,采用能力谱评价方法对多层结构进行抗震能力分析是可行的,在弹性范围,2种折减方式所得结果基本一致,进入塑性后,有较大差别.传统能力谱法考虑等效阻尼比低估了结构的变形,有较大误差,主要原因是等效阻尼比的计算假设和实际阻尼表现不符,由于R-μ-T关系的改进能力谱法和时程分析结果基本吻合,在对结构进行抗震能力评价时,采用考虑R--μT关系的改进方法可有效地提高精度,满足工程需要.

谁将主宰21世纪天空? 采用最新技术成果,进一步智能化 国外新一代近程格斗导弹

1990年德国重新统一后，德国空军获得了前东德的米格-29战斗机。米格-29装备有俄罗斯研制的R-73（北约命名为AA-11射手）近程空空导弹，并装备有相应的头盔瞄准系统。德国空军对该系统进行的评估代表德国男防部实施的模拟试验，证实了R-73导弹远胜于西方国家空军库存中的AIM-9L响尾蛇导弹。

抗地震倒塌能力谱研究

应用基于IDA的倒塌易损性分析方法,定量评估了单自由度结构体系的抗地震倒塌能力,提出了结构抗地震倒塌能力谱的概念。抗地震倒塌能力谱由抗倒塌能力均值谱和离散度谱两部分构成,不仅可用于估计结构在不同超越概率地震作用下的倒塌率,还可根据罕遇地震/特大地震作用下的倒塌率目标,建立基于倒塌率目标的抗震设计方法。由于传统抗震设计的R-μ-T谱未考虑结构的倒塌状态,因此,建议采用R-μ-T谱和抗地震倒塌能力谱分别折减设防地震和罕遇地震/特大地震作用下的弹性地震作用需求,以实现"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震设计目标。

关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论

对当前建筑结构抗震设计中若干原则性问题进行讨论,提出:建筑结构抗震设计不适宜采用概率可靠度方法而更适合采用多安全系数设计方法;应以设防烈度地震即中震的地震动参数进行结构承载力设计,依R-μ-T规律改进设计中的地震作用-延性等级组合;当结构的计算基底剪力不满足规定的最小基底剪力时,可以加大地震作用力,而不应该调整结构的刚度来加大地震反应;比较了巨型框架与普通框架结构的侧向刚度,说明巨型框架的侧向刚度远较普通框架差,不具备承担一定比例地震作用剪力的必要刚度,而应令核心筒承担全部的地震剪力;我国现行规范对结构的层间位移角限值过于严格,分析其主要原因并建议大幅度放宽。