抗震设计方法概述

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简要叙述工程结构抗震的两阶段设计方法

简要叙述工程结构抗震的两阶段设计方法

简要叙述工程结构抗震的两阶段设计方法作为一个地震多发国家,抗震设计对于工程结构的安全至关重要。

为了确保建筑物在地震中能够承受住地震力的作用,工程结构抗震设计采用了两阶段设计方法。

本文将详细介绍这两阶段设计方法,包括预估阶段和详细设计阶段。

一、预估阶段设计预估阶段设计是工程结构抗震设计的第一阶段,其主要目的是在工程初步设计阶段对结构进行初步抗震设计,以满足基本的抗震要求。

在这个阶段,设计师需要考虑以下几个方面:1.地震烈度和场地类别:根据工程所在地的地震烈度和场地类别,确定设计地震力的大小和特性。

2.结构类型选择:根据工程的用途和规模,选择合适的结构类型,如框架结构、剪力墙结构等。

3.基本设计参数确定:通过对建筑物的功能、重要性和受力特点进行分析,确定设计参数,如设计地震力系数、楼层间位移限值等。

4.结构抗震性能要求:根据建筑物的使用要求和抗震等级,确定结构的抗震性能要求,如抗震位移限值、剪力强度等。

5.初步设计方案:根据以上参数和要求,制定初步的结构设计方案,包括结构布置、构件尺寸等。

通过预估阶段设计,可以初步确定建筑物的抗震性能,并为下一阶段的详细设计提供基础。

二、详细设计阶段详细设计阶段是工程结构抗震设计的第二阶段,其主要目的是在预估阶段设计的基础上进行细化设计,满足更为严格的抗震要求。

在这个阶段,设计师需要进行以下工作:1.结构模型建立:根据预估阶段设计的初步方案,建立结构的三维模型,包括各构件的几何形状、连接方式等。

2.荷载计算:根据建筑物的使用要求和设计参数,进行荷载计算,包括地震作用、风载、自重等。

3.结构分析:通过有限元分析或等效静力分析等方法,对结构进行分析,计算结构在地震作用下的响应。

4.构件设计:根据结构分析的结果,对各构件进行设计,包括截面尺寸、钢筋配筋等。

5.节点设计:对结构的关键节点进行设计,确保节点区域的强度和刚度满足要求。

6.施工节点处理:对于施工中可能出现的节点处理问题,设计师需要提前进行考虑,并制定相应的处理方案。

常见建筑结构的抗震设计方法

常见建筑结构的抗震设计方法

常见建筑结构的抗震设计方法1. 引言地震是一种自然灾害,给建筑物和人们的生命财产造成严重威胁。

因此,对于建筑物的抗震设计,是确保建筑物在地震中能够抵御震荡并保持结构的完整性和稳定性的关键。

本文将介绍几种常见的建筑结构抗震设计方法。

2. 钢筋混凝土框架结构钢筋混凝土框架结构是目前广泛应用的建筑结构形式之一。

其抗震设计的关键是提高结构的延性和耗能能力。

为了实现这一目标,可以通过增加柱子的截面积和混凝土的强度以及布置剪力墙来增加结构的刚度,减小结构的周期,从而提高结构的延性和耗能能力。

3. 钢结构钢结构的抗震设计主要通过提高结构的刚度和强度来增加结构的抗震性能。

为了实现这一目标,可以采用以下方法:- 增加梁和柱的截面积,并使用高强度钢材料;- 套设钢板和角钢以增加结构的刚度;- 合理布置撑杆和斜撑来提高结构的稳定性。

4. 钢筋混凝土剪力墙结构钢筋混凝土剪力墙结构是一种专门用于抗震设计的建筑结构形式。

它的抗震设计主要通过增加墙体的刚度和延性来提高结构的抗震性能。

为了实现这一目标,可以采用以下方法:- 增加墙体的厚度和高度;- 增加钢筋的配置量;- 采用预应力技术来提高墙体的延性。

5. 钢筋混凝土框剪结构钢筋混凝土框剪结构是将框架结构和剪力墙结构相结合的一种抗震设计方法。

它既具备框架结构的延性和耗能能力,又具备剪力墙结构的刚度和稳定性。

为了实现这一目标,可以采用以下方法:- 设计合理的剪力墙的布置方式,以保证结构的稳定性;- 增加钢筋的配置量,并采用高强度混凝土和钢材料。

6. 钢筋混凝土桁架结构钢筋混凝土桁架结构是一种常用于大跨度建筑的抗震设计形式。

它的抗震设计主要通过提高桁架结构的刚度和强度来增加结构的抗震性能。

为了实现这一目标,可以采用以下方法:- 增加桁架梁和柱的截面积;- 设计合理的节点连接,以保证结构的刚度和稳定性;- 采用高强度混凝土和钢材料。

7. 总结抗震设计是保障建筑物在地震中安全性的关键。

结构抗震设计方法

结构抗震设计方法

结构抗震设计原理及方法1、抗震设防的要求建筑抗震设计基本准则:“小震不坏,中震可修,大震不倒”三个水准。

第一水准:当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时,建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用;第二水准:当遭受相当于本地区设防烈度的地震影响时,建筑物可能损坏,但经过一般修理即可恢复正常使用;第三水准:当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震影响时,建筑物不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏。

2、抗震设计方法在进行建筑抗震设计时,原则上应满足上述三水准的抗震设防要求。

在具体做法上,我国建筑抗震设计规范采用了简化的两阶段设计方法。

第一阶段设计:按多遇地震烈度对应的地震作用效应和其他荷载效应的组合验算结构构件的承载能力和结构的弹性变形。

第二阶段设计:按罕遇地震烈度对应的地震作用效应验算结构的弹塑性变形。

第一阶段的设计,保证了第一水准的强度要求和变形要求。

第二阶段的设计,则旨在保证结构满足第三水准的抗震设防要求,如何保证第二水准的抗震设防要求,尚在研究之中。

目前一般认为,良好的抗震构造措施有助于第二水准要求的实现。

3、抗震设计的总体要求一般说来,建筑抗震设计包括三个层次的内容与要求:概念设计、抗震计算与构造措施。

概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。

抗震设计上述三个层次的内容是一个不可割裂的整体,忽略任何一部分,都可能造成抗震设计的失败。

建筑抗震设计在总体上要求把握的基本原则可以概括为:注意场地选择,把握建筑体型,利用结构延性,设置多道防线,重视非结构因素。

建筑场地的地质条件与地形地貌对建筑物震害有显著影响。

这已为大量的震害实例所证实。

从建筑抗震概念设计的角度考察,首先应注意建筑场地的选择。

简单地说,地震区的建筑宜选择有利地段、避开不利地段、不在危险地段建设。

建筑物平、立面布置的基本原则是:对称、规则、质量与刚度变化均匀。

抗震设计中常用的结构设计方法以及优缺点

抗震设计中常用的结构设计方法以及优缺点

抗震设计中常用的结构设计方法以及优缺点抗震设计是建筑工程领域的一项重要技术,它是为了在地震发生时,减少建筑物的损毁和人员伤亡。

在抗震设计中,结构设计方法是一个关键问题,它直接影响到建筑物的抗震性能。

下面将介绍几种常用的结构设计方法以及它们的优缺点。

1. 框架结构框架结构是一种常见的建筑结构形式,它采用柱、梁、架等单元按照一定的规则组成的。

在抗震设计中,框架结构通常被用来作为建筑物的主体支撑结构。

框架结构抗震性能好,能够有效减少建筑物在地震中的破坏程度。

然而,框架结构也有它的缺点,比如容易出现局部塌陷、刚度分布不均等问题。

2. 剪力墙结构剪力墙结构是一种相对成熟的抗震性能比较好的结构形式,它能够将建筑物整体刚性提高,从而有效减少建筑物在地震中的受力和破坏程度。

剪力墙结构也是建筑物中比较常见的结构形式。

但是,剪力墙也有它的缺点,比如它会造成非常大的刚度反应,从而影响建筑物的使用效率。

3. 钢结构钢结构是一种较为新颖的结构设计方法,它具有优良的抗震性能,能够有效提高建筑物的抗震性能。

钢结构的另一个优点是制造过程较为简单、容易精确控制尺寸等特点,因此在一些特殊场合中,钢结构也得到了广泛应用。

但是,钢结构也存在着一些缺点,比如它的造价相对一般的混凝土结构来说更高,而且在火灾或小规模爆炸等事故中,钢结构的抗灾能力相对较差。

4. 预应力混凝土结构预应力混凝土结构是一种将混凝土在施工前进行预应力处理,以提高强度和抗震性能的方法。

预应力混凝土结构具有重量轻、刚度高等优点,因此在高层建筑和大型桥梁的建造过程中,得到了广泛应用。

但是,预应力混凝土结构的存在一定的风险,一旦预应力混凝土失效,建筑物的整体安全性将会严重受到威胁。

以上是几种常用的结构设计方法以及它们的优缺点,当然还有其他的方法,比如悬挂链条结构、网壳结构等,在不同的场合下,也可以被考虑使用。

在进行抗震设计时,需要根据具体情况,选择合适的设计方案,以达到最佳的抗震效果。

抗震设计的三种方法及适用条件

抗震设计的三种方法及适用条件

抗震设计的三种方法及适用条件抗震设计是建筑工程中非常重要的一环,其目的是为了在地震发生时保护建筑物及其内部设施,减少人员伤亡和财产损失。

抗震设计的方法有很多种,但是其中比较常用的有三种,分别是弹性设计、弹塑性设计和完全塑性设计。

下面将分别介绍这三种方法及其适用条件。

一、弹性设计弹性设计是指在地震作用下,建筑物的变形能够完全恢复到地震前的状态。

这种设计方法适用于地震烈度较小的地区,建筑物的结构刚度较大,且建筑物的重要性较低。

在弹性设计中,建筑物的结构应该具有足够的强度和刚度,以保证在地震作用下不会发生破坏。

二、弹塑性设计弹塑性设计是指在地震作用下,建筑物的变形能够部分恢复到地震前的状态。

这种设计方法适用于地震烈度较大的地区,建筑物的结构刚度较小,且建筑物的重要性较高。

在弹塑性设计中,建筑物的结构应该具有足够的强度和刚度,以保证在地震作用下不会发生破坏,同时还应该具有一定的韧性,以吸收地震能量。

三、完全塑性设计完全塑性设计是指在地震作用下,建筑物的变形不能恢复到地震前的状态。

这种设计方法适用于地震烈度非常大的地区,建筑物的结构刚度非常小,且建筑物的重要性非常高。

在完全塑性设计中,建筑物的结构应该具有足够的强度和韧性,以保证在地震作用下不会发生破坏,同时还应该具有一定的塑性变形能力,以吸收地震能量。

总之,抗震设计是建筑工程中非常重要的一环,其目的是为了在地震发生时保护建筑物及其内部设施,减少人员伤亡和财产损失。

在抗震设计中,应该根据地震烈度、建筑物的结构刚度和重要性等因素,选择合适的设计方法,以保证建筑物在地震作用下不会发生破坏。

抗震建筑设计

抗震建筑设计

抗震建筑设计抗震建筑设计是指在建筑设计和施工过程中,采取一系列措施和技术手段,以提高建筑物在地震作用下的抗震性能和安全性。

抗震建筑设计是建筑工程师和设计师的重要任务之一,旨在保护人们的生命财产安全,减少地震灾害带来的损失。

1. 抗震设计原则抗震建筑设计应遵循以下原则:(1) 结构安全:确保建筑物在地震作用下具有足够的承载能力和延性,避免倒塌或严重损坏。

(2) 功能连续性:保证建筑物在地震后能够继续使用,不影响其正常使用功能。

(3) 经济合理性:在满足抗震要求的前提下,尽量降低建筑成本,提高投资效益。

(4) 施工可行性:考虑施工工艺和材料的选择,确保抗震设计的可实施性。

2. 抗震设计方法抗震建筑设计主要包括以下几种方法:(1) 结构选型:根据建筑物的功能、用途和地理位置等因素,选择合适的结构形式,如框架结构、剪力墙结构等。

(2) 结构布局:合理安排建筑物的结构布局,使各部分受力均匀,避免出现薄弱环节。

(3) 结构尺寸:合理确定建筑物的结构尺寸,如梁、柱、墙等构件的截面尺寸,以满足抗震要求。

(4) 结构连接:加强建筑物各部分之间的连接,如梁与柱、柱与基础等,提高整体抗震性能。

(5) 非结构构件:对建筑物中的非结构构件进行抗震设计,如隔墙、吊顶、管道等,以减小地震对建筑物的破坏。

3. 抗震设计实例以下是一些抗震建筑设计的实例:(1) 日本东京晴海三井大厦:该建筑采用了一种名为“减震器”的装置,可以有效减轻地震对建筑物的影响。

(2) 美国加州洛杉矶市政厅:该建筑采用了一种特殊的钢筋混凝土框架结构,具有较高的抗震性能。

(3) 中国四川汶川地震灾区重建工程:在重建过程中,广泛采用了抗震设计理念和技术,提高了建筑物的抗震性能。

总之,抗震建筑设计是一项复杂而重要的工作,需要建筑工程师和设计师具备丰富的专业知识和实践经验。

通过合理的抗震设计,可以有效保障人们在地震发生时的生命财产安全,减少地震灾害带来的损失。

抗震设计方法

抗震设计方法

目录1.抗震设计方法┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄11.1结构抗震计算内容┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 11.2地震的作用、作用效应特点及分析方法┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 11.3结构地震反应分析方法┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 11.3.1振型分解反应谱法┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄11.3.2底部剪力法┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄21.3.3动力时程分析方法┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31.3.4静力弹塑性分析方法┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄42.建筑抗震设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄52.1两阶段设计方法┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄62.2抗震性能化设计方法┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄72.2.1性能化设计要求┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄72.2.2性能化设计的计算要求┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄83.多层和高层钢结构房屋抗震设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄83.1层和高层钢结构房屋主要震害特征┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄83.2多高层钢结构选型与布置┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄83.3多高层钢结构抗震计算及设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄93.3.1计算模型┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄93.3.2钢梁、钢柱抗震设计的原则┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄113.3.3 连接抗震设计的原则┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 111.抗震设计方法1.1结构抗震计算内容在抗震设防区建造建筑物时,必须考虑地震对结构的影响,并对其进行抗震设计。

抗震设计中,当结构形式、布置等初步确定后,一般应进行抗震计算,结构抗震计算包括以下三方面内容。

(1)结构所受到的地震作用及其作用效应(包括弯矩、剪力、轴力和位移)的计算。

(2)将地震作用效应与其他荷载作用如结构的自重、楼屋面的可变荷载、风荷载等效应进行组合,确定结构构件的最不利内力。

建筑结构抗震设计理论及其设计方法

建筑结构抗震设计理论及其设计方法

建筑结构抗震设计理论及其设计方法一、建筑结构抗震功能设计概述1、地震设防水准地震设防水准指的是将来可能用在建筑结构上的地震强度的大小。

因为地震设防水准对建筑结构的抗震性能有着直接的影响,所以在基于利用的建筑结构抗震模式设计理论中,在建筑结构抗震模式设计过程中必须将地震设防水准精细化,以确保不同等级的抗震设防水准能够在不同的地震强度作用下有效地控制建筑结构的损坏状态。

2、建筑结构的抗震性能水准建筑结构的抗震性能水准指的是在不同的设防地震等级作用下的建筑物可能的最大损坏程度,其包括建筑结构的完整性、适应性以及安全性等。

根据研究实际的地震灾害可知,按照传统设计理念设计出来的建筑物虽然能够避免因为坍塌所造成的人员伤亡,却无法有效减少因为建筑物结构破坏所造成的基本设备、构件功能缺失带来的巨大经济损失。

基于利用的建筑结构抗震模式的设计要求,要考虑非结构构件、结构构件、建筑内部设备与装修等多项影响因子。

还要据此设定详细、准确地建筑结构的抗震性能水准,以便扩大选择范围。

3、建筑结构的抗震性能目标建筑结构的抗震性能目标指的是根据其中一设防的地震等级所预期达到的建筑结构抗震能力。

确立建筑结构的抗震性能目标必须综合考虑各项影响因素,比如工地特征、工程投入和效益、建筑的潜在价值等。

其中,按建筑物的重要程度将结构抗震性能目标划分为基本设防目标、重要设防目标、特别设防目标。

二、建筑结构抗震设计方法介绍国内外工程界学者对基于功能利用的建筑结构抗震模式设计方法的研究给予了高度的重视,在抗震设计的目标与理念上大致形成了统一的观点。

一般情况下,基于功能利用的建筑结构抗震设计方法跟归纳为承载力设计法、位移设计法、能量设计法三种。

1、承载力设计法当前,在世界各地的建筑结构抗震设计规范中往往采用承载力设计法。

因此不做具体介绍,主要介绍一下两种设计方法。

2、位移设计法位移设计法即先采用代替结构法把结构表示位移等效单自由度振子,用最大位移时的割线刚度和适合于非弹性反应时吸收的滞变能量的等效粘滞阻尼来表征结构,然后用预先确定的设计位移反应谱和由预期的延性求得估计的阻尼,由设计位移可求出最大位移时等效周期。

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本学期的“工程结构抗震分析”课程首先介绍了地震与地震震害以及结构抗震分析的必要性和其方法的发展过程,然后简单回顾了一下结构动力学基础,接下来认识了地震波与强震地面运动的特性,以及地震作用下结构的动力方程,最后重点讲述了几种抗震设计分析方法——反应谱分析法,时程分析法(弹性和弹塑性),和静力弹塑性分析法。

通过一个学期的学习,本人对强震地面运动特征和抗震设计原理和方法有了一定的了解和把握。

在进行建筑、桥梁以及其它结构物的抗震设计时,一般都要遵循以下五个步骤:抗震设防标准选定、抗震概念设计、地震反应分析、抗震性能验算以及抗震构造设计,其流程如图1 所示。

本文将着眼于图1流程中的第3个步骤,
从我国现行规范中的3种最常用的结构响应分
析方法出发,简单介绍一下其各自的基本概念
和适应范围(具体原理和计算过程在此不再详
述,读者可另查阅相关课本和规范),以及现有
抗震设计规范中存在的问题,以便初学者对结
构抗震设计分析方法有个初步的认识,也作为
本人对本课程的学习总结。

一.3种最常用的结构响应分析方法
1.底部剪力法
定义:根据地震反应谱理论,以工程结构
底部的总地震剪力与等效单质点的水平地震作
用相等来确定结构总地震作用的一种计算方
法。

底部剪力法适用于基本振型主导的规则和
高宽比很小的结构,此时结构的高阶振型对于
结构剪力的影响有限,而对于倾覆弯矩则几乎
没有什么影响,因此采用简化的方式也可满足
工程设计精度的要求。

高规规定:高度不超过40m、以剪切变形
为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的高层
建筑结构,可采用底部剪力法。

底部剪力法尚有一个重要的意义就是我们可以用它的理念,简化的估算建筑结构的地震响应,从而至少在静力的概念上把握结构的抗震能力,它还是很有用的。

2.振型分解反应谱法
定义:振型分解反应谱法是用来计算多自由度体系地震作用的一种方法。

该法是利用单自由度体系的加速度设计反应谱和振型分解的原理,求解各阶振型对应的等效地震作用,然后按照一定的组合原则对各阶振型的地震作用效应进行组合,从而得到多自由度体系的地震作用效应。

振型分解反应谱法一般可考虑为计算两种类型的地震作用:不考虑扭转影响的水平地震作用和考虑平扭藕联效应的地震作用。

反应谱的振型分解组合法常用的有两种:SRSS和CQC。

虽然说反应谱法是将并非同一时刻发生的地震峰值响应做组合,仅作为一个随机振动理论意义上的精确,但是从实际上它对于结构峰值响应的捕捉效果还是很不错的。

一般而言,对于那些对结构反应起重要作用的振型所对应频率稀疏的结构,并且地震此时长,阻尼不太小(工程上一般都可以满足)时,SRSS是精确的,频率稀疏表面上的反应就是结构的振型周期拉的比较开;而对于那些结构
反应起重要作用的振型所对应的频率密集的结果(高振型的影响较大,或者考虑扭转振型的条件下),CQC是精确的。

这是因为对于建筑工程上常用的阻尼而言,振型相关系数(见高规3.3.11-6)在很窄的范围内才有显著的数值。

高规规定:高层建筑结构宜采用振型分解反应谱法。

对质量和刚度不对称、不均匀的结构以及高度超过100m的高层建筑结构应采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法。

反应谱分析的精确性:对于采用平均意义上的光滑反应谱进行分析而言,其峰值估计与相应的时程分析的平均值相比误差很小,一般只有百分之几,因此可以很好的满足工程精度的要求,正是在这个平均(普遍性)意义上,我们认为反应谱分析方法是精确的。

但是对于单个锯齿形的反应谱而言,其分析结果与单个波的时程分析,误差可以达到10-30%之间,因此在个别(特殊性)意义上而言,反应谱分析结果是有误差的,因此,规范规定对于复杂的或者高层建筑需要采用时程分析进行补充计算和验证。

3.时程分析法
定义:由结构基本运动方程沿时间历程进行积分求解结构振动响应的方法。

理论上时程分析是最准确的结构地震响应分析方法,但是由于其分析的复杂性,且地震波的随机性,因此一般只是把它作为反应谱的验证方法而不是直接的设计方法使用。

高规规定:7~9度抗震设防的高层建筑,下列情况应采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算:1)甲类高层建筑结构;2)表3.3.4所列的乙、丙类高层建筑结构;3)不满足本规程第4.4.2~4.4.5条规定的高层建筑结构;4)本规程第10章规定的复杂高层建筑结构;5)质量沿竖向分布特别不均匀的高层建筑结构。

另外,进行动力时程分析时,应符合下列要求:
1)应按建筑场地类别和设计地震分组选用不少于二组实际地震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线,其平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符,且弹性时程分析时,每条时程曲线计算所得的结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的65%,多条时程曲线计算所得的结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的80%。

2)地震波的持续时间不宜小于建筑结构基本自振周期的3~4倍,也不宜少于12s,地震波的时间间距可取0.01s或0.02s;
3)结构地震作用效应可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。

4.反应谱分析与时程分析对于高阶振型计算的不同之处
一般反应谱的高频段是采用平台段来表达的,实际上对于高阶振型反应不显著的结构而言,反应谱适用性很好,也足够准确。

但是对于高柔结构而言,一般高阶振型的影响比较显著,采用时程分析的时候,等于其高频段的峰值并未被人为削成平台段,因此采用时程分析的时候此频段的地震响应可能很大,一般表现为高层建筑的顶部或者对其他结构对高阶振型影响显著部位,其地震响应峰值比反应谱分析结果要大(但是总体的剪力和弯矩差别则没这么明显)。

二.现有抗震设计规范中存在的问题
通过对不同规范的比较,以及参考其它文献。

目前在我国的抗震设计规范中还存在以下有待深入研究解决的问题:
1.长周期反应谱问题
随着我国经济建设发展,高耸结构和大跨度桥梁建设的飞速发展迫切需要解决长周期反应谱取值问题。

建规反应谱截止周期是6s,公规的截止周期是5s。

而目前已有很多工程结构的基本周期远远超过了规范的截止周期,规范反应谱已经不能满足超高层建筑和大跨度桥
梁抗震反应谱分析的要求。

2.阻尼修正问题
阻尼比不仅影响反应谱的形状,而且对反应谱不同周期段的影响程度是不一样的,总的趋势是阻尼对长周期部分反应谱的影响小,对高频部分影响大。

阻尼比取值或者不同振型阻尼比取值的不同将会直接影响到地震反应的计算结果。

而且,随着建规控制技术、减震耗能措施的大量推广应用,结构中不同构件间的阻尼比会有很大变化。

目前,建规中已经考虑了阻尼的影响采用了一个阻尼调整系数进行调整。

而公规中还是以5%的临界阻尼比为依据。

因此,迫切需要针对不同结构阻尼比对反应谱进行修正。

3.位移反应谱
目前的抗震设计方法实质上是基于强度的设计方法,结构设计先通过弹性设计确定结构的设计强度水平,并利用结构的延性能力弥补结构强度的不足。

在延性设计方法中,延性主要用于结构变形验算,并不作为设计目标。

对于超高层建筑和大跨度桥梁等长自振周期的结构,实际强震记录计算表明,反应谱长周期段衰减很快,当T→∞是,结构主要受位移控制。

因此有必要发展基于位移的设计方法。

4.反应谱组合方法
但前反应谱组合方法主要是基于单分量地震作用下的振型组合问题,从大跨度桥梁抗震分析角度来看,发展不同地震动分量作用下和多点激励下的地震反应振型组合是规范中有待完善的地方。

5.考虑地震动持时和能量
地震动持时和能量输入对结构的弹塑性地震反应及累积损伤的影响已为地震工程界所共识,有学者提出了各种计算持时和能量以及如何考虑结构破坏乃至倒塌的方法。

但如何以规范条文形式来规范这些算法使其最终成为实用的设计方法仍有待进一步努力。

6.抗震设计方法的改进
现行规范采用的反应谱方法存在着缺陷,对于超高、大跨度等长周期结构无能为力,只好以规定最小地震作用的办法解决。

因此应发展相应的抗震计算方法。

目前,比较热门的研究方向是采用能量设计方法和随机振动理论进行抗震设计。

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