既有多高層鋼框架抗震鑒定指標體系及分析方法研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，現(xiàn)有的抗震鑒定規(guī)范已經(jīng)遠遠不能滿足工程的需要，且現(xiàn)有抗震鑒定規(guī)范中基本沒有涉及既有鋼結構建筑的抗震鑒定。因此，目前對鋼結構的抗震評定屬于空白，難以在工程中起到指導作用。本文針對既有多高層鋼結構的抗震鑒定分析方法及其評定指標體系進行了深入的研究。 本文首先分別從制定背景、可靠度水平、鑒定層次、評級方法、鑒定對象以及鑒定方法等方面對現(xiàn)行鑒定規(guī)范進行了對比分析。目前不論是常規(guī)檢測鑒定規(guī)范，還是抗震鑒定規(guī)范，都遠

2、遠落后于結構設計理論及規(guī)范的發(fā)展現(xiàn)狀，且現(xiàn)行鑒定規(guī)范在系統(tǒng)上還未統(tǒng)一，不同規(guī)范的編制背景及基礎相差很大，編制目標不盡一致，內(nèi)容互有重復甚至矛盾。根據(jù)我國鑒定規(guī)范的現(xiàn)狀，本文提出了按照現(xiàn)行設計規(guī)范體系的構架建立鑒定規(guī)范體系，依此對現(xiàn)行鑒定規(guī)范進行全面修訂，并對定性的二級鑒定方法采用更為精細的性能抗震分析方法進行改進的策略方法。 進行了抗震鑒定中結構性能水準的研究，根據(jù)我國抗震設計規(guī)范以及鑒定工作的特點，本文對多高層鋼結構提出了六個

3、抗震性能水準的分級標準，并將上述性能水準分為兩個層次：基本性能水準和一般性能水準。通過對所提出的鋼結構抗震性能評定水準進行劃分，最終形成兩層次多水準的綜合評定體系，并研究了不同因素對結構變形的影響，初步給出了結構不同破壞狀態(tài)對應的層間位移限值。關于多高層鋼框架防止倒塌的彈塑性層間位移限值，我國開展的研究較少，多是沿襲或參考國外規(guī)范的相關規(guī)定。本文通過對現(xiàn)有限值的成因、多種震害數(shù)據(jù)以及國內(nèi)外最新研究成果等綜合比較分析，說明我國現(xiàn)行的多高層

4、鋼結構極限變形限值指標依據(jù)不足。 本文采用增量動力分析(IDA)方法進行了多高層鋼框架抗倒塌能力的研究。首先對IDA曲線IM-DM格式的具體參數(shù)進行了深入研究，指出傳統(tǒng)分析中采用Sa(T1,5％)形式的IM參數(shù)不盡合理，并對其進行了改進；對多高層鋼結構彈塑性層間位移角限值進行研究，結果表明用結構上的地震作用變化能夠更直接地反映結構自身抗力的變化，因此，本文提出采用Vbmax-θmax格式曲線表現(xiàn)和顯示結構層間位移角變化，并由此確

5、定防止結構倒塌的層間位移角限值。本文構造了兩個典型的鋼框架結構(五層、十五層)，對彈塑性層間位移角限值應用動力增量法進行了數(shù)值研究，結果表明采用Vbmax-θmax格式來描述IDA曲線是合適的且意義明確。用本文的改進IDA方法對多高層鋼框架結構的彈塑性層間位移角限值進行數(shù)值研究，得到不同高度鋼框架結構抗倒塌能力的一些規(guī)律，提出了鋼框架結構彈塑性層間位移角限值的合理建議值。對多高層鋼結構中性能鑒定分析方法進行了研究?；谛阅艿慕Y構評價就是

6、既要考慮到結構的共性要求，又要根據(jù)不同的個性要求對結構在預計強度地震下的性能進行綜合評定。靜力推覆分析方法相比較其他分析方法而言，是目前最為實用的基于性能的結構抗震性能評定分析方法。 本文基于傳統(tǒng)的靜力推覆分析方法，提出了多高層鋼框架抗震評定分析方法，在考慮多階振型方面，基于振型參與質(zhì)量系數(shù)對所需考慮的振型數(shù)量進行了定量限制；通過單自由度體系外力做功等于多自由度外力做功的原則，將多自由度能力曲線轉(zhuǎn)化為單自由度能力曲線，這一等效轉(zhuǎn)