直接基于位移的PPC框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)研究.pdf

1、目前DDBD方法已經(jīng)成為大家研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)之一，其主要具有能夠更好地滿足業(yè)主對建筑結(jié)構(gòu)不同性能水準(zhǔn)的需要、直接以框架結(jié)構(gòu)的位移變形作為設(shè)計(jì)控制參數(shù)并且能夠較好的控制框架結(jié)構(gòu)的變形、基本上能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)的抗震性能目標(biāo)等優(yōu)點(diǎn)。但是目前尚有許多不成熟的地方，本文在已有的理論和試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，通過運(yùn)用有限元軟件OpenSees對按照目前我國規(guī)范設(shè)計(jì)的16榀預(yù)應(yīng)力混凝土框架(Partially Prestressed Concrete Fram

2、e Structures簡稱 PPC框架)進(jìn)行抗震性能分析，對 DDBD方法涉及到的 PPC框架抗震性能部分相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析，主要分析了可用于量化直接基于位移的性能水準(zhǔn)的框架層間位移角的變異系數(shù)，并給出具有可靠度指標(biāo)的層間位移角作為量化部分性能水準(zhǔn)的設(shè)計(jì)參考值，此外還分析了預(yù)應(yīng)力混凝土框架的位移延性系數(shù)、剛度系數(shù)、基底剪力比值、頂點(diǎn)位移比值、等效阻尼比、等效剛度的大致范圍或規(guī)律，并給出了相關(guān)參數(shù)的調(diào)整參考建議或存在的不足，從而為采用或簡

3、化DDBD方法設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力框架時(shí)提供參考。論文的主要結(jié)論如下：
　　 ①變異系數(shù)。在采用具有概率思想的層間位移角對DDBD方法的性能水準(zhǔn)進(jìn)行量化時(shí)，采用的功能函數(shù)為Z=R-S，通過搜集國內(nèi)多個(gè)采用有限元軟件OpenSees模擬試驗(yàn)或?qū)嶋H地震的算例并對其分析，給出了該有限元軟件模擬框架時(shí)的層間位移角在彈性和彈塑性階段的變異系數(shù)(包括作為抗力R和效應(yīng)S)，同時(shí)考慮材料強(qiáng)度和重力荷載的隨機(jī)性，得出層間位移角作為抗力R在彈性、彈塑性階段的

4、變異系數(shù)分別為：0.271、0.359；層間位移角作為效應(yīng)S在彈性、彈塑性階段的變異系數(shù)分別為：0.355、0.407。
　　 ②基本完好水準(zhǔn)的量化。量化DDBD方法的基本完好性能水準(zhǔn)時(shí)，作為抗力R的最大層間位移角主要考慮框架在地震作用后的殘余裂縫寬度，本文中建議采用0.2mm。作為效應(yīng)S的最大層間位移角主要考慮按照目前我國規(guī)范求出的多遇地震性能點(diǎn)參數(shù)，經(jīng)過K-S檢驗(yàn)和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和判斷后，給出量化該性能水準(zhǔn)的具有可靠度指標(biāo)的設(shè)計(jì)

5、參考值：1/1142.2，可靠度指標(biāo)為2.73，保證概率為99.69％，并給出按照業(yè)主不同要求對該性能水準(zhǔn)量化時(shí)的三種調(diào)整建議，包括我們常見的保證概率時(shí)的設(shè)計(jì)參考值，如1/843.5(95％)，1/937.5(97.5％)等。
　　 ③生命安全水準(zhǔn)的量化。量化DDBD方法的生命安全水準(zhǔn)時(shí)，作為抗力R的層間位移角主要考慮該水準(zhǔn)定義時(shí)的承載力要求，大致為框架承載力達(dá)到承載力極限值之前的一段范圍，百分比約為85％～100％，按照本文的

6、建議取承載力極限值的90％，效應(yīng)S主要考慮罕遇地震性能點(diǎn)，經(jīng)K-S檢驗(yàn)和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理和離群值判斷后，給出該性能水準(zhǔn)的量化參考值為1/152.0，可靠度指標(biāo)和保證概率為0.8066、79.01％，并給出承載力極限值的85％和100％時(shí)刻的可靠度指標(biāo)、保證概率作為調(diào)整時(shí)的參考值，最后給出當(dāng)業(yè)主有不同的要求時(shí)量化該水準(zhǔn)的三種量化調(diào)整參考建議。
　　 ④防止倒塌水準(zhǔn)的量化。量化DDBD方法的防止倒塌水準(zhǔn)時(shí)，該水準(zhǔn)主要是針對框架的倒塌狀

7、態(tài)而言的，故作為抗力R時(shí)的層間位移角主要參考承載力下降到極限值的85％時(shí)刻的性能點(diǎn)且不發(fā)生破壞，效應(yīng)S主要考慮罕遇地震性能點(diǎn)，經(jīng)K-S檢驗(yàn)和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理和離群值判斷后，給出該性能水準(zhǔn)的量化參考值為1/152.0，可靠度指標(biāo)和保證概率為3.13、99.91％，最后給出當(dāng)業(yè)主有不同的要求時(shí)量化該水準(zhǔn)的三種量化調(diào)整參考建議。
　　 ⑤其他抗震性能參數(shù)研究。通過對按照我國現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計(jì)的PPC框架抗震性能的分析，其位移延性系數(shù)的取值范圍