抗震設(shè)計方法轉(zhuǎn)變的思考

1、抗震設(shè)計方法轉(zhuǎn)變的思考抗震設(shè)計方法轉(zhuǎn)變的思考摘要；文章闡述了抗震設(shè)計方法的轉(zhuǎn)變，并介紹了兩種不同設(shè)計方法的優(yōu)缺點，對能量分析方法在抗震結(jié)構(gòu)計算中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：推覆分析方法；結(jié)構(gòu)能量反應(yīng)分析；地震動三要素；耗散能量目前世界各國的抗震設(shè)計規(guī)范大多數(shù)都以保障生命安全為基本目標(biāo)，即小震不壞、中震可修、大震不倒的設(shè)防水準(zhǔn)，據(jù)此制定了各種設(shè)計規(guī)范和條例。依此設(shè)計思想設(shè)計的各種建筑物在地震中雖然基本保證了生命安全，卻不能在大地震，甚至在中

2、等大小的地震中有效的控制地震損失。特別是隨著現(xiàn)代工業(yè)社會的發(fā)展，城市的數(shù)量和規(guī)模不斷擴大，城市變成了人口高度密集、財富高度集中的地區(qū)，一般的地震和1995年的日本阪神地震，造成了巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。嚴(yán)重的震害引起工程界對現(xiàn)有抗震設(shè)計思想和方法上存在的不足進(jìn)行深刻的反思，進(jìn)一步探討更完善的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計思想和方法已成為迫切的需要。上個世紀(jì)九十年代，美國地震工程和結(jié)構(gòu)工程專家經(jīng)過深刻總結(jié)后，主張改進(jìn)當(dāng)前基于承載力的設(shè)計方法。加州大學(xué)伯克

3、利分校的J.P.Moehlelll提出了基于位移的抗震設(shè)計理論；日本建設(shè)省建筑研究院根據(jù)建筑物的性能要求，提出了一個有關(guān)抗震和結(jié)構(gòu)要求的框架，內(nèi)容包括建議方案，性能目標(biāo)，檢驗性能水準(zhǔn)等：我國學(xué)者已認(rèn)識到這一思潮的影響，并在各析，是進(jìn)行結(jié)構(gòu)在側(cè)向力單調(diào)加載下的彈塑性分析。具體做法是在結(jié)構(gòu)分析模型上施加按某種方式(研究中常用的有倒三角形、拋物線和均勻分布等側(cè)向力分布方式)模擬地震水平慣性力作用的側(cè)向力并逐步單調(diào)加大，使結(jié)構(gòu)從彈性階段開始，經(jīng)

4、歷開裂、屈服直至達(dá)到預(yù)定的破壞狀態(tài)甚至倒塌。這樣可了解結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、變形特性和能量耗散及其相互關(guān)系，塑性鉸出現(xiàn)的順序和位置，薄弱環(huán)節(jié)及可能的破壞機制。這種方法彌補了傳統(tǒng)靜力線性分析方法如底部剪力法、振型分解法等的不足并克服了動力時程分析方法過程中，計算工作量大的問題，僅用于近似評估結(jié)構(gòu)抵御地震的能力。但是，傳統(tǒng)的推覆分析方法基本上只適用于第一振型影響為主的多層規(guī)則結(jié)構(gòu)，對于高層建筑或不規(guī)則的建筑，高階振型的影響不容忽視，并且對于非對稱結(jié)構(gòu)

5、，還必須考慮正、反側(cè)反推覆的不同所帶來的影響。此外推覆分析方法無法得知結(jié)構(gòu)在特定強度地震作用下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)和破壞情況，這限制了它在抗震性能設(shè)計中的使用。地震動能量是刻畫地震強弱的綜合指標(biāo)，它綜合體現(xiàn)了地面最大加速度和地震持時兩個反映地面運動特性的重要因素。結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的能量分析方法是一種能較好地反映結(jié)構(gòu)在地震地面運動作用下的非線性性質(zhì)及地震動三要素(幅值、頻譜特性和持時)對結(jié)構(gòu)抗震性能影響的方法。地震時，結(jié)構(gòu)處于能量場中，地面與結(jié)構(gòu)之間有