结构抗震设防标准及其决策分析

本文首先在文献[5]给出的一组代表性多层住宅砖房的地震易损性曲线的基础上，对多层住宅 砖房的抗震可靠度进行研究，然后通过基于造价－期望地震损失的决策分析，求得所选8度地区的最优设防烈度，并给出了与最优设防烈度相应的多层住宅砖房的抗震可靠度指标。     

钢筋混凝土底层柔性结构的需求变形能力

本文提出用累积延性系数评价底层柔性结构的底层需求变形能力,并根据地震时能量守恒关系推导了底层需求变形能力计算公式,然后对多质点体系使用实际地震加速度记录进行弹塑性响应分析,并与上述公式的计算结果进行比较。结果表明,本文提出的计算公式能够较好并安全地预测底层柔性结构的需求变形能力。     

用碳纤维布改善钢筋混凝土极短柱抗震性能的试验研究

本文进行了5根钢筋混凝土极短柱（λ=1.0）在周期反复荷载作用下的试验，研究了使用碳纤维布横向包裹钢筋混凝土极短柱以提高其延性这种加固方法的有效性。本文研究了碳纤维布横向包裹钢筋混凝土极短柱的受力特性，分析了碳纤维布抗拉强度对试件抗震性能的影响，并对碳纤维布加固钢筋混凝土极短柱使其延性提高的机理进行了探讨。试验结果表明，横向包裹碳纤维布可显著提高钢筋混凝土极短柱的变形性能。     

钢筋混凝土桥墩抗震变形能力研究

国内外近期发生的破坏性地震如1989年美国Loma Prieta地震、1994年美国Northridge地震、1995年日本Kobe地震、1999年我国台湾ChiChi地震和2008年我国汶川大地震,均对桥墩造成了严重震害。开展钢筋混凝土桥墩抗震问题的研究,对保证桥梁结构抗震安全和交通生命线的畅通,具有十分重要的意义。确保桥墩在大震下具有良好的延性和     

结构抗震几个概念的设计实现

在一般的民用建筑中，现浇钢筋混凝土框架结构形式较为常见，然而，要使规范中出现的一些抗震设计原则在结构设计中充分得到体现，使结构能真正满足抗震设计要求，笔者认为有必要从设计角度对这些原则的实现作一些分析整理，突出重点，以供同行们参考。     

钢筋混凝土连梁的抗震性能研究

进行了3个剪跨比等于3．0的钢筋混凝土连梁模型的伪静力试验，结合前一批试验^[1]的部分试验结果，考察了提高配箍参数、降低纵筋配筋率和增加核心钢骨对改善连梁抗震性能的效果。通过与其他学者的试验结果进行比较和分析。建立了连梁破坏位移角的回归计算公式。     

钢筋混凝土框架结构直接基于损伤性能的抗震设计方法研究

在现有抗震设计方法研究的基础上,提出了直接基于损伤性能的设计方法。首先,建立等效位移延性系数与结构损伤指标的关系,得到了反映不同设防水准损伤目标的结构等效位移延性系数;其次,运用R-μ关系模型,根据等效位移延性系数确定地震折减系数,从而计算出结构弹塑性地震作用;然后,建立结构的需求曲线与推覆曲线,对结构在强震作用下的性能进行评价;最后,通过算例说明了该方法的设计步骤及其可行性。     

烈度及设防结构烈度评定的讨论

随着我国地震工程学的发展,烈度的应用范围渐渐发生了变化。通过整理半个多世纪的历史地震震害数据,发现整体趋势是,低烈度区的同类结构基本完好比例增加,其他破坏等级的比例下降,高烈度区同类结构的毁坏比例增加;收集近些年发生的汶川地震、芦山地震和鲁甸地震的部分震害数据,发现同一烈度区,设防、未设防的和不同设防等级的结构震害差别较大。如果烈度表达的是地震后果,则据这些后果平均水平判定的烈度应有不同,反证了烈度的含义是通过震害反映的地震作用。因此,借助不同建筑类型、不同设防等级的结构判定烈度时,需要相对统一的标准。由于我国丰富的震害资料来源于未设防结构,建议通过某个烈度下的不同设防标准、各类结构、各震害等级的平均震害指数和(或)破坏比与未设防同类结构的平均震害指数和(或)破坏比的统计关系,建立未设防结构对应的平均震害指数和(或)破坏比的调整系数,可据设防结构震害判定烈度。     

工程结构抗震设防标准的决策分析

提出了工程结构抗震设防标准的决策方法,该决策方法以结构初始造价分析和地震损失分析为基础。建立了结构初始造价与设计烈度的关系,并提出了地震损失的估计方法。使用该决策方法导出了最佳设计烈度和重现周期的解析表达式,从而得出了对抗震设计具有重要意义的结论。     

钢筋混凝土框架抗震结构地震能量分布及耗散研究

基于能量平衡原理,对多层钢筋混凝土框架结构的地震输入能量的分布及耗散规律进行了研究。选用8条天然地震波和2条人工波,运用Perform-3D软件,对多层钢筋混凝土框架结构模型在7度罕遇地震作用下的弹塑性能量进行数值仿真计算。计算了钢混框架结构在不同地震波下的地震总输入能量、滞回耗能、阻尼耗能以及滞回耗能占总耗能的比例时程,分析了地震能量在各分量中的分布及分配规律;分析了阻尼比和延性比对地震输入能量的影响,确定了滞回耗能随阻尼比和延性比的变化规律;研究了钢筋混凝土框架结构梁柱构造和竖向侧移刚度变化对地震输入能及其分量的影响,确定了多层钢筋混凝土框架结构滞回耗能沿竖向的分布规律及沿横向在框架构件中的分配,研究了框架结构存在薄弱层情况下的滞回耗能的分布规律。揭示了多自由度钢筋混凝土框架结构地震输入能量及其分布规律,可为基于能量平衡原理的抗震设计理论在工程实际中的运用提供有益的参考。     

地裂缝场地结构抗震设防避让距离研究

以西安地铁二号线沿线地质勘查资料为基础,借助ABAQUS有限元软件建立地裂缝场地与结构共同作用模型,将结构分别置于距地裂缝不同距离的位置,并施加El-Centro地震波,通过比较不同位置结构的层间位移角、框架柱剪力的变化情况,研究近地裂缝结构在地震作用下的工作特性,找出不同避让距离下的结构动力响应变化规律,并与地表峰值加速度的变化规律进行对比分析,为地裂缝场地结构的避让距离选取提供参考。结果表明:上盘结构层间位移角放大幅度为30%~41%,而下盘结构层间位移角放大幅度为18%~22%,上盘结构的破坏程度远大于下盘结构。随避让距离的增大,地表加速度峰值逐渐减小,结构破坏情况相应减弱,但地表峰值加速度表现出现较为平缓的线性下降,而其上部结构的峰值位移曲线则出现大幅度的下降,甚至在近地裂缝处产生突变,其最大层间位移角放大幅度由41%降为21%,地表加速度峰值的变化并不能完全反映出近地裂缝结构的动力响应规律。位于地裂缝场地的结构动力时程响应规律明显区别于普通场地上的结构,对位于地裂缝场地的结构进行抗震设计时应对水平地震影响系数最大值αmax进行调整。     

钢筋混凝土结构基于地震损伤性能的设计

本文结合我国地震设防水准,在国内外有关地震损在量研究结果的基础上,提出钢筋混凝土结构地震损伤的“三水准”性能目标;其次,对于剪切型钢筋混凝土结构,提出了结构层间柱－压弯构件三线性恢复力模型参数确定和地震损伤计算方法;第三,提出了地震损伤直接验算和将地震损伤验算归结为变形验算的钢筋混凝土结构地震损伤性能设计方法;最后,通过设计例题说明了本文方法应用的可行性。     

基于多元模糊的钢筋混凝土结构地震抗损性评估方法研究

评估钢筋混凝土结构抗损性具有重要工程意义,但目前以单因素叠加为基础的评估方法误差较大。为解决此问题,提出基于多元模糊的钢筋混凝土结构地震抗损性评估方法。以Park-Ang地震损伤模型为前提,引入正规化累积耗能参数,得到建筑结构层间损伤表达式,加权平均获取震后建筑结构整体损伤值;利用有害层间位移角参数计算震后结构层间位移角;将获取的结构整体损伤值、层间位移角作为多因素论域,进行多元模糊结构抗损性评估,选取模糊损伤评估数学模型与隶属度函数,克服单一因素影响,计算判别因素权重与结构综合损伤指数,根据结构抗损性能判断规则得到建筑结构抗损性所属标准。经实验测试验证:基于多元模糊的钢筋混凝土结构地震抗损性评估方法精确度大于95%,评估精确性高,是一种有效的钢筋混凝土结构抗损性评估方法。     

碹窑民居加固结构抗震性能研究

碹窑作为张家口市特有的建筑,具有独特的结构形式。碹窑窑鼻与外墙为夯土结构,窑脸与窑顶为土坯结构,不同部位之间的构造差异使得碹窑整体性能削弱较大,无法抵御地震灾害。针对碹窑民居的结构缺陷,提出螺栓连接、预应力钢绞线拉接、窑顶钢板条支撑等加固措施,用以提高结构抗震性能。本文采用爆破地震模拟自然地震,分别对加固前后的碹窑进行原位爆破。试验结果表明:未加固的碹窑在地震作用下,土坯窑顶与夯土窑鼻加速度差异较大,二者临界部位为结构薄弱部位;针对碹窑结构体系缺陷提出的加固方法可有效提高其抗震性能;随着爆破位置逐渐靠近碹窑民居,爆破荷载逐渐强烈,加固结构对于土坯窑顶与夯土窑鼻之间的协调作用逐渐减弱。     

地下与地上钢筋混凝土矩形结构抗震性能对比研究

地下结构由于受周围土体的约束作用,其受力与变形特点与地上结构存在差异。采用Pushover分析方法分别对考虑土-结构相互作用的地下结构和不考虑土体的地上结构的抗震性能进行对比研究,探讨单层单跨和单层双跨钢筋混凝土矩形结构在有、无土体存在时抗震性能的差异。研究表明:考虑土-结构相互作用的地下结构变形能力与无土体时存在差异。在相同结构尺寸与初始轴压比的情况下,考虑土-结构相互作用的地下结构弹性层间位移角限值变小,地下结构更早出现塑性铰;单跨地下结构变形能力比地上结构的差,周围土体的剪切变形约束作用使得地下结构的延性变差;双跨地下结构与地上结构中柱变形能力相差不多,但侧墙的变形能力比地上结构的略差。因此,即使相同尺寸和初始轴压比的钢筋混凝土矩形结构,地上与地下结构的抗震性能仍存在较大差异,地上结构的相关研究成果不宜直接用于地下结构。     

钢筋混凝土建筑结构的抗地震破坏倒塌能力评估研究

在地震作用下钢筋混凝土建筑结构出现破坏倒塌为地震灾害中的关键,有效评估建筑结构抗地震破坏倒塌能力是建筑结构设计的前提,也是当前建筑结构提高抗震性能与加固的依据。提出变形指标极值、失效判断标准以及钢筋混凝土建筑结构倒塌极限状态判断标准,据此获取倒塌储备系数、倒塌易损性、结构整体超强系数、结构整体延性系数等评估标准。采用Pushover分析法选择相应地震波。依据梁柱线刚比对建筑结构抗倒塌能力的影响,以及柱端弯矩增加系数对建筑结构抗地震破坏倒塌能力的影响,对建筑结构易损性进行分析。结果表明:等跨建筑结构抗地震破坏倒塌能力更强;建筑结构底层是薄弱层,COF值越高,结构越容易倒塌。     

基于地震动参数的RC框架结构易损性分析

以某典型的12层钢筋混凝土框架结构作为研究对象,研究基于非线性动力时程分析和地震动参数的RC框架结构易损性分析方法。首先采用静力pushover分析判定结构薄弱层,并确定结构性能(capacity)参数;然后应用非线性动力时程分析估计结构地震反应,研究以峰值加速度和基本周期加速度反应谱作为地震动参数结构反应的不确定性,并进一步分析结构地震需求(demand)参数与地震动参数的关系;在此基础上,分别建立该结构基于峰值加速度和加速度反应谱的易损性曲线,通过考虑场地条件对地震动特性的影响,研究场地条件对结构易损性的影响,结果表明不同场地条件下的结构易损性曲线有一定差异。应用本文方法,根据新一代地震区划图或地震安全性评价确定的地震动参数,可以直接估计结构在未来地震中出现不同破坏的概率,这在结构的抗震性能评估和地震损失预测中有一定意义。     

基于不同地面特性的混凝土框架结构的抗震性能评估

基于3层普通抗震混凝土框架结构,采用能力谱法评估了矩形框架结构的抗震性能,从实验结果中获取能力曲线,并利用在地面特性条件下的各站记录的地震地面运动建立需求曲线。评估结果表明,3层混凝土框架可以抵抗地面条件为1和2的所有地震带A,B,C,D和E的地震荷载;对于地面条件3,混凝土框架在地震带A,B,C和D中的实验结果令人满意;对于地面条件4,混凝土框架只对地震带A和B有效。     

基于应变能耗储的钢筋混凝土框架结构地震损伤演化研究

结构地震损伤破坏,本质上是地震动输入能量超出结构或构件耗能能力所致。“能量”参数能够综合反映地震动强度、频谱特性以及强震持时对结构破坏的影响,本文基于能量耗散原理建立结构损伤模型,采用有限元软件ABAQUS对3榀单层单跨钢筋混凝土平面框架结构抗震性能进行数值模拟,通过损伤指数量化研究了地震作用下钢筋混凝土框架结构的损伤演化规律。研究表明：基于应变能耗储的结构损伤模型,能够合理有效地反映“位移首超破坏”与“累积损伤破坏”模式,且上、下界收敛;模拟分析得到的滞回曲线和骨架曲线与试验数据吻合较好,数值建模方法适用于以梁、柱构件为主的框架结构抗震性能分析;耗能构件框架梁能够对结构损伤破坏发展和抗震性能劣化起到一定延缓作用,承力构件框架柱的损伤加剧会加速结构抗震性能的劣化;加载幅值较小时,结构依靠混凝土裂缝闭合摩擦消耗能量,“位移首超破坏”所致损伤所占比例较大,随着位移幅值及循环次数的增加,“累积损伤破坏”所致损伤所占比例逐渐增大。     

从抗震设防类别探讨室内地震应急避难场所的选择

区分建筑物的抗震设防类别是进行抗震设计的前提和依据。本文针对当前我国室内地震应急避难场所认定面临的现有建筑的抗震安全性问题,根据不同版本的《建筑工程抗震设防分类标准》和《建筑抗震设计规范》,对现有体育、会展、教育建筑等设计、施工时依据的抗震设防类别、标准、规范进行分析研究,以为室内地震应急避难场所的选择提供参考,从而推动室内地震应急避难场所的认定工作。