反应位移法抗震设计中地基弹簧系数取值的探讨

随着城市轨道交通工程抗震性能越来越受到关注,反应位移法作为一种简捷的抗震设计方法被大量应用于地下结构抗震设计中。地基弹簧系数的确定方法是反应位移法抗震设计中最为重要的因素之一,本文选取试验法、李英民法、MIDAS法和有限元法,结合北京典型地层,对比分析这四种方法地基弹簧系数取值对地下结构的弯矩、轴力和剪力的影响规律。结果表明:(1)在反应位移法计算中,地基弹簧系数取值对结构内力响应具有重要影响,对结构轴力和剪力的影响较大,而对于弯矩的影响相对较小;(2)地基弹簧系数获取方法优选试验法,在无地勘资料情况下,经验公式和有限元法可作为备选方法;(3)综合考虑四种不同地基弹簧系数确定方法对结构内力影响程度,为保证结构设计的安全性,可对试验法下结构内力进行系数修正,修正系数建议值为1.10。     

直接基于位移可靠度的抗震设计方法中目标位移代表值的确定

针对20多个现役结构，以基于力的抗震设计方法所求基底剪力与直接基于位移的抗震设计方法所求基底剪力相等为原则，回归给出了直接基于位移的抗震设计中基底剪力的调整系数。在此基础上，通过进一步分析，提出了直接基于位移可靠度的抗震设计中层间目标位移代表值的确定方法。最后，总结给出了直接基于位移可靠度的抗震设计步骤。     

基于抗震承载力和改进能力谱法的钢筋混凝土结构耐久性设计

钢筋混凝土结构是一种广泛使用的结构形式,其耐久性设计是一个十分迫切需要解决的问题。在一般大气环境下,混凝土碳化和钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构耐久性的重要影响因素,在其作用下结构的抗震承载力发生变化,因此可将结构抗震承载力因素引入结构的耐久性设计中。采用改进能力谱法,以罕遇地震下薄弱层的弹塑性层间位移作为结构承载力指标,研究了一般大气环境下钢筋锈蚀因素对钢筋混凝土结构抗震耐久性的影响,提出了基于抗震承载力和改进的能力谱法的钢筋混凝土结构耐久性设计方法。通过一个五层钢筋混凝土结构的算例说明了验算结构抗震性能耐久行的必要性。     

基于性态的抗震设计理论和方法的研究与发展

基于性态的抗震设计理论和方法是目前世界各国学术和工程界广泛关注的课题，本文从性态设计的理论框架、地震设防水准、结构抗震性态水准、结构抗震设计方法等四方面评术了国内外的研究和发展状况，并提出了若干值得重视的问题。     

基于位移的方钢管混凝土柱抗震设计方法研究

对基于位移的方钢管混凝土柱抗震设计方法进行了研究：介绍了基于位移抗震设计方法的概念、原理和设计的一般过程;探讨了方钢管混凝土柱的等效刚度、等效阻尼等设计中的关键问题,并确定了参数的具体取值;最后对方钢管混凝土柱进行了具体的基于位移的抗震设计,并研究了主要参数的影响。结果表明：在通常范围内,第二阶段刚度系数对滞回阻尼比影响不大;随着轴压比的增加,钢管壁厚度增加,柱延性系数增加;随着截面尺寸增加,钢管壁厚度减小,屈服弯矩也减小。     

客运专线桥梁基于性能的抗震设计研究

从基于性能的抗震设计理念出发,给出了客运专线桥梁结构的性能目标及各性能水准下的桥墩地震破损描述,明确并量化了桥墩各抗震性能目标的验算内容。给出了小震不坏及可控制中震损伤的验算方法,简化能力谱法计算位移延性系数,指出了大震时最大位移验算的不足,讨论了桥墩大震时地震损伤指数的计算与验算,通过算例详细介绍了基于性能的抗震设计方法与过程。     

改进直接基于位移的钢筋混凝土框架结构抗震设计研究

直接基于位移法进行抗震设计时,最初结构的刚度和承载力均是未知的,设计中需假定预期设计结构的振型模式和由此得到的结构侧向地震力分布,这样的设计结果会产生一定的偏差.针对此问题,提出了改进直接基于位移的抗震设计方法,即首先初步设计结构,根据初设结构的振型模式等效单自由度体系,结合目标位移反向设计结构刚度,将设计结构的刚度与初设结构刚度比较,进行调整设计,最后进行承载力设计.程序中为减少迭代次数,定义了结构竖向刚度调整系数,用以简化结构弹性刚度的确定过程,从而实现设计结构在相应地震设防水准下满足预期位移的控制要求.最后通过算例证明了该方法具有一定的准确性.     

钢筋混凝土框架结构直接基于位移的抗震设计

直接基于位移的抗震设计方法是对基于力的抗震设计方法的重大改进。按此方法进行设计时,需要解决的关键问题是确定结构的目标位移和相应的侧移模式。提出用框架梁节点截面屈服时的位移作为目标位移,并推导了层间屈服位移的计算公式;然后用结构近似的第一振型曲线作勾其侧移模式,对层间屈服位移进行修正。算例表明,本方法计算结果合理。     

一种直接基于位移的抗震设计方法

与传统基于力的抗震设计方法相比,基于位移的抗震设计方法更适合实现基于性能抗震设计。本文在若干文献的基础上,提出了一种直接基于位移的抗震设计方法。该方法建立在结构屈服位移可由几何尺寸确定的基础上,根据不同水平地震作用下的目标设计位移,计算相应的延性系数,采用一定的Rμ-μ-Tn关系建立相应的非线性反应谱,以二折线模型模拟结构的性能曲线,然后根据结构不同的目标位移以及对应的非线性反应谱确定相应的有效周期,从中选择最小值作为设计结构的有效周期,根据有效周期计算结构的刚度,然后乘以屈服位移得到结构的屈服强度。根据结构屈服强度以及结构的超强系数,得到结构的设计基底剪力。该方法避免了设计中采用迭代计算,且一次设计就可以完成多水平设防的目的。     

特高压电气设备抗震设计反应谱特征周期取值研究

特征周期是抗震设计反应谱的重要参数,开展特高压电气设备抗震设计反应谱特征周期的研究,具有重要的理论意义和工程应用价值。对美国、日本等世界范围内的1448 条Ⅲ类场地水平向强震记录进行了统计分析,结果表明震级、震中距对特征周期有较大影响;强震记录特征周期的80%分位数结果约为0.9s。对全国近年来已通过评审的312 个Ⅲ类场地的地震安全性评价结果进行了统计分析,70%分位数的特征周期为0.9s。结合相关规范的对比分析,建议特高压电气设备抗震设计反应谱的特征周期取0.9s,可有效保证特高压电气设备的地震安全。     

自平衡法桩基承载力测试中一些问题的探讨

自平衡法作为一种新型的桩基承载力测试方法,具有测试荷载大、测试简便、结果可靠等多方面的突出优点。本文通过东北地区两个具体工程实例的介绍,阐述了其在大型桩基承载力测试中的应用,并对测试过程中存在的问题进行了分析。结合工程实际,对自平衡法桩身受力变形特征和极限承载力差异进行了对比分析,提出确定荷载箱平衡位置的合理方法。指出进一步加强对其作用机制、平衡点位置、试验结果转换等方面的研究是自平衡法不断完善的关键。     

基于位移的抗震设计方法中的等效阻尼模型的研究

对基于位移的抗震设计方法单自由度体系弹塑性位移计算的等效线性化方法中的等效阻尼模型进行研究.在统计分析的基础上,提出了考虑场地类别和设计地震分组的等效阻尼比公式,并与不同阻尼比公式进行了比较.对不同等效线性化方法的计算误差进行了统计分析,结果表明,本文建议的公式在预测单自由度体系位移反应方面与动力弹塑性分析结果在统计意义上吻合得最好.     

钢筋混凝土框架柱的变形能力及基于性能的抗震设计方法

框架柱的变形能力主要取决于轴压比和约束箍筋用量,本文建立了柱塑性铰区配箍特征值λcv,轴压比n及塑性铰极限转动量θplc^u之间的函数关系,即λcv-n-θplc^u关系式,并与柱试验数据进行了对比,计算公式与试验结果在平均意义上吻合很好。文中推导了柱截面λcv-n-μcφ关系式,建立了配箍特征值λcv、轴压比n、柱曲率延性μcφ之间的关系。在本文公式的基础上,讨论了按现行抗震设计规范最小配箍要求的RC框架柱所达到的最大变形能力,同时指出规范的构造要求并不总满足特定的变形要求。文中提出了框架柱的性能设计方程,给出了框架柱在指定性能目标DI下基于性能的抗震设计方法的基本过程。     

钢筋混凝土框架梁的变形能力及基于性能的抗震设计方法

本文以Priestley改进的Mander约束混凝土模型为基础推导了RC梁截面λbv-ξn-μbψ关系的一般计算公式和简化计算公式λbv-ξ-μbψ,建立了配箍特征值λbv、相对受压区高度ξn及曲率延性μbψ三者之间的量化关系式,用于梁截面在目标曲率延性下的变形能力设计,给出了梁截面在目标曲率延性下的设计流程图.对所设计的梁截面进行变形能力验算,均可达到设定的目标曲率延性.在简化的λbv-ξ-μbψ公式基础上建立了框架梁的性能设计方程,即λbv-ξ-θplb关系式,给出了RC框架梁基于性能的抗震设计方法的一般步骤.设计者可灵活地根据性能要求设定可接受的破损指标DI进行梁的性能设计.     

直接基于位移的结构抗震设计理论研究进展

直接基于位移的抗震设计是实现基于性能抗震设计思想的一条有效途径,其理论主要包括三方面的内容,即直接基于位移的抗震设计方法、位移需求估计方法和目标位移的确定。本文在阅读了大量文献的基础上,对国内外在这三方面的研究进行了介绍,并对今后的研究方向进行了展望。