汶川地震对建筑结构设计的启示

汶川大地震造成了大量房屋建筑的破坏。本文通过对钢筋混凝土结构和砌体结构的震害研究、非结构构件的震害分析以及典型震害进行的调查归类分析,探讨了此次地震对建筑结构抗震设计的启示,总结了经验并给出了以下相关的建议：（1）适当提高抗震设防标准。（2）房屋建筑设计要更好实现“强柱弱梁”机制：改进加强楼梯间设计：进一步研究非结构构件与主体结构的连接。（3）进一步推广隔震技术。     

关于抗震设计规范与地震动区划图的有关探讨

本文总结了国内外桥梁抗震设计规范和建筑结构抗震设计规范的设计思想和设计方法,介绍了我国和美国地震动参数区划图的发展和现状,对比分析了抗震规范使用地震区划图的情况。针对我国抗震设计规范和地震动参数区划图的现状,提出了两条建议：（1）地震动参数区划图编制部门应直接提供多水准的地震动参数区划图;（2）抗震设计规范应彻底抛弃设防烈度概念,以地震重现期取代原地震危险程度标示方法。     

高烈度区隧道洞口段地震响应研究

在地震高烈度区,公路隧道有可能遭受严重震害,尤其是洞口段,为抗震薄弱区.采用FLAC3D软件,从土-结构相互作用模型出发,运用数值分析方法对隧道洞口段进行了动力时程分析.分析认为,在抗震设计中应重视隧道仰拱以及墙脚处于不利位置的情况,加强配筋;在施工中要充分重视围岩的作用,使其能与结构共同作用,减轻结构的损害.     

强震作用下框架结构的优化设计

针对第三水准"大震不倒"的抗震设防目标,提出一种在强震作用下框架结构的优化设计方法.依据"用相同的投资获最好的设计"的设计理念,以在强烈地震波的作用下框架结构最大的层间相对位移最小化作为优化目标,建立了同时满足体积约束的优化数学模型.采用动力有限元分析模型和高效的显式动力分析方法进行结构分析,获得最大的层问相对位移;采用改进的复形法求解优化数学模型;在显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA的基础上进行二次开发,实现了一个三维框架结构的抗震优化设计.数值结果表明该设计方法不一定获得抗震结构的最优设计,但能获得一系列抗震性能良好的设计,具有现实的工程意义.     

基于性能的黏弹性阻尼器减震结构抗震设计

根据黏弹性阻尼器的特点和抗震规范的要求,分别提出了用于黏弹性阻尼器减震结构抗震分析的弹性及弹塑性需求谱,前者是基于黏弹性阻尼器减震结构等效阻尼比的简化计算公式及规范规定的反应谱;后者是基于修正的V id icRμ-μ-T关系。在此基础上,借助模态推覆分析,提出了可以考虑高阶振型影响的黏弹性阻尼器消能减震结构体系的能力谱分析方法,并对一8层钢筋混凝土消能减震框架结构进行了"中震不坏,大震可修"性能水准下的抗震分析。算例结果表明,采用该方法分析黏弹性阻尼器减震结构体系是可行的、有效的。     

双向单排配筋剪力墙节点抗震性能试验研究

双向单排配筋剪力墙结构适用于多层住宅结构。为了研究不同构造及不同连梁剪跨比的节点抗震性能,进行了5个连梁与墙肢节点的低周反复荷载试验。较系统地分析了其承载力、刚度及其退化过程、延性、耗能、破坏机制和破坏特征等。试验表明,经过合理设计,这种双向单排配筋剪力墙节点可以满足抗震要求。     

笼模钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

采用钢筋笼与周边预制混凝土薄板模壳连接形成一体的中空的笼模构件,在施工现场安装后一次性浇筑笼模构件中空腔体内的混凝土,形成完整的笼模钢筋混凝土构件。该新型笼模钢筋混凝土构件与传统钢筋混凝土构件的主要区别是：箍筋采用成型格网箍筋,笼模构件的模壳混凝土与中空腔体内的混凝土存在二次结合面,构件纵筋采用100%搭接方式连接。为研究笼模钢筋混凝土柱的抗震性能,进行了笼模钢筋混凝土柱和传统钢筋混凝土柱在恒定轴压力下的往复加载试验对比,研究试件的破坏形态、承载力和延性以及钢筋应力的发展过程。研究结果表明：笼模钢筋混凝土柱的破坏形式、承载能力和延性与传统钢筋混凝土柱基本一致,刚度略有提升,两者的受力机理没有明显差异;笼模钢筋混凝土柱可以按传统钢筋混凝土柱的计算原理和方法进行设计计算,提出的计算公式结果与试验结果基本吻合。研究成果可以作为笼模钢筋混凝土柱工作性能评价与工程设计的理论依据。     

基于窗上带与窗间墙关系评估芮城县砖混结构房屋抗震性能

为摸清芮城县房屋的抗震性能,开展房屋建筑抽样详查工作。分别从房屋建筑类别、数量占比和分布情况等方面展开调查,并对砖混结构房屋的抗震性能进行评估。主要对有震害统计的无圈梁、有圈梁构造柱砖混砌体结构房屋的窗间墙宽与窗上带高、窗上带跨高比和窗间墙高宽比、窗间墙与窗上带刚度比的相互关系进行研究。同时基于地震中窗上带优先出现损伤,可最大程度保护房屋抗震柱或承重墙,保持建筑物大震不倒的判断规则,对芮城县30栋砖混房屋的抗震性能做出评判。研究结果表明,芮城县城区砖混结构房屋抗震性能为一般—较差,乡镇的为较差—差。     

基于动态贝叶斯网络的道路交通系统抗震韧性评价

以道路交通系统在地震作用下的连通性随时间变化的曲线作为其抗震韧性量化评价的基础,构建了基于动态贝叶斯网络的抗震韧性评价模型。该模型采用动态贝叶斯网络表征道路交通系统抗震功能的连通逻辑以及路段连通性随时间的变化趋势,并基于网络中各变量的概率与条件概率表输出不同时刻系统的连通性,绘制连通性曲线。最后以青岛市的局部城市路网为应用实例,实现了对道路交通系统全过程抗震韧性的评价。结果表明：所提出的韧性指标可全面描述震后系统连通性退化与恢复全过程;构建的动态贝叶斯网络能直观表征系统抗震功能的连通逻辑与变化;全过程韧性评价结果能够为系统震前预防与震后恢复策略的制定提供参考。