對(duì)我國(guó)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)思路的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

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1、對(duì)我國(guó)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)思路的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)員盤苗啟松(北京市建筑嫂汁研究院100045)摘要：新的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)頒布實(shí)施后對(duì)我國(guó)的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)實(shí)踐起刨了極其重要的指導(dǎo)作用和規(guī)范作川。本文就結(jié)構(gòu)承載力一延性的匹配、承載力抗震調(diào)整系數(shù)y。、強(qiáng)柱弱梁級(jí)差調(diào)整措施二個(gè)方面進(jìn)行了初步探討。關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)延性承載力抗震調(diào)整系數(shù)強(qiáng)柱弱梁新的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)總結(jié)了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外大地震的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，采納了結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)研究的新科研成果，考慮了我固的經(jīng)濟(jì)條件和工程實(shí)踐，其頒布實(shí)施后對(duì)我國(guó)的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)實(shí)踐起到了極其重要的

2、指導(dǎo)作用和規(guī)范作用。借這次第十屆高層建筑抗震技術(shù)交流會(huì)的機(jī)會(huì)，我將幾點(diǎn)對(duì)我國(guó)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)思路的幾點(diǎn)想法總結(jié)如下。這些想法來(lái)自于不斷的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐、向設(shè)計(jì)脅輩的學(xué)習(xí)請(qǐng)教以及相關(guān)書(shū)籍資料的閱讀，不妥之處敬請(qǐng)批評(píng)指正。1、結(jié)構(gòu)承載力一延性的匹配在目自可的各國(guó)抗震設(shè)汁中，比較統(tǒng)一的思路足：將設(shè)計(jì)取用的地震作用降低，實(shí)際上只是賦予結(jié)構(gòu)一個(gè)較小的屈服承載力，期望通過(guò)使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在屈服后的地震反應(yīng)過(guò)程中形成較為有利的耗能機(jī)構(gòu)以及使各主要塑性耗能部位具有良好的屈服后變形能力束抵御中等及強(qiáng)烈地震作用。其具體做法大致為：不駁用●，可能發(fā)生的較強(qiáng)的地震作用參與組合來(lái)做結(jié)

3、構(gòu)的承載力設(shè)計(jì)，而足將對(duì)應(yīng)于抗震設(shè)防烈度的地震(各國(guó)較一致的取為50年超越概率為10％，及重現(xiàn)期約為475年)的地震作用通過(guò)適當(dāng)?shù)牡卣鹆档拖禂?shù)降下來(lái)，再進(jìn)行結(jié)構(gòu)的承載力設(shè)計(jì)。地震力降低系數(shù)是決定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)地震力從設(shè)防烈度水準(zhǔn)降下來(lái)的比例的重要參數(shù)。中國(guó)規(guī)范統(tǒng)一將該系數(shù)取為3．0。規(guī)范的如此做法是否有些欠妥呢。先讓我們來(lái)看看下面所畫(huà)出的一不同地震力設(shè)計(jì)取值水準(zhǔn)下的模型化P一△曲線。圖中OA曲線是假設(shè)結(jié)構(gòu)恰好能夠在屈服Ij，J．的準(zhǔn)彈性狀態(tài)承受地震的作用，當(dāng)結(jié)構(gòu)屈服水準(zhǔn)通過(guò)地震力降低系數(shù)予以降低后，結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度地震下將依屈服水準(zhǔn)的降低程度分別達(dá)到圖中彈一

4、塑性反應(yīng)曲線上的B、E、H點(diǎn)?？?94以看出，地震力降低系數(shù)駁值的大小(及地震作用從設(shè)防烈度地震所降低的程度)與結(jié)構(gòu)的延性要求是有聯(lián)系的：在相同的設(shè)防烈度水準(zhǔn)地震下，結(jié)構(gòu)的地。震力降低系數(shù)取得越尤即結(jié)構(gòu)的屈服。水準(zhǔn)取得越低，結(jié)構(gòu)在相應(yīng)強(qiáng)度程度地％珂震下形成的非彈性變形就越大，或者從設(shè)計(jì)角度來(lái)說(shuō)，對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求就越嚴(yán)。地震作用的設(shè)計(jì)取值與結(jié)構(gòu)延性要求應(yīng)具有如下三種匹配方式：較高地震力一較低延性，中等地震力一中等延性，較低地震力一較高延性。目自訂我國(guó)規(guī)范仍然采用的足按地震烈度區(qū)劃選用不同的延性水準(zhǔn)的做法，而沒(méi)有考慮在同一烈度區(qū)選擇地震力取值一結(jié)構(gòu)延性匹配

5、方案的可能性，即將各烈度下的地震力降低系數(shù)取為統(tǒng)一值，只是規(guī)定了隨地震烈度升高而逐漸偏嚴(yán)的延性構(gòu)造措施。延性水準(zhǔn)本應(yīng)與地震力降低程度對(duì)應(yīng)，而中國(guó)規(guī)范卻將之與設(shè)防烈度掛鉤，這似乎給人一種對(duì)錯(cuò)了號(hào)的感覺(jué)。通過(guò)對(duì)各國(guó)抗震規(guī)范的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，中國(guó)地震力降低系數(shù)的取值大致與新西蘭、歐共體等固的中等延性水準(zhǔn)的該系數(shù)的取值水平相當(dāng)，故筆者認(rèn)為中國(guó)規(guī)范應(yīng)該對(duì)抗震結(jié)構(gòu)提出中等延性水準(zhǔn)的延性要求。2、承載力抗震調(diào)整系數(shù)Y。在中國(guó)GBJll—89規(guī)范形成過(guò)程中，當(dāng)時(shí)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路還沒(méi)有完全從靜力設(shè)計(jì)的“承載力準(zhǔn)則”轉(zhuǎn)換到抗震的“設(shè)計(jì)地震力一延性”綜合設(shè)計(jì)準(zhǔn)則上來(lái)，麗且還受到

6、《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》全面推行基于失效概率的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法有關(guān)規(guī)定的約束，因此仍把地震作用視為一項(xiàng)“荷載”，而且也按k荷載”考察了它的隨機(jī)變量特征，通過(guò)可靠性分析得到了地震作用的“分項(xiàng)系數(shù)”取l，3比較合適的結(jié)論。同時(shí)為了不使抗震結(jié)構(gòu)的用鋼量相比更早的TJll．78規(guī)范有太大的提高，在保留地震作用分項(xiàng)系數(shù)的前提下，在“抗力”-N通過(guò)除以小于1．0的“承載力抗震調(diào)整系數(shù)Y?！眮?lái)提高抗力?？梢哉f(shuō)，心在目自尊起著三個(gè)重要作用：①對(duì)地震作用考慮荷載系數(shù)1．3后形195成的材料用量過(guò)高的局面進(jìn)行了調(diào)整；②艦范通過(guò)對(duì)各類結(jié)構(gòu)規(guī)定不同的Y。，來(lái)體現(xiàn)不同延性結(jié)構(gòu)的

7、設(shè)計(jì)區(qū)別，具體就是，鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)--l'b結(jié)構(gòu)的延性依次變差，則規(guī)范對(duì)應(yīng)的y。取值也依次調(diào)大。③對(duì)軸壓比較大的鋼筋混凝土柱、抗震墻和所有抗剪部位提高)，。的取值，這實(shí)際上提高了這部分構(gòu)件相對(duì)于其他構(gòu)件的承載力，起到T,bil強(qiáng)“強(qiáng)柱弱梁”“強(qiáng)剪弱彎”措施的作用。我們都知道，進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，只是賦予結(jié)構(gòu)一個(gè)必要的屈服水準(zhǔn)，期望用結(jié)構(gòu)的延性耗能能力去抵抗更大的地震，和靜力荷載不一樣，這不涉及結(jié)構(gòu)是否失效的問(wèn)題。既然不涉及結(jié)構(gòu)是否失效，如果仍以“目標(biāo)失效概率”為基準(zhǔn)來(lái)討論地震作用“分項(xiàng)系數(shù)”的取值問(wèn)題，就可能有失偏頗?；谶@樣的概念，那地

8、震作用的分項(xiàng)系數(shù)就可以從1．3降為1．0，同時(shí)保留菲調(diào)整y。的取值，以實(shí)現(xiàn)y。前面所述的作用。