src柱－钢梁混合框架直接基于位移的抗震设计方法研究

《src柱－钢梁混合框架直接基于位移的抗震设计方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、SRC柱－钢梁混合框架直接基于位移的抗震设计方法研究-->1绪论1.1SRC柱-钢梁混合框架结构简介SRC柱-钢梁混合框架结构是从SRC结构基础上发展起来的一种新的钢-混凝土组合结构。SRC柱-钢梁混合框架结构一般由型钢柱、钢梁和楼板组成。与纯钢框架以及RC框架结构相比，SRC混合框架结构在抗震性能以及经济性方面具有很强的优势[2]。与纯钢框架结构相比，SRC柱-钢梁混合框架的强度和刚度更大、防腐蚀与耐火性能更强，而且整体稳定性更佳；与普通钢筋混凝土结构相比，具有截面尺寸小、抗震性能好以及施工方便等特点。改革开放以来，随着

2、我国经济和建设事业的迅猛发展，钢筋混凝土结构和钢结构已经不能满足一些特殊的建筑类型的要求，SRC结构凭借自身优势已经开始在大跨度结构以及高烈度地区的建筑中得到推广使用。随着SRC结构理论研究和设计方法的深入，SRC结构将逐步成为一种重要的结构体系。........1.2结构抗震设计理论的发展地震是危及人们生命财产安全的一种突发性灾害，破坏性大的地震会带来巨大灾难。借助于科技的进步和经济的不断发展，人类在不断遭受地震灾害的同时，积极探索地震成因以及地震作用原理，总结震害经验，提出抗震设防理论和方法，人们对地震作用和结构抗震能

3、力认识的不断深化构成了结构抗震理论的发展历史。自20世纪初以来，结构抗震理论主要经历了以下几个阶段：静力理论、反应谱理论、时程分析理论、基于性能理论。反应谱理论是在20世纪中叶产生的，由于计算机技术的飞速发展，大量地震动数据得以记录，1932年，第一台强震地面运动记录仪在美国诞生，其在随后的几十年间陆续取得了包括EI-Centro在内的许多强震地面运动记录。在此基础之上，美国学者Biot通过对已有的强震记录进行分析，提出了反应谱的概念。总之，将强震记录得到的地震波作用于单质点体系，可以得到结构自振周期和结构响应之间的函数关

4、系。为了使反应谱能够应用于抗震设计，根据大量地震记录进行统计分析，求出最有代表性的曲线作为设计依据，我国的抗震设计规范(GB50011-2010)中的反应谱即运用了以上理论。反应谱法实质上仍是一种拟静力分析方法，不能考虑地震作用的持时性和随机性，而且反应谱法无法直接考虑地震作用下结构的周期、振型、阻尼等动力特性发生改变而导致的结构内力重分布现象。..........2SRC柱-钢梁混合框架的性能水平及量化在SRC柱-钢梁混合框架结构性能化的抗震设计中，关键问题是确定结构的性能目标和在各种性能水平下结构的变形限值。结构的性能

5、与自身的破坏特点有关，故在基于性能的抗震设计中可以采用延性系数、力、曲率和变形等一系列能够反映构件破坏状态的相关参数来定义。我国《建筑抗震设计规范》（GB50010-2010）在结构抗震性能设计方法中给出了实现结构抗震性能要求的层间位移角参考指标，但并未对SRC柱-钢梁混合框架结构进行具体的规定。2.1SRC柱-钢梁混合框架结构的性能水平划分和设防目标地震设防水准是指结构可能遭受的地震作用的大小，世界各国的抗震规范对地震设防水准都作了规定，但由于经济和技术水平的因素，国内外在这方面的规定并未完全一致。目前我国建筑抗震设计规

6、范中采用的是小震、中震、大震三种设防水准，其中的小震、中震和大震是采用国内不同地区45个城镇的地震分析数据并用概率的方法进行分析总结，最终对我国抗震设防水准进行了划分，如表2.1所示。欧洲规范对地震水准的划分较为简单，根据防止倒塌以及限制破坏这两个结构性能目标，分别将其划分为50年超越概率为10%的基本地震和10年超越概率为10%的折减地震。美国也是多地震的国家，并且性能化设计理论在美国受到广泛关注并取得了很大发展。美国联邦紧急事务管理局（FederalEmergencyManagementAgency，FEMA）、美国应

7、用技术委员会（AppliedTechnologyCouncil，ATC）以及加州结构工程师协会（StructuralEngineersAssociationofCalifornia，SEAOC）都对此进行了研究，其中美国应用技术委员会在ATC-40中将地震设防水准划分成三级，相应的，加州结构工程师协会和美国联邦紧急事务管理局分别在Vision2000和FEMA356中均将其划分为四级，具体划分情况如表2.2所示。通过比较表2.1和表2.2中我国规范和美国规范划分的地震设防水准，可以看出，美国对地震设防水准的划分较为具体，特

8、别是我国规范多遇地震和罕遇地震的超越概率相差较大，两者之间只有一个设防地震，这对结构进行基于性能的抗震设计来说远远不够。为了弥补不足并更好的运用基于性能的抗震设计理论，门进杰，史庆轩[22]提出中小震的概念并将其置于多遇地震和设防地震之间，从而将我国规范规定的地震设防水准划分为四级，具体如表2.3所示。