不同抗震设防rc框架结构抗倒塌能力的研究

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1、工程力学不同抗震设防RC框架结构抗倒塌能力的研究施炜叶列平陆新征唐代远(清华大学土木工程系清华大学结构工程与振动教育部重点实验室，北京100084)摘要：地震作用下建筑结构的抗倒塌能力是基于性能抗震设计的核心目标。建筑结构需要足够的抗倒塌安全储备，以避免大震或特大地震的倒塌破坏。我国现行抗震设计尚缺乏大震抗倒塌定量设计方法和抗地震倒塌能力的定量评价指标。该文基于IDA的结构抗倒塌易损性分析方法，定量评价了按现行规范设计的不同抗震设防烈度多层RC框架结构的抗地震倒塌能力和抗倒塌安全储备，讨论了轴压比和倒塌机制对RC框架结构抗地震倒塌能力的影响，并根据分析结果提出了有关

2、建议。关键词：框架结构；动力增量时程分析；抗震设防烈度；倒塌机制；抗倒塌安全储备中图分类号：TU375.4文献标识码：ASTUDYONTHECOLLAPSE-RESISTANTCAPACITYOFRCFRAMESWITHDIFFERENTSEISMICFORTIFICATIONLEVELSSHIWei,*YELie-ping,LUXin-zheng,TANGDai-yuan(KeyLaboratoryofStructuralEngineeringandVibrationofChinaEducationMinistry,DepartmentofCivilEngineering

3、,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:Collapsesafetyisthemostimportantobjectiveofperformance-basedaseismicdesign.Buildingsshouldhaveanenoughsafetymargintoavoidcollapsesubjectedtoasevereormegaearthquake.However,currentChineseseismicdesigncodeforbuildingstructuresdoesnotprovideane

4、xplicitdesignoraquantitativeevaluationmethodforcollapse-resistantcapacity.Inthispaper,thecollapse-resistantcapacitiesandsafetymarginsagainstcollapseofmulti-storyreinforcedconcrete(RC)frameswithdifferentseismicfortificationlevelsarequantitativelyevaluated,withacollapsefragilityanalysisbasedo

5、nanincrementaldynamicanalysis(IDA).Theinfluencesoftheaxialcompressionratioandthefailuremodetothecollapse-resistantcapacityarediscussed,andsuggestionsareproposedtoimprovethecurrentdesign.Keywords:framestructure;incrementaldynamicanalysis;seismicfortificationintensity;collapsemechanism;safety

6、marginagainstcollapse建筑结构抗地震倒塌能力是基于性能抗震设计的核心目标[1]。我国在唐山地震后就提出了“小震不坏，中震可修，大震不倒”的三水准抗震设防目标，并采用两阶段设计方法。但目前我国现行[2]抗震规范第二阶段抗地震倒塌验算一般仅针对少数重要建筑结构进行[2]；而对大量一般房屋建筑，则主要依赖结构抗震概念设计和抗震构造措施来保证结构的抗倒塌能力，缺乏抗地震倒塌的定量计算方法和抗地震倒塌能力的定量评价指标[1]。地震是一种突发性自然灾害，具有极大的随机———————————————收稿日期：2009-07-17；修改日期：2010-01-29基金项目

7、：国家科技支撑计划课题(2009BAJ28B01)；国家自然科学基金重大研究计划重点项目(90815025)；国家科技支撑计划课题(2006BAJ03A02)作者简介：施炜(1986―)，男，上海人，博士生，从事混凝土结构抗震研究(E-mail:shi-w05@mails.tsinghua.edu.cn)；*叶列平(1960―)，男，扬州人，教授，博士，博导，从事混凝土结构与结构抗震研究(E-mail:ylp@tsinghua.edu.cn)；陆新征(1978―)，男，芜湖人，副教授，博士，从事数值模