钢筋混凝土结构抗震设计思路和理解.doc

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1、钢筋混凝土结构抗震设计思路和理解-结构理论简介：目前，世界各国的抗震规范几乎都采用这样一种思路：采用按可能遭遇的地震强弱划分地震分区；根据各地区的历史发生地震的统计结果或对地质构造的历史考察给出具有明确统计含义的设防水准地面运动峰值加速度；再利用加速度反应谱给出不同周期下结构的反应加速度；通过地震力调整系数R得到设计用加速度水准。同时，多数国家都认同这样的观点，设防烈度水准可以取用不同的值，选用越高的设防烈度水准，结构的延性要求也就越低，选用越低的设防烈度水准，结构的延性要求就越高。结构延性保障的先决条件是构件的延性，在采用一系列措施保障构件延性的基础上，再通过有效合理的连接，

2、同时结构体系选择合理，刚度分布合理的条件下就能基本保证结构的延性。关键字：钢筋混凝土结构抗震设计思路理解一.抗震设计思路的简单回顾　　建筑结构抗震的发展是随着人们都地震动和结构特性的认识不断深入而逐渐发展起来的，从诞生至今不过百年的历史，大致有以下几个发展阶段：　　(1)钢筋混凝土结构抗震设计思路和理解-结构理论简介：目前，世界各国的抗震规范几乎都采用这样一种思路：采用按可能遭遇的地震强弱划分地震分区；根据各地区的历史发生地震的统计结果或对地质构造的历史考察给出具有明确统计含义的设防水准地面运动峰值加速度；再利用加速度反应谱给出不同周期下结构的反应加速度；通过地震力调整系数R得

3、到设计用加速度水准。同时，多数国家都认同这样的观点，设防烈度水准可以取用不同的值，选用越高的设防烈度水准，结构的延性要求也就越低，选用越低的设防烈度水准，结构的延性要求就越高。结构延性保障的先决条件是构件的延性，在采用一系列措施保障构件延性的基础上，再通过有效合理的连接，同时结构体系选择合理，刚度分布合理的条件下就能基本保证结构的延性。关键字：钢筋混凝土结构抗震设计思路理解一.抗震设计思路的简单回顾　　建筑结构抗震的发展是随着人们都地震动和结构特性的认识不断深入而逐渐发展起来的，从诞生至今不过百年的历史，大致有以下几个发展阶段：　　(1)静力阶段，它最先由日本大森房吉教授通过对

4、当时有限的震害观测和理论认识提出的抗震设计理论,仅仅适用于刚体结构。它没有考虑结构的动力特性和场地差别对建筑结构的影响,不加区分的对所有结构都采用一个统一水平地震力V=kW(k≈0.1;W为结构的重量)来考虑地震作用效应的影响。　　（2）反应谱阶段，随着真实地震动记录的获取和结构动力学理论的发展，1940年美国的Biot教授提出了弹性反应谱的概念，反应谱是单自由弹性体系在获取的众多地震记录的激励下，结构周期与响应之间的关系，包括加速度反应谱，速度反应谱，位移反应谱。它综合考虑了结构的动力特性，至今仍然是各国规范设计地震力取值的基础。　　地震作用力的计算常常用底部剪力法和振型分解

5、反应谱法，振型分解反应谱法的基本概念是：假定建筑结构是线弹性的多自由度体系，利用振型分解和振型正交性的原理，将求解n个自由度弹性体系的地震反应分解为求解n个独立的等效单自由度弹性体系的最大地震反应，进而求得对应于每一个振型的作用效应。此时，就可以根据考虑地震作用的方式不同，采用不同的组合方式，对于平面振动的多质点弹性体系，可以用SRSS法，它是基于假定输入地震为平稳随机过程，各振型反应之间相互独立而推导得到的；对于考虑平—扭耦连的多质点弹性体系，采用CQC法，它与SRSS法的主要区别在于：平面振动时假定各振型相互独立，并且各振型的贡献随着频率的增高而降低；而平—扭耦连时各振型频

6、率间距很小，相邻较高振型的频率可能非常接近这就要考虑不同振型间的相关性，还有扭转分量的影响并不一定随着频率增高而降低，有时较高振型的影响可能大于较低振型的影响，相比SRSS时就要考虑更多振型的影响。底部剪力法考虑到结构体系的特殊性对振型分解反应谱法的简化，当建筑物高度不大，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，结构振动位移反应往往以第一振型为主，而且第一振型接近于直线时，就可以把振型分解法简化为基本的底部剪力法计算公式。这个基本公式计算得到的各质点的水平地震作用可以较好的反映刚度较大的结构，但当结构基本周期较长，场地特征周期较小时，计算所得顶部地震作用偏小，为此，

7、《抗震规范》规定，当结构基本周期大于1.4倍的场地特征周期时，在顶部附加水平地震作用。　　（3）动力理论阶段，随着对地震动认识和理解的不断加深，认识到反应谱的一些不足，如对地震动持时的影响考虑不周，再加上计算机性能的提高，使得动力法逐渐发展起来了，它的本质直接求解动力方程，但是由于地震时地面运动加速度极不规则，对于微分方程无法求出它的闭合解，因此多采用数值积分法。通常的做法是对已记录的地震波进行连续分段处理，每段的数据都看做不变的，然后作用到结构上，通过动力平衡方程来求得此刻的加速度、速度、