基于等超越概率原则的平面不规则RC框架抗震鉴定方法研究

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我国现行抗震鉴定标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009对现有建筑抗震验算时地震作用的取值理论不完善、缺乏明确的概率意义,且该标准颁布实施超过十年,其部分规定随时间发展不再适用。本文以8度(0.2g)抗震设防区的基于89抗震设计系列规范设计的、后续使用年限30年的L型平面不规则框架结构为对象,进行抗震鉴定方法研究。为了验证等超越概率原则抗震鉴定法的合理性,本文采用基于《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016年版)的现行规范法和基于等超越概率原则的抗震鉴定法,按8度(0.2g)的抗震设防要求,设计刚好满足两个方法的、平面凹凸指标分别为0.286和0.444的两类L型空间框架模型,利用SAUSAGE非线性分析软件,对按现行规范设计的模型进行现行规范罕遇水准地震作用下的弹塑性时程分析,对按等超越概率原则设计的模型进行按等超越概率原则折减的罕遇水准地震作用下的弹塑性时程分析。根据分析结果,对等超越概率法进行改进,按照改进的等超越概率法重新设计空间框架模型,利用SAUSAGE软件进行对比分析。本文研究得出以下主要结论:(1)在等超越概率原则折减的罕遇水准地震作用下,按改进前的等超越概率法(第一水准水平地震影响系数αmax的折减系数取0.719)设计的框架结构均未发生整体破坏和局部破坏,达到“大震不倒”的抗震设防目标,但地震反应要大于按现行规范设计的新建建筑,总体表现为以柱端出铰为主的耗能机制,在改进前,该方法不能达到抗震鉴定的技术要求。(2)将第一水准水平地震影响系数αmax的折减系数由0.719改为与第三水准相同的0.86对等超越概率法进行改进,在一级抗震条件下其地震反应稍小于按现行规范设计的新建建筑,总体表现为混合出铰的耗能机制,较改进前有明显进步;在二级抗震条件下其地震反应则稍大于新建建筑水平,但要小于改进前的结果,总体虽仍为柱端出铰为主的耗能机制,但梁柱出铰率比值较改进前有明显增大,接近新建建筑的水平,改进后的方法能够达到抗震鉴定的技术要求。(3)改进的等超越概率法总体能够达到在遭遇等超越概率原则折减罕遇水准地震作用时与新建建筑表现出的抗震能力相当的预期,表明改进的等超越概率抗震鉴定法可以应用于抗震鉴定。(4)本文算例分析结果表明,当平面不规则框架结构凹凸指标不超过0.45、楼层高度不超过30m时,其层间位移比不超过1.5,扭转程度不大,结构适用于等超越概率抗震鉴定方法进行鉴定。
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