建筑结构不同抗震设计方法的对比分析

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近年来建筑结构的抗震研究有了长足进步,多种新的抗震设计思路和方法涌现出来,特别是基于性能抗震设计思想受到地震工程界的关注。但这些新方法与现行规范所采用的设计方法(以承载力—延性为联合控制准则)的对比不够深入,应用到结构设计时的实际控制效果如何有待进一步深入研究,本文针对以上问题开展了如下工作:对目前主要使用和研究的几种抗震设计方法的主要内容、特点、研究现状和发展趋势进行了概述;从抗震设计思想、设防目标、设计过程、抗震措施和性能评估等方面对现行规范抗震设计方法与基于性能的抗震设计方法进行了比较;以六度区和八度区五层框架结构为算例,分别按基于位移和现行规范抗震设计方法进行设计,并通过静力弹塑性分析考察不同方法设计出的框架所体现的具体性能差异。通过以上研究得到如下主要结果:①通过方法对比表明,现行规范抗震设计方法具备了基于性能抗震设计方法的雏形,但仍存在设防目标制定缺乏灵活针对性、设计过程中对结构的地震反应性能控制不够明确等问题,基于性能的抗震设计方法能够解决这些问题,有良好的应用前景。②算例分析的结果表明,按基于位移的方法取不同性能水准进行抗震设计的结构均能够满足各自的性能目标要求,位于低烈度区的结构对应小、中震性能水准设计时地震力太小基本不起控制作用,配筋结果没有太大差异,按罕遇地震性能水准进行设计的地震力值略大,配筋略大,结构的性能控制效果好于前两种框架;位于高烈度区的结构对应三种性能水准的设计地震力差异明显,其中按罕遇地震性能水准进行设计的结构地震力最大,配筋最大,结构的性能控制效果最好。故建议在高烈度区如果采用基于位移的方法进行设计,对破坏控制要求更严格的结构可选择大震下防止倒塌性能水准作为设计控制水准。
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