建筑地震倒塌风险分析及设计对策研究(II)——不同设防烈度RC框架结构的地震倒塌风险统计与分析

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本文以不同设防烈度下6层RC框架结构模型设计结果为例,采用动力弹塑性时程分析和概率统计的手段对规范约定大震、以及2%/50年地震下建筑倒塌概率进行分析,并对建筑倒塌概率的影响因素进行了深入研究,结果表明:(1)结构的最大弹塑性层间位移角服从正态分布;(2)从层间位移的平均值看,各模型可基本满足预期的防倒塌设计目标;(3)从层间位移角的累积概率看,6度和8度(0.30g)设防模型在规范约定大震下的抗倒塌性能有保证,8度(0.30g)和9度设防模型在2%/50年超越概率地震下的抗倒塌性能基本有保证,其余情况下,结构倒塌的风险显著增加;(4)结构倒塌风险与预期地震下结构最大层间位移的平均值具有明显的相关性,严格控制结构在预期大震下的平均层间位移角是确保抗倒塌性能的重要手段;(5)SF6-6、SF6-7和SF6-75模型的竖向构件承重负担过大,SF6-8模型的刚度和强度配置过于经济,这4个模型的抗震冗余度不足是倒塌风险显著的主要原因;SF6-85和SF6-9模型的抗侧力构件为地震作用预留了较大的可利用空间,抗倒塌性能基本有保障。
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