不同抗震设防RC框架结构医疗建筑抗震韧性研究

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韧性是评价一个系统在遭受扰动后能否保持或快速恢复的重要指标,随着社会的发展,对城市中某些重要建筑的抗震设计提出了更高的要求,特别是医疗建筑,作为城市震后的应急医疗救助中心,需要保持建筑功能不中断。按照现行规范设计的医疗建筑一般能满足抗倒塌性的要求,损失通常来自非结构构件,因此导致建筑功能受损。此外,极罕遇地震概念的提出也对抗震设计提出了新的要求。因此本文以医疗建筑为研究对象,根据FEMA P-58的建筑抗震韧性评价方法,对不同抗震设防的重点设防类RC框架在不同地震强度下的韧性抗震性能进行研究,本文的主要研究内容如下:1)详细介绍了FEMA P-58性能评估方法,该方法采用了更易于业主和房屋使用者理解的建筑损失结果,在性能计算时采用了蒙特卡罗方法模拟建筑可能出现的地震损失情况,是一种全概率方法。2)按照我国规范设计了四个不同设防烈度的重点设防类RC框架结构,在Open SEEs中进行数值建模和模型验证,并分别进行基于能力谱法Pushover分析。结果显示重点设防类RC框架抗倒塌性能较好,在极罕遇地震下,只有9度设防的框架接近倒塌。3)对四个框架采用双频段控制选波方法选波进行IDA分析并计算不同性能状态的易损性。结果显示:对于最大层间位移角,基于能力谱法的Pushover分析结果较IDA分析结果更为保守,约偏大15~20%左右。极罕遇地震作用下6度设防重点设防类框架倒塌概率为1%,7度为2.82%,8度为42.31%,9度为43.45%。4)基于FEMA P-58抗震韧性评估方法分别进行不同地震强度下的韧性抗震性能评估。结果显示:各框架韧性抗震性能不同,设防烈度越高,对应各级强度地震作用下的地震损失越大。6度设防乙类框架医疗建筑基本可以满足韧性抗震的要求,7度、8度、9度设防乙类框架医疗建筑不能满足韧性抗震要求,需采取其他抗震措施。
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