特殊大型设备框架基于抗震性能的设计.pdfVIP

石 油化工设计 Petrochemical Design 特殊大型设备框架基于抗震-I生能的设计 陈 春 (中国石化工程建设有限公司，北京100101) 摘要：针对工业设计中的特殊结构，以我国现行抗震规范为基本要求，用3个地震设防和4个抗震性 能水准，建立基于性能的抗震设防 目标和量化性能指标；通过结构性能指标与层间位移角的关系，用静 力一非线性方法建立结构反应谱 曲线，并与规范提供的场地反应谱 曲线相 比较，从而实现结构基于抗震 性能的设计。 关键词：基于抗震性能设计 抗震性能 目标 转换构件 在工业建筑中，结构形式服从于工艺及设备 “小震不坏，中震可修，大震不倒”的破坏程度，包 布置要求。对于支撑特殊大型设备的钢筋混凝土 括结构和非结构构件的破坏程度，经济效益等问 框架的抗震设计，仅依靠一般的设计还不够，还需 题_3，这就要求工程师所设计的结构，不仅要保证 要工程师运用现有的规范和技术对结构采用多种 人员安全，还要使财产损失减少到最小。本文结 方法进行设计，如：基于抗震性能设计，它先要 明 合我国对结构宏观性能控制的相关内容 ，仅对 确建筑结构的性能 目标，然后，再通过各种有效的 工业建筑的抗震设计，提出以下4个性能水准：基 设计方法去实现性能 目标 。 本完好、轻微破坏、中等破坏和防止倒塌。 本文以我国现行的GB50011_2010《建筑抗 性能水准的量化指标本文采用层间位移角定 震设计规范》(简称 《抗震规范》)¨为基础，提出 义，这是因为大量的地震震害、结构试验和理论分 相应的性能指标，并采用比较常用的设计方法，对 析均表明：结构的变形能力和耗能不足是结构在 现行规范设计的结构所能达到的性能 目标和采取 大震作用下倒塌的主要原因 J，层间位移角能基 的方法进行分析，尝试将基于抗震性能的设计理 本反映钢筋混凝土结构各层构件变形的综合能 论运用到实际工程 中。 力，而且与抗震破坏程度有较好的相关性，并与我 国抗震规范保持一致。据已有的研究成果 和抗 1 基于抗震性能 目标的确定 震规范的要求，得到的性能量化指标见表 1。结构 首先，对地震设防水准的确定。Vision2000 性能水准在 “基本完好”下，结构处于完全弹性状 委员会指出，基于结构性能的设计理论 ，追求能控 态，以后结构进入弹塑性状态。 制结构可能发生的所有地震波谱 的破坏水准 J。 表 1 结构性能水准的量化指标 (层间位移角限值) · 依据此设计理论，结合我 国 “三个水准”的抗震设 结构类型 基本完好 轻微破坏 中等破坏 防止倒塌 防目标，对应未来可能施加于结构的地震作用分 钢筋混凝土框架 1／550 l／400 l／250 l／50 别为：第一水准烈度 (小震)、第二水准烈度 (中 钢筋混凝土 1／1000 l／100 震)和第三水准烈度 (大震)，设计基准期50年的