钢筋混凝土框架的地震风险评估汇编.doc

钢筋混凝土框架的地震风险评估 （原文：Assessment of seismic risks in code conforming reinforced concrete frames。自行百度） Mehrdad Shokrabadi, Mehdi Banazadeh, Mehran Shokrabadi, Afshin Mellati 摘自：Engineering Structures 98 (2015) 14–28 摘要 本研究的主要目的是采用基于性能的抗震设计方法评估地震引起的现代规范钢筋混凝土（RC）框架崩溃的风险和可能的人力和财力的损失。为了评估目标，按照ASCE 7-05和ACI 318-05设计要求，选择了30个钢筋混凝土框架模型作为一组进行分析。建筑分为4 层，8 层和12层三种，并且按照不同层次的结构体系延性进行设计。模型按低，中高水平的地震危险性分成三种。倒塌过程的评估结果表明，地震等级显著影响倒塌性能和延性，只要结构符合现代设计规范的要求，对塌方风险的影响最小。同时，它也发现，预计每年的维修费用处在最大1.5%和最小0.02%重置成本之间，预计年度死亡人数占建筑总住户的2×10^-4%到29×10^-3%，位于低地震活动区有极小的损失。考虑到设计决策的变化，使用敏感性分析来研究地震条件的变化。 关键词：基于性能的抗震设计，筋混凝土框架结构，倒塌的风险，地震中的人员财产损失 1、说明 近年来，新兴的由太平洋地震工程研究中心（PEER）提出的基于性能的地震工程（PBEE），给工程师提供了探讨建筑[ 1,2 ]地震风险的稳健方法。PBEE概率性质允许工程师在不同的绩效评估中使用不确定的来源程序，而不是一个绝对的结果，对所有可能的响应参数的范围分布提供了一种可能。PEER的方法的结果通常体现在地震中倒塌的风险和人员和财产的损失。这些指标已经被广泛的应用在一个COM的研究—在强烈震动中提供大致可靠的安全规定是来成功的防止地震引起的倒塌和拯救人的生命3–[ 7 ]。过去在现代钢筋混凝土框架（RC）抗震性能的研究表明，尽管这些结构的大致可接受的倒塌的表现，在钢筋混凝土框架结构显著不同的设计导致了抗震性能研究中参数的显著变化。 本研究应用PBEE的方法通过非线性动力时程分析评估30个钢筋混凝土框架原型的抗震性能，设计要符合要求的ASCE 7-05和 ACI 318-05 [ 10 ][ 11 ]。过去由Haselton [ 4 ]，Liel[ 6 ]，zareian [ 12 ]所进行的一些研究表明，设计参数如高度和空间与周边框架的变化可能对抗震性能有显著的影响。这些研究都集中在特殊的和非球剪力墙建筑（1967-era）钢筋混凝土框架和钢筋混凝土剪力墙建筑；全部位于高地震危险区。本文利用由Haselton [ 4 ]和Liel[ 6 ]和FEMA p-58 [ 13 ]所使用的损失评估过程中提及的倒塌评估方法，为了验证的现代装修设计规定在何种程度上成功实现了相同类型的建筑之间有相同规格的风险，重点拓展了以前位于不同的地震带以及具有不同的结构延性水平的建筑的研究结果，此外，本文不仅扩大了对钢筋混凝土结构倒塌的评估方法进行的研究，而且还进一步提出了采用最先进的指标估计地震损失的现代钢筋混凝土建筑的抗震风险综合评价体系。 2、原型设计和规格 为了阐明在高度，延展性，地震活动性和冗余的变化如何会影响现代规范钢筋混凝土框架抗震风险，选择一系列具有代表性的模型，包括4 层，8层和12层的建筑。抗侧力结构系统由两个正交的两跨和三跨的框架组成，宽度为6m，高度为24m，首层高度为4m，其他层高度均为3.3m。图1显示了四层的柱和梁的模型和细节。 根据?ASCE 7-05中的表11.6-2，抗震设计类别的原型是A表示奥斯丁和D表示拉斯维加斯和洛杉矶。ASCE的抗震设计分类的主要目的是根据位置提供结构对地震的延性。基于这种分类标准，在奥斯丁允许建筑所有的三个特级，中级和普通钢筋混凝土框架，在拉斯维加斯和洛杉矶只允许有特级的钢筋混凝土框架。普通钢筋混凝土框架不需要满足任何特殊抗震要求。然而，特级的和中级的原型必须符合对ACI 318-05包括强柱弱梁21章附加抗震要求（scwb）比和剪切的特殊帧面板的规定，包括特级的横向钢筋在梁的可能的链接区和最小连续弯曲钢筋。过去关于结构在地震发生过程中的表现显示，钢筋混凝土框架结构，根据与结构延性有关的详细的地震资料，可以用来降低地震力，同时，由于较长的周期，固有的超强和滞回阻尼，预期钢筋混凝土框架结构可在实际地震事件产生可以接受的后果。基于各类型钢筋混凝土框架结构高度的预期非弹性反应，使用ASCE 7-05响应修正系数（R）为8，5和3来降低特级，中级和普通级别建筑的设计地震力。 根据ASCE 7-05