钢筋混凝土框架结构基于位移的抗震设计理论和方法-防灾减灾及防护工程专业论文.docxVIP

西安建筑科技 西安建筑科技 大学硕士论文 PAGE PAGE 3 的地震动特点，结构地震反应分析方法可以分为确定性方法和随机振动方法。确定性 方法利用地震记录或由其他方法确定的地震披进行结构的地震反应计算，随机振动方 法则把地震视为随机过程，把具有统计性质的地震动作用在结构上来求出结构的反 应。到目前为止，国内外的抗震设计规范绝大多数都采用确定性方法 ，因此本文也仪 考虑确定性方法。 由大森房吉提出的弹性静力法理论假设结构各个部分与地震动具有相同的振 动，因此，地震力等 于地面运动加速度与结构总质量的乘积 :在大森房吉之后 ，佐野 利器于 1916年提出震度法 ，认为以结构 10%的总重量作为水平地震力来考虑地震作 用。该法把结构的动力反应特性这一重要因素忽略了，具有很大的局限性 ，只有当结 构可近似地视为刚体时 ，该方法才适用。 由于缺乏对地震动特性的认识和结构振动分析理论的了解，基于动力学的地震反 应分析理论-直未能得到发展;直到 1930 年之后 ，人们逐渐认识到地震动特性对确 立合理的抗震设计方法的重要性，从 1931 年起，美国开始进行地震观测台网的布置 ， 并在 1940年 Imperial Val1ey 地震中成功地收集到了包括 EI-Centro 地震记录在内的大 量地震记录资料，为抗震动力学方法的发展提供了宝贵的资料。 1943 年，M.A.Biot 提出 了反应谱的概念，并给出了世界 上第一条弹性反应谱曲线。 G. W.Housner 于 1948 年提出基于加速度反应谱曲线的弹性反应谱曲线 ，1956 年 N.M.Newmark 率先将该法 应用于实际工程设计，并在实际地震中得到了验证，自 1958年第一届世界地震工程 会议之后 ，反应谱法被许多国家所接受，并逐渐被采纳应用到结构抗震设计规范中。 我国 1959 年的抗震规范草案就采用了反应谱理论 (3J并在以后的各次规范修订中 不断 完善和发展。在弹性反应谱的概念提出不久之后 ，就提出了非线性反应谱的概念，试 图将这一简单的概念应用于非线性地震反应分析中，目前，除新西兰抗震规范采用非 线性反应谱以外，非线性反应谱基本没有直接得到应用。 动力时程分析方法是将地震动记录或人工地震波作用在结构上，直接对结构运动 方程进行积分，求得结构任意时刻地震反应的分析方法，根据是否考虑结构的非线性 行为，该法义可分为线性动力时程分析和非线性动力时程分析两种。该方法是借助 于 强震台网收集到的地震记录和模拟电子计算机，于 二十世纪 50 年代末 由美国的 G W.Housner 提出的:日本于 60 年代初，在武藤请教授的领导下，也开始了这项研究 工作。随着计算机的发展，该方法在国外于二十世纪 60、70年代得到了迅速的发展。 我国于二十世纪 70年代末和 80 年代初在这方面开展了大量的研究工作。随着计算手 段的不断发展和对结构地震反应认识的不断深入，该方法越来越受到重视，特别是对 体系复杂结构的非线性地震反应，动力时程分析方法还是理论上唯 一可行的分析方 法，目前很多国家都将此方法列为规范采用的分析方法之一。 结构抗震设计方法也随着抗震分析方法的演变经历了以下几个阶段的沿革 {4J: 力 计法静 设 方基于承载力 和保证结构 延性的反应 力 计 法 静 设 方 基于 于 伤 设 于 伤 设 方 基 损 的 于 移 设 方 基 位 的 ..的设 计计 计 计 法 法法 法 图1.1抗震分析方法的演变 1.3 基于性能的抗 震设计理论的提 出 近年来，随着现代工业社会的发展，城市化的进程大大加快，加之科学技术的高 度发展，城市的功能越来越趋向于高度集成化、智能化和密集化。在总结现代化大城 市的地震震害，特别是八十年代中期到九 十年代以来的震害经验和教训 时，人们发现: 近十多年来，在许多现代化的大城市中发生的地震，如发生在罗马普里塔( Loma Prieta) Ms6.8、北岭(Northrìdge) Ms7.1 、阪神(aHnshin ) Ms6.9 的地震灾害中，人员伤亡确 实很少，但经济损失却非常巨大。于是人们对过去长期视为正确的设计思想进行反思， 认为过去的抗震设计只以生命为单一设防目标是远远不够的，抗震设计不仅应考虑人 生安全，而且应考虑因建筑破坏所造成的经济损失能得以控制。经进一步分析 ，发现 在地震破坏不大的情况下之所以会造成巨大的经济损失，主要是由于建筑结构的性能 因结构破坏受到了影响。因此抗震设计还应使结构的性能 (Performance)在地震发生时 能得到某种程度的保障。据统计，在美、日等发达的资本 主义国家中 ，私有房屋按面 积计算占全部房屋的 90%以上，购房者和房屋业主对于房屋