钢结构抗震设计(刘其祥)PPT课件
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钢结构的抗震设计§1.1 问题的引出在大震作用下如果结构要保持弹性工作状态则地震设计荷载太大,经济上无法承受。
因此目前国内外的结构抗震设计中都允许结构出现塑性变形,相应的结构抗震设计规范则采用对结构的弹性反应谱进行折减的方法来确定结构的底部剪力,但折减的思路却很不同。
例如欧洲规范(Eurocode 8)允许结构在地震作用下进入非线性状态[1],即设计地震作用力通常小于相应的弹性反应值。
为了避免在设计过程中进行复杂的非线性分析,欧洲规范采用在弹性反应谱的基础上除以反映不同延性等级的性能系数q 得到弹塑性反应谱。
性能系数q 其值与结构的体系能量耗散能力有关。
其中q 为:0/1.5D R W q q k k k = (1.1)式中:0q 为性能系数基本值,对于钢筋混凝土框架结构体系及连肢剪力墙结构体系,0 5.0q =,对于非连肢剪力墙结构体系,0 4.0q =;D k 为反映结构延性等级的系数,对高、中、低三种延性等级,D k 分别取1.0、0.75、0.5。
R k 为反映结构规则性的系数,对于规则结构和不规则结构,R k 分别为1.0和0.8;W k 为含墙结构体系的主导破坏模式系数,对于框架和等效框架双重体系,取1.0。
可见在欧洲规范中,延性差的结构其基底剪力比延性好的结构的基底剪力大2倍。
日本建筑标准法规(BSL )明确规定了两个水准的设计地震[1,2],第一水准为中等强度地震(EQ1)和第二水准的强烈地震(EQ2)。
在中等强度地震作用下,要求结构几乎没有损坏;在第二水准地震作用下,结构的极限抗剪能力必须大于极限地震剪力:un s es i i V D F C W = (1.2)式中:i C 为楼层剪力系数;i W 为结构的总重量;s D 为结构影响系数(考虑结构延性对地震弹性反应谱进行折减的作用),对于延性良好的结构,0.30.4s D ≤≤;对于延性较差的结构,s D 取较大值,但最大值不超过0.55;es F 为结构布置系数以考虑结构刚度在平面和竖向分布的不规则影响。