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结构的抗震设计一般可通过三个方面来实现,一种是增加结构的截面和刚度来 “抗震”,此时如果要使结构在大震作用下保持弹性状态,结构需要具有如右安徽大学
图所示的承载能力,此时结构的设计截面会变得非常不经济;第二种方法是容许结构发生一定的塑性变形,并保证结构不发生倒塌的"耐"震设计(或叫延性设计);第三种方法是通过一些装置(如阻尼器、隔振装置等)来吸收能量的"减"震或"隔"震设计。
当结构和结构构件具有一定的延性时,大震作用下部分构件会发生屈服,此时结构的周期会变长,结构周期的变长反过来减小了地震引起的惯性力,即塑性铰的出现吸收了部分地震能
量,从而避免了结构的倒塌。对结构抗震性能的评价以往多从强度入手,但结构在发生屈服后仍具有一定的耗能和变形能力,因此用能够反映结构延性和耗能能力的变形评价结构的抗震性能应更为合适。通过动力弹塑性分析我们不仅要了解结构发生屈服和倒塌时的地震作用的大小,同时也要了解结构的变形能力(弹塑性层间位移角、延性系数等)、构件的变形能力、铰出现顺序等,从而实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的三水准设防目标。
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目的:
1) 评价建筑在罕遇地震下的抗震性,根据主要构件的塑性破坏情况和整体变形情况,确认结构是否满足性能目标的要求。
2) 研究超限对结构抗震性能的影响,包括罕遇地震下的最大层间位移;
3) 根据以上分析结果,针对结构薄弱部位和薄弱构件提高相应的加强措施。
弹塑性分析两种方法:1、静力弹塑性方法push-over
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《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(以下简称《抗规》)第1.0.1条中规定了三水准设防目标为“小震不坏、中震可修、大震不倒”。《抗规》5.5.2条中分别规定了"应"进行弹塑性变形验算和"宜"进行弹塑性变形验算的结构。《抗规》第5.1.2条第3款规定对于特别不规则的建筑、甲类建筑和《抗规》表5.1.2-1所列高度范围的高层建筑,应采用时程分析法进行多遇地震(小震)下的补充计算。夹皮沟金矿