既有多高層鋼框架抗震鑒定指標(biāo)體系及分析方法研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，現(xiàn)有的抗震鑒定規(guī)范已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工程的需要，且現(xiàn)有抗震鑒定規(guī)范中基本沒(méi)有涉及既有鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震鑒定。因此，目前對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的抗震評(píng)定屬于空白，難以在工程中起到指導(dǎo)作用。本文針對(duì)既有多高層鋼結(jié)構(gòu)的抗震鑒定分析方法及其評(píng)定指標(biāo)體系進(jìn)行了深入的研究。 本文首先分別從制定背景、可靠度水平、鑒定層次、評(píng)級(jí)方法、鑒定對(duì)象以及鑒定方法等方面對(duì)現(xiàn)行鑒定規(guī)范進(jìn)行了對(duì)比分析。目前不論是常規(guī)檢測(cè)鑒定規(guī)范，還是抗震鑒定規(guī)范，都遠(yuǎn)

2、遠(yuǎn)落后于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論及規(guī)范的發(fā)展現(xiàn)狀，且現(xiàn)行鑒定規(guī)范在系統(tǒng)上還未統(tǒng)一，不同規(guī)范的編制背景及基礎(chǔ)相差很大，編制目標(biāo)不盡一致，內(nèi)容互有重復(fù)甚至矛盾。根據(jù)我國(guó)鑒定規(guī)范的現(xiàn)狀，本文提出了按照現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范體系的構(gòu)架建立鑒定規(guī)范體系，依此對(duì)現(xiàn)行鑒定規(guī)范進(jìn)行全面修訂，并對(duì)定性的二級(jí)鑒定方法采用更為精細(xì)的性能抗震分析方法進(jìn)行改進(jìn)的策略方法。 進(jìn)行了抗震鑒定中結(jié)構(gòu)性能水準(zhǔn)的研究，根據(jù)我國(guó)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范以及鑒定工作的特點(diǎn)，本文對(duì)多高層鋼結(jié)構(gòu)提出了六個(gè)

3、抗震性能水準(zhǔn)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，并將上述性能水準(zhǔn)分為兩個(gè)層次：基本性能水準(zhǔn)和一般性能水準(zhǔn)。通過(guò)對(duì)所提出的鋼結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)定水準(zhǔn)進(jìn)行劃分，最終形成兩層次多水準(zhǔn)的綜合評(píng)定體系，并研究了不同因素對(duì)結(jié)構(gòu)變形的影響，初步給出了結(jié)構(gòu)不同破壞狀態(tài)對(duì)應(yīng)的層間位移限值。關(guān)于多高層鋼框架防止倒塌的彈塑性層間位移限值，我國(guó)開(kāi)展的研究較少，多是沿襲或參考國(guó)外規(guī)范的相關(guān)規(guī)定。本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)有限值的成因、多種震害數(shù)據(jù)以及國(guó)內(nèi)外最新研究成果等綜合比較分析，說(shuō)明我國(guó)現(xiàn)行的多高層

4、鋼結(jié)構(gòu)極限變形限值指標(biāo)依據(jù)不足。 本文采用增量動(dòng)力分析(IDA)方法進(jìn)行了多高層鋼框架抗倒塌能力的研究。首先對(duì)IDA曲線IM-DM格式的具體參數(shù)進(jìn)行了深入研究，指出傳統(tǒng)分析中采用Sa(T1,5％)形式的IM參數(shù)不盡合理，并對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)；對(duì)多高層鋼結(jié)構(gòu)彈塑性層間位移角限值進(jìn)行研究，結(jié)果表明用結(jié)構(gòu)上的地震作用變化能夠更直接地反映結(jié)構(gòu)自身抗力的變化，因此，本文提出采用Vbmax-θmax格式曲線表現(xiàn)和顯示結(jié)構(gòu)層間位移角變化，并由此確

5、定防止結(jié)構(gòu)倒塌的層間位移角限值。本文構(gòu)造了兩個(gè)典型的鋼框架結(jié)構(gòu)(五層、十五層)，對(duì)彈塑性層間位移角限值應(yīng)用動(dòng)力增量法進(jìn)行了數(shù)值研究，結(jié)果表明采用Vbmax-θmax格式來(lái)描述IDA曲線是合適的且意義明確。用本文的改進(jìn)IDA方法對(duì)多高層鋼框架結(jié)構(gòu)的彈塑性層間位移角限值進(jìn)行數(shù)值研究，得到不同高度鋼框架結(jié)構(gòu)抗倒塌能力的一些規(guī)律，提出了鋼框架結(jié)構(gòu)彈塑性層間位移角限值的合理建議值。對(duì)多高層鋼結(jié)構(gòu)中性能鑒定分析方法進(jìn)行了研究?；谛阅艿慕Y(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)就是

6、既要考慮到結(jié)構(gòu)的共性要求，又要根據(jù)不同的個(gè)性要求對(duì)結(jié)構(gòu)在預(yù)計(jì)強(qiáng)度地震下的性能進(jìn)行綜合評(píng)定。靜力推覆分析方法相比較其他分析方法而言，是目前最為實(shí)用的基于性能的結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)定分析方法。 本文基于傳統(tǒng)的靜力推覆分析方法，提出了多高層鋼框架抗震評(píng)定分析方法，在考慮多階振型方面，基于振型參與質(zhì)量系數(shù)對(duì)所需考慮的振型數(shù)量進(jìn)行了定量限制；通過(guò)單自由度體系外力做功等于多自由度外力做功的原則，將多自由度能力曲線轉(zhuǎn)化為單自由度能力曲線，這一等效轉(zhuǎn)