直接基于位移的PPC框架結構抗震設計相關參數(shù)研究.pdf

1、目前DDBD方法已經(jīng)成為大家研究的熱點和重點之一，其主要具有能夠更好地滿足業(yè)主對建筑結構不同性能水準的需要、直接以框架結構的位移變形作為設計控制參數(shù)并且能夠較好的控制框架結構的變形、基本上能夠實現(xiàn)結構的抗震性能目標等優(yōu)點。但是目前尚有許多不成熟的地方，本文在已有的理論和試驗研究的基礎上，通過運用有限元軟件OpenSees對按照目前我國規(guī)范設計的16榀預應力混凝土框架(Partially Prestressed Concrete Fram

2、e Structures簡稱 PPC框架)進行抗震性能分析，對 DDBD方法涉及到的 PPC框架抗震性能部分相關參數(shù)進行分析，主要分析了可用于量化直接基于位移的性能水準的框架層間位移角的變異系數(shù)，并給出具有可靠度指標的層間位移角作為量化部分性能水準的設計參考值，此外還分析了預應力混凝土框架的位移延性系數(shù)、剛度系數(shù)、基底剪力比值、頂點位移比值、等效阻尼比、等效剛度的大致范圍或規(guī)律，并給出了相關參數(shù)的調(diào)整參考建議或存在的不足，從而為采用或簡

3、化DDBD方法設計預應力框架時提供參考。論文的主要結論如下：
　　 ①變異系數(shù)。在采用具有概率思想的層間位移角對DDBD方法的性能水準進行量化時，采用的功能函數(shù)為Z=R-S，通過搜集國內(nèi)多個采用有限元軟件OpenSees模擬試驗或實際地震的算例并對其分析，給出了該有限元軟件模擬框架時的層間位移角在彈性和彈塑性階段的變異系數(shù)(包括作為抗力R和效應S)，同時考慮材料強度和重力荷載的隨機性，得出層間位移角作為抗力R在彈性、彈塑性階段的

4、變異系數(shù)分別為：0.271、0.359；層間位移角作為效應S在彈性、彈塑性階段的變異系數(shù)分別為：0.355、0.407。
　　 ②基本完好水準的量化。量化DDBD方法的基本完好性能水準時，作為抗力R的最大層間位移角主要考慮框架在地震作用后的殘余裂縫寬度，本文中建議采用0.2mm。作為效應S的最大層間位移角主要考慮按照目前我國規(guī)范求出的多遇地震性能點參數(shù)，經(jīng)過K-S檢驗和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和判斷后，給出量化該性能水準的具有可靠度指標的設計

5、參考值：1/1142.2，可靠度指標為2.73，保證概率為99.69％，并給出按照業(yè)主不同要求對該性能水準量化時的三種調(diào)整建議，包括我們常見的保證概率時的設計參考值，如1/843.5(95％)，1/937.5(97.5％)等。
　　 ③生命安全水準的量化。量化DDBD方法的生命安全水準時，作為抗力R的層間位移角主要考慮該水準定義時的承載力要求，大致為框架承載力達到承載力極限值之前的一段范圍，百分比約為85％～100％，按照本文的

6、建議取承載力極限值的90％，效應S主要考慮罕遇地震性能點，經(jīng)K-S檢驗和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理和離群值判斷后，給出該性能水準的量化參考值為1/152.0，可靠度指標和保證概率為0.8066、79.01％，并給出承載力極限值的85％和100％時刻的可靠度指標、保證概率作為調(diào)整時的參考值，最后給出當業(yè)主有不同的要求時量化該水準的三種量化調(diào)整參考建議。
　　 ④防止倒塌水準的量化。量化DDBD方法的防止倒塌水準時，該水準主要是針對框架的倒塌狀

7、態(tài)而言的，故作為抗力R時的層間位移角主要參考承載力下降到極限值的85％時刻的性能點且不發(fā)生破壞，效應S主要考慮罕遇地震性能點，經(jīng)K-S檢驗和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理和離群值判斷后，給出該性能水準的量化參考值為1/152.0，可靠度指標和保證概率為3.13、99.91％，最后給出當業(yè)主有不同的要求時量化該水準的三種量化調(diào)整參考建議。
　　 ⑤其他抗震性能參數(shù)研究。通過對按照我國現(xiàn)行規(guī)范設計的PPC框架抗震性能的分析，其位移延性系數(shù)的取值范圍