抗震設計方法轉變的思考

1、抗震設計方法轉變的思考抗震設計方法轉變的思考摘要；文章闡述了抗震設計方法的轉變，并介紹了兩種不同設計方法的優(yōu)缺點，對能量分析方法在抗震結構計算中的應用進行了分析。關鍵詞：推覆分析方法；結構能量反應分析；地震動三要素；耗散能量目前世界各國的抗震設計規(guī)范大多數(shù)都以保障生命安全為基本目標，即小震不壞、中震可修、大震不倒的設防水準，據(jù)此制定了各種設計規(guī)范和條例。依此設計思想設計的各種建筑物在地震中雖然基本保證了生命安全，卻不能在大地震，甚至在中

2、等大小的地震中有效的控制地震損失。特別是隨著現(xiàn)代工業(yè)社會的發(fā)展，城市的數(shù)量和規(guī)模不斷擴大，城市變成了人口高度密集、財富高度集中的地區(qū)，一般的地震和1995年的日本阪神地震，造成了巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。嚴重的震害引起工程界對現(xiàn)有抗震設計思想和方法上存在的不足進行深刻的反思，進一步探討更完善的結構抗震設計思想和方法已成為迫切的需要。上個世紀九十年代，美國地震工程和結構工程專家經(jīng)過深刻總結后，主張改進當前基于承載力的設計方法。加州大學伯克

3、利分校的J.P.Moehlelll提出了基于位移的抗震設計理論；日本建設省建筑研究院根據(jù)建筑物的性能要求，提出了一個有關抗震和結構要求的框架，內容包括建議方案，性能目標，檢驗性能水準等：我國學者已認識到這一思潮的影響，并在各析，是進行結構在側向力單調加載下的彈塑性分析。具體做法是在結構分析模型上施加按某種方式(研究中常用的有倒三角形、拋物線和均勻分布等側向力分布方式)模擬地震水平慣性力作用的側向力并逐步單調加大，使結構從彈性階段開始，經(jīng)

4、歷開裂、屈服直至達到預定的破壞狀態(tài)甚至倒塌。這樣可了解結構的內力、變形特性和能量耗散及其相互關系，塑性鉸出現(xiàn)的順序和位置，薄弱環(huán)節(jié)及可能的破壞機制。這種方法彌補了傳統(tǒng)靜力線性分析方法如底部剪力法、振型分解法等的不足并克服了動力時程分析方法過程中，計算工作量大的問題，僅用于近似評估結構抵御地震的能力。但是，傳統(tǒng)的推覆分析方法基本上只適用于第一振型影響為主的多層規(guī)則結構，對于高層建筑或不規(guī)則的建筑，高階振型的影響不容忽視，并且對于非對稱結構

5、，還必須考慮正、反側反推覆的不同所帶來的影響。此外推覆分析方法無法得知結構在特定強度地震作用下的結構反應和破壞情況，這限制了它在抗震性能設計中的使用。地震動能量是刻畫地震強弱的綜合指標，它綜合體現(xiàn)了地面最大加速度和地震持時兩個反映地面運動特性的重要因素。結構地震反應的能量分析方法是一種能較好地反映結構在地震地面運動作用下的非線性性質及地震動三要素(幅值、頻譜特性和持時)對結構抗震性能影響的方法。地震時，結構處于能量場中，地面與結構之間有