二階段抗震設計

二階段抗震設計演講人：日期:CATALOGUE目錄02第一階段設計內容01設計概念與原理03第二階段設計實施04關鍵設計參數05特殊結構措施06工程應用與展望設計概念與原理01兩階段設計基本定義通過兩個階段的設計，使結構在小震和中震下具有不同的性能水準，以實現(xiàn)結構的經濟性和安全性的平衡。兩階段抗震設計概念第一階段設計第二階段設計在小震作用下，結構處于彈性狀態(tài)，保證正常使用功能不受損害。在中震作用下，結構進入彈塑性狀態(tài)，通過耗能機制減輕地震能量，保證結構不倒塌。小震彈性與中震彈塑性目標小震彈性目標在小震作用下，結構應保持彈性，不產生塑性變形，從而保證結構的正常使用功能和耐久性。中震彈塑性目標彈塑性變形控制在中震作用下，結構允許出現(xiàn)塑性變形，但應控制在一定范圍內，以保證結構不倒塌，同時減少修復費用和時間。通過合理的結構設計和構造措施，確保結構在彈塑性變形過程中具有良好的耗能能力和延性。123性能化設計核心原則根據建筑物的實際用途和重要性，確定多個抗震性能目標，包括生命安全、使用功能、經濟性和震后恢復等。多元抗震性能目標通過概率分析和風險評估，確定結構在不同地震水平下的失效概率和損失程度，為抗震設計提供決策依據。風險評估與管理強調設計過程與施工過程的緊密結合，確保設計意圖在施工中得到實現(xiàn)，同時考慮施工可行性和經濟性。設計與施工一體化第一階段設計內容02彈性地震作用計算方法底部剪力法基于地震作用沿高度分布的假設，適用于高度不超過40米、剛度較大的結構。01振型分解反應譜法考慮結構動力特性，適用于高層或復雜結構，可較準確計算地震作用。02時程分析法通過輸入地震波，直接計算結構在地震過程中的反應，結果更為精確。03結構承載力驗算標準穩(wěn)定性驗算針對高層或細長結構，驗算其整體穩(wěn)定性，防止傾覆或滑移。03驗算結構在地震作用下的變形是否滿足規(guī)范要求，避免結構倒塌或嚴重破壞。02變形驗算強度驗算確保結構在地震作用下產生的內力不超過其承載能力。01層間位移角控制要求限制結構在彈性狀態(tài)下的層間位移角，確保結構整體穩(wěn)定，保護填充墻等非結構構件。彈性層間位移角彈塑性層間位移角位移角限值在結構進入彈塑性階段后，限制層間位移角以防止結構倒塌，同時考慮耗能減震。根據結構類型、抗震設防烈度等因素確定具體的位移角限值，作為設計依據。第二階段設計實施03彈塑性時程分析要點輸入地震波的選取根據場地特征和震源機制，選擇合適的地震波進行彈塑性時程分析。結構模型的建立根據結構設計圖紙和實際情況，建立精確的結構計算模型。地震反應分析通過彈塑性時程分析，計算結構在地震作用下的位移、內力等反應。結果評估與驗算對分析結果進行評估，驗證結構是否滿足抗震性能要求。結構延性構造措施延性構件的設計在建筑結構中設置延性構件，如耗能支撐、耗能剪力墻等，以提高結構的耗能能力。02040301結構布置的調整通過調整結構布置，使結構在地震作用下受力更加合理，減少震害。節(jié)點區(qū)的優(yōu)化加強節(jié)點區(qū)的構造措施，確保節(jié)點在地震作用下具有足夠的強度和延性。隔震與消能減震技術采用隔震支座、阻尼器等消能減震技術，降低結構的地震響應。耗能構件性能驗證試驗方案的設計試驗結果的分析試驗加載與監(jiān)測耗能構件的優(yōu)化針對耗能構件，設計合理的試驗方案，驗證其在地震作用下的耗能性能。在試驗過程中，對耗能構件進行逐級加載，并監(jiān)測其變形、應力等參數。對試驗結果進行詳細分析，評估耗能構件的耗能能力、破壞模式等。根據試驗結果，對耗能構件進行優(yōu)化設計，提高其耗能性能和抗震能力。關鍵設計參數04地震動參數選擇依據根據地震烈度區(qū)劃圖，確定建筑物所在地區(qū)的地震動峰值加速度。地震動峰值加速度根據地震動參數區(qū)劃圖，確定建筑物所在地區(qū)的地震動反應譜特征周期。地震動反應譜特征周期根據建筑物的重要性、場地類別、結構類型等因素，對地震動參數進行調整。地震動參數調整結構重要性系數應用結構重要性系數確定根據建筑物的重要性，確定結構重要性系數，用于調整地震作用效應。01結構構件重要性系數根據構件在結構中的重要程度，確定構件的重要性系數，用于調整構件的承載力。02結構整體性系數根據結構的整體性，確定整體性系數，用于調整結構的整體抗震性能。03材料強度折減系數確定根據材料的性能、狀態(tài)和使用環(huán)境，確定材料在地震作用下的強度折減系數。構件承載力折減根據材料強度折減系數，計算構件在地震作用下的承載力折減。連接部位強度折減考慮連接部位的強度折減，對連接部位進行加強或采取專門措施。材料強度折減系數特殊結構措施05薄弱層加強設計方法薄弱層連接加強加強薄弱層與其他樓層之間的連接，確保地震時能夠有效傳遞和分散地震力。03在薄弱層的柱子周圍增加鋼筋混凝土或鋼套管等加強措施，以提高柱子的承載力和韌性。02薄弱層柱子加強薄弱層墻體加強通過增加薄弱層墻體的厚度或采用更高強度的材料來增強墻體的抗震能力。01連梁耗能機制實現(xiàn)通過合理設計連梁的截面尺寸和形狀，使其在地震時能夠進入塑性狀態(tài)，吸收和耗散地震能量。連梁截面設計連梁材料選擇連梁連接設計選擇具有良好耗能性能的材料，如高阻尼材料或耗能合金，以提高連梁的耗能能力。確保連梁與其他結構構件之間的連接可靠、有效，以便在地震時能夠充分發(fā)揮連梁的耗能作用。隔震支座參數設計支座類型選擇根據建筑物的具體情況和地震特征，選擇適合的隔震支座類型，如橡膠隔震支座、滑動隔震支座等。01支座承載力設計確保隔震支座的承載力能夠滿足建筑物在地震時的最大荷載要求。02支座變形能力設計根據地震作用下的變形需求，合理設計隔震支座的變形能力，確保支座在地震時能夠發(fā)揮隔震作用。03工程應用與展望06東京塔在9/11事件中承受了巨大沖擊，但通過抗震設計和緊急疏散措施，保護了周邊建筑和人員的安全。紐約世貿中心智利圣地亞哥大教堂在多次地震中屹立不倒，展示了傳統(tǒng)建筑抗震技術的智慧和有效性。在地震中表現(xiàn)良好，通過加強結構設計和抗震措施，實現(xiàn)了結構的穩(wěn)定性和耐久性。典型建筑案例分析國內外規(guī)范對比國內規(guī)范注重建筑物的整體抗震性能，而國外規(guī)范則更加注重結構細節(jié)和抗震構造措施?？拐鹪O計標準國內規(guī)范對材料強度和延性有明確要求，而國外規(guī)范則更加注重材料的抗震性能和韌性。材料選用國內規(guī)范主要采用基于力的設計方法，而國外規(guī)范則廣泛采用基于位移和能量的設計方法?？拐鹪O計方法智能化設計發(fā)展趨勢智能抗震結構體系研發(fā)新型智能