關于-建筑抗震設計中反應譜的幾點討論

1、20033 工 程 抗 1 關5建筑抗震設計規(guī)范6 GB50011 2001 設計反應譜的幾趙斌( 中國建筑科學=摘 要本文通過與原有 5建筑抗震設計規(guī)范6 GBJ11) 89 比較, 說明了 5建筑抗震設計規(guī)范6 GB50011 ) 2001 中設計20033 工 程 抗 1 關5建筑抗震設計規(guī)范6 GB50011 2001 設計反應譜的幾趙斌( 中國建筑科學=摘 要本文通過與原有 5建筑抗震設計規(guī)范6 GBJ11) 89 比較, 說明了 5建筑抗震設計規(guī)范6 GB50011 ) 2001 中設計反應譜的一些新特點, 并范的規(guī)定繪制了不同條件影響系數(shù)曲線, 利用圖形直觀地分析范反應譜存在的一

2、些問題=反應影響系數(shù)曲隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展以及科技水平層建筑和大提高, 周期較長的及實際工程當中 如鋼結(jié)構(gòu)以及隔震和消能震技術的應用等), 使得建筑物的結(jié)構(gòu)阻尼也發(fā)生了變化, 其已不僅僅單一的范影響系數(shù)曲于0105。上述變化使得原有 5建筑抗震設計規(guī)范6 GBJ11 ) 8989規(guī)范) 中的設計反應譜不再滿足設計需要 其周期(3) 與新5中國動參數(shù)區(qū)劃圖, 分組 3s, 0105) , 因此, 2001每組4類場地, 場地的特征周期值Tg= 0125 0190s;(4) 曲線下降段的衰減指C= 月20日發(fā)布, 20021 1日正式實施的 5建筑抗震設計規(guī)范6 GB500112001簡稱范) 中,

3、 對設計反應譜做出了一系列新的規(guī)定范所采用的設計反應譜仍是影響系數(shù)曲線的形式給1 0197, 其取值與有關5) 5Tg 的長周期段, 89范的下最小限值。改為直線下降段, 不再a 規(guī)范相比較范反應譜具有如下特點5建筑抗震設計規(guī)范6 GB500111) 6s, 基本滿足2001 的發(fā)布范反應譜在工程界引起計需要;建筑和長周期結(jié)構(gòu)的抗震廣泛關注, 大家所關注的一個焦點就在于震影響系數(shù)曲線的直線下降段, 因為其與(2) 提供不同阻的反應譜曲線, 阻為0101 0120, 可滿足多種建筑結(jié)構(gòu)不同構(gòu)筑物的抗震設計需要及層建筑設計直接相關。范反應譜, 作者為了更為直觀的分析制了阻0105的條件下不同特征周

4、期地)13 震影響系數(shù)曲線 見圖 2) 和特征周期由于周期很短, 結(jié)構(gòu)的反應相對遲鈍和滯0145s 條件下不同阻3影響系數(shù)曲線后。對于此類長周期結(jié)構(gòu)動長周期成分與結(jié)構(gòu)的是地面作用。另外, 應譜曲線, 其大震影響系數(shù)曲線 見圖 2) 和特征周期由于周期很短, 結(jié)構(gòu)的反應相對遲鈍和滯0145s 條件下不同阻3影響系數(shù)曲線后。對于此類長周期結(jié)構(gòu)動長周期成分與結(jié)構(gòu)的是地面作用。另外, 應譜曲線, 其大體趨勢4所示。中可以看出, 對于長周期結(jié)構(gòu)地面2 不同特征周( 影響系數(shù)曲4 反應譜大體趨響。在這種情況下仍用現(xiàn)行的加速度設計應譜進行抗震驗算顯然難以滿足設計要求但考慮到現(xiàn)有的科技水平及設計, 彈的最基本

5、依據(jù)。綜合前面所講述的原因在實際設計中便可能出現(xiàn)計算所得的水平作用下的結(jié)構(gòu)反應太小的情況。便可看出, 對應于常見, 其三組設計0140s、0145s所對分組Tg0135s影響系數(shù)曲線3 不同影響系數(shù)曲特征周01C、D、E) 3s后的取值已相對較小。出于結(jié)構(gòu)安全的考慮,學研究和強震觀測數(shù)據(jù)表明情況下, 地面運動確實存在長周期分量, 10s100s, 但由于強震儀范增加了對各樓層水剪力最小值的求, 規(guī)定了不同烈度下的最小水頻率響應范圍的限制, 無法到超系數(shù), 結(jié)構(gòu)水平作用效應應按其進行以上的地面運動成分, 在超5s以上的成應調(diào)整。這些規(guī)定使得上述問題在現(xiàn)階段到了一定程度的緩解, 若想從根本上解決這

6、 分中也存在失真, 而且在對加速誤差修正時在將數(shù)字化過程零線修正所產(chǎn)生的噪聲濾出的同時也將地面運動長周期分量濾去了。而周期大3s的超大型建筑物和工程設施、工業(yè)設備, 對于短脈沖型加速度地面運動, 盡管加速度峰值很高, 動參數(shù)的選取等方面著手, 并不對規(guī)范加以改進。例如在國際標準于 29頁標準中, 對設計1)實踐表明, 對原有建筑結(jié)構(gòu)進行加固改造,既可以節(jié)省投資, 又可以達到新的使用要3魏民璉等1 行業(yè)標準, 5建筑抗震加固技術規(guī)求, 它將使大批老舊建筑煥發(fā)出新成為城市建筑中的一個新的亮點。,4建筑減震耗能技術研究1 中國建筑科,學, 200 151 抗震加固原理與方法1 建筑科參考文 1 民,

7、5 建筑抗震鑒定標準6, 任衛(wèi)教1 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震加固方法綜述1 建筑科學, 200 1實踐表明, 對原有建筑結(jié)構(gòu)進行加固改造,既可以節(jié)省投資, 又可以達到新的使用要3魏民璉等1 行業(yè)標準, 5建筑抗震加固技術規(guī)求, 它將使大批老舊建筑煥發(fā)出新成為城市建筑中的一個新的亮點。,4建筑減震耗能技術研究1 中國建筑科,學, 200 151 抗震加固原理與方法1 建筑科參考文 1 民,5 建筑抗震鑒定標準6, 任衛(wèi)教1 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震加固方法綜述1 建筑科學, 200 12 民,5 建筑抗震設計規(guī)范上接第 14頁的選取采用了烈度其走勢的控制。起點坐標由曲線下降段的衰減指數(shù) C決定范中定

8、C= 值加速度和速度、有效峰值加速度和速度,速度與設計反應譜形狀有關; 另外提出采取(0105- F) P ( 015+ 5F 其取值僅與阻F有關, 而實際上指C與阻和場輸入能量, 作地條件均有關, 由于范未考慮場地條件用成分, 解決反應問題。這的影響便使得直線下降段的起點產(chǎn)生了一定的偏差; 下降段斜率由斜率調(diào)整系G1所決定, 其取值應與C所決定的直線降段起點坐標相配合, 些都可以為來的工作提供借鑒。另外, 反應譜理論證明, 加速度反應譜曲線存3個控制段, 它們分別是: 加速度、速度和位移控制, 設計反應譜 / , 式衰減, 位移控制段則以 1PT2 形式衰減。況下, 使不同阻條件下影響系6s

9、處趨于一致, 范下降段工程界共同認可的。但是率調(diào)整系G1 顯然并未完全做到這一點真正應用起來會遇到問題, 即長周期段的譜值太小, 對抗震設計沒有控制作用。為此,范采用的辦法是將位移控制段定義為直, 在下降段斜率的數(shù)學表達上還不夠精確。在今后的工作中數(shù)C的影響, 并進一步精確直線下降段斜G1 的數(shù)學表達, 繼續(xù)對規(guī)范應譜加以完善。理論上, 各條的加速度反應譜曲 已不明顯。但3 可以看出范的反參考 文 應譜曲線并未完全如此3中各條反應譜曲線的直線下降段雖大體上有收斂的趨勢,但并非絕對收斂于3中D、E曲線在4s附近即產(chǎn)生交叉) , 且大部分曲線交點也在 6s 的范圍以外。造成這種現(xiàn)象1中民 : 中國建筑工, 2