[1]杨小卫.二道防线耗能结构等效能量法设计研究[J].水利与建筑工程学报,2022,(01):164-170.[doi:10.3969/j.issn.1672-1144.2022.01.025]
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二道防线耗能结构等效能量法设计研究()
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《水利与建筑工程学报》[ISSN:1672-1144/CN:61-1404/TV]

卷:
期数:
2022年01期
页码:
164-170
栏目:
出版日期:
2022-02-28

文章信息/Info

作者:
杨小卫
中原工学院 建筑工程学院,河南 郑州 450007
关键词:
二道防线耗能结构等效能量法屈曲装置地震易损性倒塌概率倒塌储备系数
分类号:
TU375.4
DOI:
10.3969/j.issn.1672-1144.2022.01.025
摘要:
在屈曲装置和主体结构组成的二道防线结构抗震设计中,为满足承载力和刚度要求而在弹性 变形条件下进行多次迭代的设计方法可能难以定量分析结构的塑性抗震性能。因此用塑性分析方法直 接考虑结构构件和屈曲装置的非线性响应,采用考虑塑性变形的能量平衡概念进行设计分析,推导出不 同地震强度水平下实现不同抗震性能目标的设计理论公式。最后,结合工程实例详细说明了等效能量 法的设计过程,并与常规设计结构的地震易损性进行了比较,主要得出如下结论:将设有屈曲装置的二 道防线耗能结构体系破坏过程简化为三线形的力 -位移关系,推导出不同地震强度下的变形能方程,可 以定量地进行不同抗震性能的需求设计;工程实例应用表明,在相同地震强度下,基于等效能量法设计 的二道防线能耗结构具有较低的倒塌概率。在罕遇地震下,倒塌概率由 7.9%降到 0.7%,相对于框架 结构降低了 91%;倒塌储备系数 CMR由 1.72提高到 2.80,比框架结构提高了 63%。

参考文献/References:

[1] ClarkP.AikenI,KasaiK,etal.Designproceduresfor buildingsincorporatinghystereticdampingdevices[C]// StructuralEngineersAssociationofCalifornia,Proceed- ings,68thAnnualConventionSEAOC,California,1999: 169 第 1期 杨小卫:二道防线耗能结构等效能量法设计研究355-371.
[2] BairdA,SmithT,PalermoA,etal.Pampanin.Experi- mentalandnumericalStudyofU-shapeFlexuralPlate (UFP)dissipaters[C]//NewZealandSocietyforEarth- quakeEngineeringConference,Christchurch,2013.
[3] 郑泽炜,许立英,陆剑峰,等.一种面外弯曲阻尼器抗 震性能分析[J].水利与建筑工程学报,2020,18(6): 121-127.
[4] 庾 东,杨玉红,黄美玲.中日美多层屈曲约束支撑钢 框架抗震性能比较分析[J].水利与建筑工程学报, 2019,17(2):203-208.
[5] 贾 晨,邵永松,邵凤茹.BRB半刚接钢框架体系抗震 性能分析[C]//天津大学、天津市钢结构协会.第十六 届全国现代结构工程学术研讨会论文集,山东聊城, 2016:423-435.
[6] 黄忠海,刘付钧,李盛勇,等.基于消能减震的带消能 墙框架结构体系的研究与应用[J].建筑结构,2017, 47(8):33-40.
[7] 张 涛,王洪臣,褚 玲.西咸新区 1A楼超限结构设 计难点解析[J].建筑结构,2020,50(14):20-24.
[8] 王富民,高向宇,黄 金,等.钢支撑 -混凝土框排架 结构抗震性能试验及有限元分析 [J].建筑结构, 2021,51(16):42-50.
[9] 柳春光,焦伟玲,张士博.基于能量平衡的桥梁结构抗 震性能分析[J].水利与建筑工程学报,2016,14(2): 61-66.
[10] YangTY,TungDP,LiY.Equivalentenergydesign procedureforearthquakeresilientfusedstructures[J]. EarthquakeSpectra,2018,34(2):795-815.
[11] 中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑抗震设计 规范:GB50011—2010[S].北京:中国建筑工业出版 社,2010.
[12] 王亚勇,黄 卫.汶川地震建筑震害启示录[M].北 京:地震出版社,2009.
[13] HousnerGW.Limitdesignofstructurestoresistearth- quakes[C]//ProceedingsoftheFirstWorldConference onEarthquakeEngineering.Berkeley,California:Earth- quakeEngineeringResearchInstitute,1956:1-12.
[14] 秋山宏,叶列平,裴星洙.基于能量平衡的建筑结构 抗震设计[M].北京:清华大学出版社,2010.
[15] ASCE41-06.Seismicrehabilitationofexistingbuildings [S].USA:AmericanSocietyofCivilEngineers,2006.
[16] ChaoSH,GoelSC,LeeSS.Aseismicdesignlateral forcedistributionbasedoninelasticstateofstructures [J].EarthquakeSpectra,2007,23(3):547-569.
[17] 中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑结构荷载 规范:GB50009—2012[S].北京:中国建筑工业出版 社,2012.
[18] 中华人民共和国住房和城乡建设部.混凝土结构设 计规范:GB50010—2010[S].北京:中国建筑工业出 版社,2011.
[19] 吕西林,王亚勇,郭子雄.建筑结构抗震变形验算 [J].建筑科学,2002,18(1):11-15.
[20] 郭子雄,王亚勇.建筑结构抗震变形验算中层间弹性 位移角限值的研讨[J].工程抗震,1998(2):1-6.
[21] 北京筑信达工程咨询有限公司.SAP2000技术指南与 工程应用[M].北京:人民交通出版社,2018.
[22] CornellCA,JalayerF,HamburgerRO,etal.Proba- bilisticbasisfor2000SACfederalemergencymanage- mentagencysteelmomentframeguidelines[J].Journal ofStructuralEngineering,2002,128(4):526-533.
[23] NielsonBG,DesRochesR.Analyticalseismicfragility curvesfortypicalbridgesinthecentralandsoutheastern UnitedStates[J].EarthquakeSpectra,2007,23(3): 615-633.
[24] FarzinZareian,HelmutKrawinkler.Assessmentof probabilityanddesignforcollapsesafety[J].Earth- quakeEngineeringandStructuralDynamics,2007,36 (13):1901-1914.
[25] FederalEmergencyManagementAgency.HAZUS99 earthquakelossestimationmethodology,technicalmanu- al[R].Washington,DC,USA:FederalEmergency ManagementAgency,1999.
[26] AppliedTechnologyCouncil.Quantificationofbuilding seismicperformancefactors:FEMAP695[S].Washing- tonDC:FederalEmergencyManagementAgency,2009.
[27] 马千里.钢筋混凝土框架基于能量抗震设计方法研 究[D].北京:清华大学,2009.
[28] 林旭川.基于系统方法的 RC框架结构抗震性能优化 设计[D].北京:清华大学,2009.
[29] AnchetaTD,DarraghRB,StewartJP,etal.PEER NGA-West2Database[DB].PacificEarthquakeEngi- neeringCenter,2013.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2021-09-30 修稿日期:2021-10-27
基金项目:深圳大学结构工程研究所开放研究基金项目(SZURISE:2019-05)
作者简介:杨小卫(1978—),男,博士,讲师,主要从事工程结构抗震加固方面的工作。E-mail:yxw43@163.com
更新日期/Last Update: 2022-02-28