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我国钢筋混凝土框架结构抗震设计方法的合理性研究

作　者: 孙素云
导　师: 邹银生
学　校: 湖南大学
专　业: 结构工程
关键词: 钢筋混凝土框架结构抗震设计方法地震作用取值抗震措施重要建筑非线性动力反应分析
分类号: TU375.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 333次
引　用: 2次
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内容摘要

本文在将我国规范与国际上主要抗震规范进行多方面对比及对钢筋混凝土结构的抗震设计原理进行系列分析的基础上，提出了我国抗震规范在抗震设计中存在的不合理之处以及由此引起的不同等级钢筋混凝土框架结构抗震性能的薄弱环节。通过理论分析及对典型框架在多地震波输入下的非线性反应的验证，从而提出相关问题的解决方案。所做的工作主要有以下几个方面： (1)在对美国、欧共体、新西兰、中国和日本钢筋混凝土结构抗震设计的主要内容进行了深入分析与研究的基础上，提出了各国钢筋混凝土结构抗震设计思路异同点。 (2)通过对美国、欧共体、新西兰、中国和日本规范在相同地面运动峰值加速度下的地震作用取值的对比。得出了虽然我国统一取地震作用降低系数R=2.82，但由于其反应谱曲线形式取法上与其他国家的差别，其中长周期结构的地震作用取值只相当于美国和欧共体R=5.5、新西兰R=4.0的水准，而在钢筋混凝土结构的常有周期范围内，我国的地震作用取值都远远低于日本。另外，还通过算例分析验证了对比结果的正确性。 (3)在总结R-μ-T关系和结构超强效应研究成果的基础上，对比分析了我国建筑抗震设计规范及国外有影响的几本抗震规范“能力设计”的实施方案，提出了我国规范在对钢筋混凝土框架结构的抗震设计思路中存在的理论上的不合理之处。在地震作用取值水准相同的情况下，对各国钢筋混凝土结构的抗震措施严格程度进行了对比，找出了我国在对钢筋混凝土框架结构抗震设计中的薄弱环节，并提出了两种可行的改进方案。对按我国规范和欧共体规范设计的3跨8层规则框架进行了罕遇地震的非线性动力反应分析，根据分析结果从两种改进方案中得出了最优的方案。 (4)针对各国对不同重要性建筑抗震设防思路的差异，采用多条地震波对分别按提高地震作用取值和提高抗震措施两种思路设计的7、8度区钢筋混凝土框架结构进行了非线性动力反应分析，对两种做法对提高结构抗震性能的优越性进行了对比分析。

全文目录

学位论文原创性声明和学位论文版权使用授权书  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-19
  1.1 前言  10
  1.2 结构抗震设计方法的发展  10-16
    1.2.1 静力法  11
    1.2.2 反应谱法  11-12
    1.2.3 基于反应谱和构造保证延性的设计方法  12-13
    1.2.4 基于损伤和能量的设计方法  13-14
    1.2.5 能力设计方法  14
    1.2.6 基于性能/位移的设计方法  14-16
  1.3 问题的提出  16-17
  1.4 本文的研究目的及主要研究内容  17-19
第2章各国抗震设计思路的对比分析  19-27
  2.1 各国抗震设防目标的对比  19-22
  2.2 钢筋混凝土框架结构抗震设计的基本思路分析  22-26
    2.2.1 美国、欧共体及新西兰的抗震设计思路  22-23
    2.2.2 中国抗震设计的基本思路  23-24
    2.2.3 日本抗震设计的基本思路  24-26
  2.3 本章小结  26-27
第3章各国设计地震作用取值的对比分析  27-45
  3.1 引言  27
  3.2 各国设计地震作用取值对比  27-38
    3.2.1 地震系数  28
    3.2.2 各国动力放大系数的不同取值  28-32
    3.2.3 对地震作用降低系数和延性等级的不同处理方法  32-34
    3.2.4 各国对结构重要性的考虑思路  34
    3.2.5 设计地震作用取值的对比  34-38
  3.3 各国设计地震作用分项系数的对比  38-39
  3.4 算例  39-43
  3.5 本章小结  43-45
第4章能力设计措施分析  45-64
  4.1 R-μ关系的历史沿革  45-51
    4.1.1 单自由度体系的R-μ关系  45-47
    4.1.2 多自由度体系超强效应对R-μ关系的影响  47-51
  4.2 各国能力设计思路的实施方案  51-56
    4.2.1 R-μ关系在国外规范中的体现  51-52
    4.2.2 中国采取的R-μ关系及其能力设计措施分析  52-56
  4.3 我国抗震设计中的薄弱环节及其改进建议  56-59
    4.3.1 各国钢筋混凝土框架结构抗震措施的严格程度  56-58
    4.3.2 改进方案  58-59
  4.4 设计实例分析  59-63
    4.4.1 设计基本情况  59-61
    4.4.2 两类框架在罕遇地震下的非线性反应  61-63
  4.5 本章小结  63-64
第5章对重要建筑抗震设防思路的研究  64-82
  5.1 引言  64-65
  5.2 分析所用框架的设计  65-71
    5.2.1 设计基本情况  65-66
    5.2.2 框架的截面尺寸及配筋  66-71
    5.2.3 结构材料用量对比  71
  5.3 非线性动力时程分析方法及地震波的选用  71-73
    5.3.1 非线性动力时程分析的主要技术条件  71-72
    5.3.2 输入地震波的选择  72-73
  5.4 结构非线性地震反应评价及对比分析  73-80
    5.4.1 对8度区框架的非线性地震反应评价及对比分析  73-77
    5.4.2 对7度区框架的非线性地震反应评价及对比分析  77-80
  5.5 本章小结  80-82
结论  82-84
参考文献  84-88
附录A 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录  88-89
致谢  89

我国钢筋混凝土框架结构抗震设计方法的合理性研究

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