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基于位移的抗震设计方法引起了各国研究者的普遍关注。但是,目前基于位移的抗震设计方法多强调控制结构的整体变形(如顶点侧移或层间侧移),并以此为基本指标用于结构抗震设计,而对于保证构件在大震下的抗震性能研究甚少。但是,大量的震害表明即使结构整体变形满足规范要求,当构件的破坏比较严重时,结构同样处于不安全的状态。
因此,如何保证结构构件在各水准地震下均能满足性能目标的要求非常重要。针对该问题,本文总结归纳出基于概率和位移的抗震设计方法进行构件意义上的可靠性分析的思路。本文研究的内容主要包括以下几个方面:
第一,用时程分析法分析带转换层的高层建筑结构在大样本罕遇地震作用下各反应量特别是局部反应量的统计特征,得到了各反应量的具体概率分布形式及代表性的数字特征。在此基础上,根据本文所采用的目标位移得出各反应量的可靠度和可靠指标,以此作为结构安全性的评价指标和依据。归纳出基于概率和位移的抗震设计方法,利用该方法对给定结构在大震下的安全性进行评估,并给出工程应用的建议。
第二,采用基于概率和位移的抗震设计方法,在前人研究的基础上,针对目前国内外规范、规程中的楼层侧向刚度控制准则不合理的地方,通过大量不同算例在七、八度区的弹塑性动力时程计算和可靠性的分析,进一步修正前人所提出的层间位移角比值法,并验证其作为控制转换层结构的楼层侧向刚度控制准则的合理性。
第三,采用基于概率和位移的抗震设计方法,进行七、八度区框支剪力墙结构可靠性分析比较,以考虑内力增强措施、层间位移角控制条件、竖向构件轴压比限制条件、层刚比控制准则和竖向构件最小配筋率等因素对不同抗震烈度区的框支剪力墙结构的可靠性的影响,从而辨别抗震措施和构造措施的有效性。