新旧规范设计的砌体结构地震易损性分析

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砌体房屋在我国应用十分广泛,但其在大震下容易发生严重破坏。2010年我国正式颁布《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),2011年《砌体结构设计规范》(GB50003-2011)正式投入使用,新规范中关于砌体房屋抗震措施的修订对结构的抗震性能有何影响,影响有多大,是一项有重要意义的研究工作。地震易损性分析能从概率意义上表达不同强度地震作用下结构完成某种预定目标的能力,是研究结构抗震性能的重要方法之一。本文围绕上述问题展开的主要研究工作有:①对比分析了新旧规范的主要修订内容,主要有抗震设防思想、地震作用等基本原则,砌体结构设计的基本要求、抗震验算、抗震构造措施条文,并对其作了一定的分析。②在Perform-3D分析软件中,选取了适当的材料参数和分析单元,并对某振动台试验进行了模拟分析,经过验证表明所选用模型参数对砌体结构时程分析的模拟是有效的。③分别按照新旧规范规定设计了一系列(11组)砌体房屋,对设计结果进行了分析。采用基于性能的结构地震易损性分析方法,对算例进行了数值模拟分析,根据结果评价了砌体房屋易损性分析的不同量化指标,对比了按新旧规范设计的砌体房屋的易损性能,总结了其规律,并结合两代规范在设计中的差异,分析了原因。通过上述研究取得的主要成果有:①层间位移角和变形-能量损伤指标能有效的评价砌体房屋的破坏状态,以层间位移角作为量化指标进行地震易损性分析更加安全。②新规范加强了对结构,尤其是楼(电)梯间的构造柱设置要求,结构的抗震性能普遍提高,算例的各个性能水平的超越概率都有不同程度的降低,其中防止倒塌性能水平的超越概率降低最明显。③墙体材料强度等级是影响砌体房屋发生轻微破坏和中等破坏概率的重要因素,加强构造柱等抗震构造措施能明显降低房屋发生严重破坏和倒塌的概率,对提高结构抗倒塌能力有显著效果。
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