基于性能的抗震加固在框架结构中的应用

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基于性能的结构抗震理论是二十世纪90年代土木工程学界出现的一种全新的抗震设计理念。该理论以提高结构的抗震性能为目标,要求结构在未来地震作用下具有可预见的抗震性能。这一理论的研究在国内还属于起步阶段,由于我国城镇大量房屋进入中老年期,因此把这一理论引入房屋的加固设计中有重要的现实意义。本文综述了基于性能的设计思想,介绍了基于性能设计的几种不同方法,探讨了框架结构在地震作用下的屈服机制,讨论了如何划分RC框架结构的抗震性能目标,采用层间位移角和梁柱塑性铰转动量为基于性能的抗震设计的量化指标。能力谱方法是结构基于性能设计的一种简化评估方法,其本质是通过地震反应谱曲线和结构的能力谱曲线的叠加来评估结构在给定地震作用下的反应特性。文章系统地论述了该方法的基本原理和实施步骤,并通过有限元软件SAP2000对实际框架结构进行基于性能的性能评估,在原有结构不满足量化指标的基础上,采用了两种加固方法对原结构加固,比较了加固方式对结果的不同的影响,得出相应的结论。通过能力曲线可以从整体上反映结构抵抗水平力的能力。其中,对塑性铰出现位置的判断尤为重要;通过Pushover分析可以了解结构各部位受力特性,了解结构的破坏路径,一般在该路径上对结构加固是最有效的。但尚需要对结构加固后的性能水平做进一步分析。
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