新旧规范设计的框架结构的地震易损性对比分析

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我国是地震多发国家,超过60%的国土面积需要进行抗震设防。框架结构是我国应用广泛的结构体系。掌握框架结构的地震易损性对分析地震灾害损失具有重要作用。2010年我国颁布了新的抗震设计规范,在汶川地震震害总结的基础上,对框架结构进行了较大的调整。这些调整对框架结构抗震性能影响有待研究。为此,论文开展了以下研究工作:①分析了国内外易损性研究现状及发展趋势,归纳总结了地震易损性分析方法和分析步骤。②对比分析了2010版和2001版抗震设计规范,比较了两本规范的主要改进之处及主要修订内容,重点是钢筋混凝土框架结构的相关内容。③选择不同设防烈度具有不同高度的钢筋混凝土框架结构(结构计算模型为10个),分别按新旧规范进行设计,并采用动力增量时程分析法进行地震易损性分析;然后通过对结构反应进行统计分析和数据拟合得到结构的地震易损性曲线,并评估和分析了结构地震易损性性能;对比分析了新旧规范设计的框架结构地震易损性的差异。通过以上研究,本文得到的主要结论有:①无论是01规范还是10规范,6度区和7度区框架柱最小截面尺寸均由轴压比控制;8度二级框架柱均由弹性层间位移角控制,8度一级框架柱由节点抗剪最小截面控制;9度框架柱由节点抗剪最小截面控制。与01规范相比,10规范中轴压比与柱最大纵筋配筋率变成更严格的柱截面尺寸控制条件。②给出了分别按01规范和10规范设计的典型框架的易损性曲线,为框架结构的地震灾害评估提供了依据。③总体而言,新规范设计的框架结构的抗震性能有所提高,但对不同烈度区、不同高度的框架结构的影响程度不同。具体而言,6度区按新规范设计的低层框架结构的抗震性能略微大于按旧规范设计的框架结构,6度区按新旧规范设计的多层和高层框架结构的抗震性能相差无几;7度区按新规范设计的低层和多层框架结构抗震性能明显大于按旧规范设计的框架结构,7度区按新旧规范设计的高层框架结构的抗震性能相差无几;8度区按新规范设计的低层和高层框架结构抗震性能略微大于按旧规范设计的框架结构,8度区按新旧规范设计的多层框架结构的抗震性能相差无几;9度区按新规范设计的框架结构抗震性能略大于按旧规范设计的框架结构。
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