地震危险性评估基本思路及高地震风险区中美框架结构抗震性能分析

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现行各国抗震设计规范采用的居于主导地位的抗震设计方法仍然是基于弹性反应谱理论,地震危险性评估方面各国特点各异。目前国际学术界一般认为理论基础比较厚重,震害及设计经验积累较为充分,且具有一定前沿性的国家典范为美国。本文认为,在地震危险性分析的前提下,基于弹性反应谱理论的通用抗震设计方法在近年来取得的最主要新进展如下:①已经完成修订的美国抗震设计规范IBC 2006展示出为了追求等倒塌风险而把用于绘制地震动参数图的地震作用水准从475年重现期水准提高到预期最大地震作用水准的动向。②美国IBC 2006为了更好的考虑不同地区地震危险性特征的差异,采用对应基准设防地震作用水准的一致风险反应谱(uniform hazard spectra)或近似一致风险反应谱代替传统反应谱。由于采用一致风险反应谱或近似一致风险反应谱进行抗震设计,美国抗震规范采用的地震动参数区划图直接给出不同地区对应最大考虑地震作用水准下特定周期点的弹性加速度反应谱谱值作为抗震设计输入参数;而不是采用传统的对应基准设防地震作用水准的具有统计意义的峰值地面运动加速度PGA(可能还包括峰值地面运动速度PGV)和标准反应谱形状作为抗震设计输入参数。本文倾向于从地震工程学的角度出发,通过考察美国地区地震危险性分析中所考虑的模型方法,找出中国现行地震危险性分析方法中存在的问题,从地震作用水准的角度揭示了中、美两国抗震思路上存在的差异,最后采用非线性动力反应分析得到中、美两国就框架结构而言在高地震风险区(相当于中国9度0.4g区)的抗震性能对比,值得注意的是两国抗震规范在抗水平地震作用体系的选择上存在较大差异,下文将详细说明。
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