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强震中实现预期的延性破坏模式是保证钢筋混凝土结构大震或超大震抗震性能的决定性因素之一。汶川地震震害显示,采用我国抗震规范中基于小震弹性内力的“强柱弱梁”能力级差调整措施的设计方法设计的RC框架结构并未有效的实现其所倡导的延性梁铰破坏模式,几乎全是柱铰破坏模式,这引起我们对规范控制破坏模式的设计措施有效性的反思。尽管新版抗震规范采取了增大强柱弱梁系数等改进措施,但基于小震内力放大柱端弯矩的设计方法未必能经济有效的包络框架结构在强震中的内力重分布,框架柱在强震中轴力的变化会显著降低其承载力,因此,规范方法的控制效果有待校验。而日本规范是直接基于大震内力进行预期破坏模式设计,这种方法一定程度上考虑了结构强震下的内力重分布和柱变轴力的影响,在理论上更为合理,但其如何简便有效的应用到中国规范有待深入研究。 本文围绕基于等效线性化的大震简化设计方法展开研究,对比分析了现有的各种等效线性化方法;通过对预设破坏模式的算例进行弹塑性动力时程分析,统计给出了破坏部位的延性需求规律;通过算例对比分析给出了合适的等效线性化参数确定方法及内力调整方案;考虑不同的结构高度和柱轴压比设计了8度0.2g区两组5、8、10和13层框架结构算例,分别采用我国抗震规范方法和等效线性化大震设计方法进行框架配筋设计,通过动力弹塑性时程分析对比了两种破坏模式设计方法的控制效果,验证了等效线性化大震设计方法的有效性;提出了确定等效线性化参数的实用简化方法,并对其有效性进行了验证。 通过上述工作,本文得出如下主要结论: ①8区0.2区算例梁端和结构底部柱底曲率延性需求大震时在1~3之间,超大震时在1~5之间。梁最大延性需求出现在最大层间位移角所在楼层或附近,结构最上部二至三层的梁未屈服;轴压比的降低能显著减小柱底的延性需求。 ②等效线性化方法同时考虑刚度折减和附加阻尼,可更好的模拟框架结构在强震下的内力和变形;通过对比分析给出了相对适用的Rosenblueth和Herrera割线刚度法确定等效参数。 ③采用的等效线性化大震设计方法可较好的控制结构大震下出现预期的破坏模式。与现行规范方法相比,在大震和超大震下可显著减小框架结构柱端出铰率和出铰部位的延性需求;轴压比较小的算例更易实现梁铰破坏模式。 ④为方便工程应用,给出了等效线性化方法参数确定的简化方案,并通过算例验证了其有效性。