PKPM軟件講稿楊志勇PPT課件

1、1。基于性能設(shè)計(jì)基本概念?；谛阅茉O(shè)計(jì)基本概念2?；谛阅茉O(shè)計(jì)方法。基于性能設(shè)計(jì)方法 3?；谛阅茉O(shè)計(jì)工程應(yīng)用基于性能設(shè)計(jì)工程應(yīng)用第1頁/共42頁美國加州結(jié)構(gòu)工程師協(xié)會（美國加州結(jié)構(gòu)工程師協(xié)會（SEAOC） 1995年提年提出出 。受到美國受到美國 、日本、日本、 歐洲、歐洲、 新西蘭、中國等國普遍重視。新西蘭、中國等國普遍重視。十多年來，各國進(jìn)行了大量的科研和實(shí)踐工作。十多年來，各國進(jìn)行了大量的科研和實(shí)踐工作。已經(jīng)被多國以規(guī)范的形式確認(rèn)。已經(jīng)被多國以規(guī)范的形式確認(rèn)。是我國抗震研究和實(shí)踐的重要方向。是我國抗震研究和實(shí)踐的重要方向?；谛阅茉O(shè)計(jì)基于性能設(shè)計(jì) Performance-Based D

2、esign 現(xiàn)狀現(xiàn)狀第2頁/共42頁基于性能設(shè)計(jì)就是使設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)在未來基于性能設(shè)計(jì)就是使設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)在未來的災(zāi)害（如地震）作用下維持所要求的性的災(zāi)害（如地震）作用下維持所要求的性能水平。能水平?；谛阅茉O(shè)計(jì)一般是指基于性能的抗震設(shè)基于性能設(shè)計(jì)一般是指基于性能的抗震設(shè)計(jì)。計(jì)。何為基于性能設(shè)計(jì)何為基于性能設(shè)計(jì)（Performance-Based Design） 第3頁/共42頁強(qiáng)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)的強(qiáng)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)的“個(gè)性化個(gè)性化”。業(yè)主、設(shè)計(jì)師有更大的業(yè)主、設(shè)計(jì)師有更大的自主權(quán)自主權(quán)?？朔F(xiàn)有規(guī)范的克服現(xiàn)有規(guī)范的局限性局限性。有利于有利于新材料、新方法新材料、新方法的推廣應(yīng)用。的推廣應(yīng)用。

3、不僅強(qiáng)調(diào)保證不僅強(qiáng)調(diào)保證生命安全生命安全，同時(shí)強(qiáng)調(diào)避免，同時(shí)強(qiáng)調(diào)避免財(cái)產(chǎn)損財(cái)產(chǎn)損失失?；谛阅芸拐鹪O(shè)計(jì)的主要優(yōu)基于性能抗震設(shè)計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)第4頁/共42頁性能目標(biāo)性能目標(biāo)的確定和應(yīng)用。的確定和應(yīng)用?；谛阅芸拐鹪O(shè)計(jì)的基于性能抗震設(shè)計(jì)的理論框架理論框架和和實(shí)現(xiàn)方法實(shí)現(xiàn)方法?；谛阅芸拐鹪O(shè)計(jì)的基于性能抗震設(shè)計(jì)的具體實(shí)踐具體實(shí)踐和和發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢。 理解基于性能抗震設(shè)計(jì)的三個(gè)主要方面理解基于性能抗震設(shè)計(jì)的三個(gè)主要方面第5頁/共42頁 抗震性能目標(biāo)（美國抗震性能目標(biāo)（美國FEMA273FEMA273）aeimklhgdcbfjnpo基本性能目標(biāo)性能目標(biāo)增高2102050接近倒塌生命安全立即入住正常使

4、用結(jié)構(gòu)性能增加地震烈度增加50年超越概率第6頁/共42頁 抗震性能目標(biāo)抗震性能目標(biāo)地震風(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)類型新建筑普通加固高人口密度最少修理時(shí)間50/50年10/50年5/50年破壞控制結(jié)構(gòu)穩(wěn)定生命安全生命安全生命安全立即入住第7頁/共42頁地震風(fēng)險(xiǎn)性能水平正常使用易修復(fù)生命安全EaEbEcEdEeABCABCABC 抗震性能目標(biāo)抗震性能目標(biāo)第8頁/共42頁性能水平正常使用易修復(fù)生命安全生命安全（防止結(jié)構(gòu)整體和層間破壞） 破壞限制（防止結(jié)構(gòu)整體、構(gòu)件、內(nèi)外裝修材料的破壞）最大地震動（重現(xiàn)期約為500年） 壽命周期內(nèi)發(fā)生一次地震水平（重現(xiàn)期約為3050年）最大內(nèi)力和位移 每個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力和位移強(qiáng)度和位移

5、限值 強(qiáng)度和位移限值 抗震性能目標(biāo)抗震性能目標(biāo)第9頁/共42頁地震水準(zhǔn)結(jié)構(gòu)性能水準(zhǔn)1a1b2345第一，小震A、B、C、D、E第二，中震ABCDE第三，大震ABCDE 抗震性能目標(biāo)抗震性能目標(biāo)第10頁/共42頁抗震性能目標(biāo)的確定和使用抗震性能目標(biāo)的確定和使用具體的抗震性能目標(biāo)以具體的抗震性能目標(biāo)以規(guī)范規(guī)范的形式體現(xiàn)。的形式體現(xiàn)。 業(yè)主業(yè)主有充分選擇抗震性能目標(biāo)的自由。有充分選擇抗震性能目標(biāo)的自由。設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)者在實(shí)現(xiàn)抗震性能目標(biāo)過程中可以充分發(fā)在實(shí)現(xiàn)抗震性能目標(biāo)過程中可以充分發(fā)揮創(chuàng)造力。揮創(chuàng)造力。第11頁/共42頁基于性能抗震設(shè)計(jì)步驟基于性能抗震設(shè)計(jì)步驟根據(jù)業(yè)主要求確定性能目標(biāo)不滿足性能目標(biāo)根據(jù)

6、性能目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行性能評估滿足性能目標(biāo)完成設(shè)計(jì)明確性能目標(biāo)第12頁/共42頁基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法與以往方法的聯(lián)基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法與以往方法的聯(lián)系系基于性能抗震設(shè)計(jì)在保障結(jié)構(gòu)最低目標(biāo)性能基于性能抗震設(shè)計(jì)在保障結(jié)構(gòu)最低目標(biāo)性能（“共性共性”）時(shí)，考慮的是）時(shí)，考慮的是社會社會總費(fèi)用；確定特總費(fèi)用；確定特殊目標(biāo)性能（殊目標(biāo)性能（“個(gè)性個(gè)性”）時(shí)，考慮的是）時(shí)，考慮的是業(yè)主業(yè)主費(fèi)用。費(fèi)用。我國我國還沒有還沒有以規(guī)范的形式確定基于性能的設(shè)計(jì)方以規(guī)范的形式確定基于性能的設(shè)計(jì)方法，但已被公認(rèn)為重要的發(fā)展趨勢法，但已被公認(rèn)為重要的發(fā)展趨勢現(xiàn)行規(guī)范的現(xiàn)行規(guī)范的“小震不壞，中震可修、大震不倒

7、小震不壞，中震可修、大震不倒”也是一種性能目標(biāo)也是一種性能目標(biāo) 目前在我國，基于性能抗震設(shè)計(jì)主要被應(yīng)用于目前在我國，基于性能抗震設(shè)計(jì)主要被應(yīng)用于復(fù)復(fù)雜、超限雜、超限結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)第13頁/共42頁 基于性能的抗震設(shè)計(jì)方基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法法1、振型分解反應(yīng)譜方法彈性分析、設(shè)計(jì)。、振型分解反應(yīng)譜方法彈性分析、設(shè)計(jì)。2、彈性時(shí)程分析。、彈性時(shí)程分析。3、豎向地震計(jì)算。、豎向地震計(jì)算。4、中震彈性或中震不屈服計(jì)算。、中震彈性或中震不屈服計(jì)算。5、靜力彈塑性分析（、靜力彈塑性分析（PUSHOVER）和能力譜方和能力譜方法。法。6、動力彈塑性分析。、動力彈塑性分析。7、結(jié)構(gòu)彈性，彈塑性；靜力、動力抗震試驗(yàn)。

8、、結(jié)構(gòu)彈性，彈塑性；靜力、動力抗震試驗(yàn)。第14頁/共42頁 復(fù)雜、超限結(jié)構(gòu)小震彈性設(shè)復(fù)雜、超限結(jié)構(gòu)小震彈性設(shè)計(jì)計(jì)1、模型準(zhǔn)確、參數(shù)合理。、模型準(zhǔn)確、參數(shù)合理。2、兩種力學(xué)模型。、兩種力學(xué)模型。3、斜向地震、雙向地震作用。、斜向地震、雙向地震作用。4、最小地震作用。、最小地震作用。5、轉(zhuǎn)換構(gòu)件設(shè)計(jì)。、轉(zhuǎn)換構(gòu)件設(shè)計(jì)。6、結(jié)構(gòu)剛度突變部位控制。、結(jié)構(gòu)剛度突變部位控制。7、周期比、位移比控制。、周期比、位移比控制。第15頁/共42頁 復(fù)雜、超限結(jié)構(gòu)彈性時(shí)程分復(fù)雜、超限結(jié)構(gòu)彈性時(shí)程分析析1、地震波的合理選擇。、地震波的合理選擇。2、多方向地震作用。、多方向地震作用。3、彈性時(shí)程分析結(jié)果的應(yīng)用、彈性時(shí)程分

9、析結(jié)果的應(yīng)用。第16頁/共42頁 復(fù)雜、超限結(jié)構(gòu)豎向地震分析復(fù)雜、超限結(jié)構(gòu)豎向地震分析1、轉(zhuǎn)換大梁、長懸臂構(gòu)件、連體結(jié)構(gòu)。、轉(zhuǎn)換大梁、長懸臂構(gòu)件、連體結(jié)構(gòu)。2、結(jié)構(gòu)頂部豎向地震響應(yīng)增大。、結(jié)構(gòu)頂部豎向地震響應(yīng)增大。3、懸臂端和大跨連接體跨中響應(yīng)較大、懸臂端和大跨連接體跨中響應(yīng)較大。第17頁/共42頁 中震彈性設(shè)計(jì)中震彈性設(shè)計(jì)中震彈性計(jì)算）以加強(qiáng)之作基于性能的抗震設(shè)計(jì)且應(yīng)在此基礎(chǔ)上對結(jié)構(gòu)，那么底線是至少應(yīng)滿足，）（足：結(jié)構(gòu)經(jīng)調(diào)整后仍不能滿(95.08 .1)85.0(9 .04 .15 .1ltltTTTT第18頁/共42頁 中震彈性設(shè)計(jì)中震彈性設(shè)計(jì)第19頁/共42頁這樣來做中震彈性計(jì)算 中震彈性設(shè)計(jì)中震彈性設(shè)計(jì)第20頁/共42頁 中震不屈服設(shè)計(jì)中震不屈服設(shè)計(jì)第21頁/共42頁 中震不屈服設(shè)計(jì)中震不屈服設(shè)計(jì)這樣來做中震不屈服計(jì)算第22頁/共42頁 中震彈性和中震不屈服實(shí)中震彈性和中震不屈服實(shí)例例第23頁/共42頁第24頁/共42頁第25頁/共42頁第26頁/共42頁第27頁/共42頁第28頁/共42頁第29頁/共42頁第30頁/共42頁第31頁/共42頁第32頁/共42頁第33頁/共42頁第34頁/共42頁第35頁/共42頁第36頁/共42頁第37頁/共42頁靜力彈塑性分析（靜力