基于性能的建筑抗震設(shè)計(jì)分類研究

1、基于性能的建筑抗震設(shè)計(jì)分類研究摘要: 為了對(duì)建筑構(gòu)件的抗震性能做出評(píng)價(jià)，必須首先建筑構(gòu)件抗震性能模型?？拐鹦阅苣Ｐ桶ńY(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性元素，但專注于后者。結(jié)構(gòu)元素的那些部分結(jié)構(gòu)垂直或抗側(cè)力體系，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接結(jié)構(gòu)的一般都是那些不考慮系統(tǒng)的部分。這些非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的研究熱點(diǎn)以及一些內(nèi)容，極大地增加了地震引發(fā)的維修成本，人員傷亡，甚至造成無(wú)法使用的狀況。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要根據(jù)十大目標(biāo)，做出震后偵察報(bào)告。利用現(xiàn)有系統(tǒng)，然后選定該設(shè)計(jì)目標(biāo)；實(shí)現(xiàn)其余目標(biāo)的修改，以反映地震的經(jīng)驗(yàn)和分類系統(tǒng)的詳細(xì)結(jié)果。關(guān)鍵詞：建筑抗震；性能；分類0 引言地震工程主要宗旨是：了解建筑物或是民用基礎(chǔ)設(shè)施和地面相互的關(guān)系，通過(guò)評(píng)估預(yù)見(jiàn)地震

2、的潛在的后果，設(shè)計(jì)、修建和維護(hù)結(jié)構(gòu)，使其在地震發(fā)生時(shí)能達(dá)到法規(guī)規(guī)范下的要求。一個(gè)適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不一定是極端的昂貴，但是一定是性能和價(jià)格兼顧的。許多基于性能的地震工程研究通過(guò)對(duì)于建筑受到地震破壞評(píng)估程序進(jìn)行抗震改造設(shè)計(jì)性能評(píng)估，但是其大多專注于抗震性能模型中的非結(jié)構(gòu)性元素研究。非結(jié)構(gòu)元素的確發(fā)揮著重要作用，在抗震設(shè)計(jì)的分析階段的破壞和損失分析。 損壞的建筑完成，建設(shè)內(nèi)容，構(gòu)建服務(wù)設(shè)備可以主導(dǎo)的維修成本和非致命損傷，并能使用損失的重大貢獻(xiàn)。因此，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能準(zhǔn)確的評(píng)估是對(duì)于地震工程設(shè)施可靠性的一個(gè)關(guān)鍵。區(qū)分具有明顯不同的元件允許受損的程度進(jìn)而以幫助設(shè)計(jì)和改造的決策。 通過(guò)估計(jì)兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的性能

3、設(shè)計(jì)，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)和生命安全以及其他選擇一個(gè)設(shè)計(jì)帶來(lái)的好處可以計(jì)算。1 抗震設(shè)計(jì)分類評(píng)價(jià)因素如今的商業(yè)和工程化研究往往主要探討非結(jié)構(gòu)構(gòu)件住宅樓宇，范圍進(jìn)一步限制為組件通常會(huì)大大促進(jìn)震后的維修成本，地震引發(fā)的傷亡，并使用金錢衡量地震造成的損失、死亡和停止使用時(shí)間。在有限的程度上，因?yàn)榈卣饐?wèn)題而導(dǎo)致的停止使用時(shí)間和人員傷亡，是非結(jié)構(gòu)性元素審議的主要內(nèi)容。地震工程目的的非結(jié)構(gòu)組件分類可以是旨在促進(jìn)損傷分析估計(jì)物理?yè)p傷結(jié)構(gòu)響應(yīng)的功能和設(shè)計(jì)，損耗分析維修成本，人員傷亡，或修復(fù)期間停止使用，作為一個(gè)功能損害與設(shè)計(jì)，或兩者兼顧。目前研究的重點(diǎn)是建筑允許受損的程度，雖然有些考慮金錢損失。這些分類的重要功能包括：

4、1.1 定義明晰兩次檢查內(nèi)容相同的非結(jié)構(gòu)組件應(yīng)該獨(dú)立分配在于相同的分類組中，僅基于文本分類的定義組。 而且不需要知道有關(guān)組件的脆弱性職能，以便它分配給分類組，即 ，沒(méi)有循環(huán)定義。1.2 使用相同的建筑構(gòu)件脆弱性評(píng)價(jià)函數(shù)常見(jiàn)的脆弱性功能主要包括三個(gè)屬性：（1）分類組的所有成員共享一個(gè)共同的國(guó)家有關(guān)設(shè)施抗震損害的性能指標(biāo)。（2）同一類型的所有成員對(duì)激振力、變形、加速等都是敏感的。（3）成員的激勵(lì)輸入特定狀態(tài)的損害，同分布。這些能力的累積分布函數(shù)稱為脆弱性功能。1.3 區(qū)別建筑抗震性能的不同因素也就是說(shuō)，分類應(yīng)該區(qū)分抗震組件從國(guó)家共同抗震改造后的耐震版本和之前的非耐震版本。 例如，如果支撐噴灌管道，

5、相信大幅削減建筑允許受損的程度，那么支撐和無(wú)支撐管道系統(tǒng)應(yīng)歸入不同分類組。 這是一個(gè)有更嚴(yán)格的要求比共同的脆弱性功能。所有品種的脆弱性功能可以創(chuàng)建某些組件沒(méi)有區(qū)分品種抗震性能的問(wèn)題。 未分化類別的脆弱性功能會(huì)有較大的不確定性，并不會(huì)使性能分析清晰，所以應(yīng)該區(qū)別建筑抗震性能的不同因素，從而使得評(píng)估該類別內(nèi)得到更好的結(jié)果。1.4 分類靈活，服從評(píng)價(jià)模型分類系統(tǒng)不應(yīng)預(yù)先假定出未來(lái)評(píng)估出來(lái)的建筑構(gòu)件脆弱性的結(jié)果，應(yīng)該允許未來(lái)通過(guò)添加新的實(shí)驗(yàn)調(diào)查來(lái)開(kāi)發(fā)新的材料和系統(tǒng)。例如，因?yàn)樾略u(píng)估組的不確定性對(duì)允許受損的程度其他屬性定義較少，它將能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，而對(duì)于一些現(xiàn)有的分類組應(yīng)細(xì)分到新組。通過(guò)一系列化驗(yàn)、

6、分析，或?qū)＜医M的意見(jiàn)調(diào)查，以建立一個(gè)單一的建筑構(gòu)件的脆弱性評(píng)價(jià)模型，整個(gè)模型內(nèi)的函數(shù)變量共同受到評(píng)價(jià)模型的約束。2. 抗震設(shè)計(jì)分類評(píng)價(jià)函數(shù)通過(guò)收集上述因素?cái)?shù)據(jù)創(chuàng)建建筑脆弱性與抗震設(shè)計(jì)分類評(píng)價(jià)功能函數(shù)。最常見(jiàn)可以是與觀察到的點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的動(dòng)力變形行為的一個(gè)組件，如屈服點(diǎn)。另外，受到越來(lái)越多的數(shù)據(jù)的影響，需要將每個(gè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，并且在標(biāo)準(zhǔn)化后檢查是否數(shù)據(jù)是否服從評(píng)價(jià)模型。據(jù)此，建立抗震設(shè)計(jì)分類評(píng)價(jià)函數(shù)：其中，測(cè)試數(shù)據(jù)組數(shù)；為第個(gè)建筑樣本觀察到的損壞值；通過(guò)測(cè)試生成的脆弱性功能使用擬合優(yōu)度檢驗(yàn)。 如果得到的結(jié)果小于5%，其意義表明脆弱性功能是可以接受的。3.結(jié)論基于性能的建筑抗震設(shè)計(jì)的框架方法，通過(guò)采用測(cè)試數(shù)據(jù)如地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)、工程需求參數(shù)、損傷指標(biāo)等將性能納入到評(píng)價(jià)公式中去，從而可以建立模塊化的構(gòu)架，以計(jì)算抗震設(shè)計(jì)的性能目標(biāo)(如預(yù)期經(jīng)濟(jì)損失、倒塌等)的年平均超越概率，提供決策者容易理解的決策信息。通過(guò)明確定義，靈活分類，建立服從評(píng)價(jià)模型的因素集，然后與模型結(jié)合修正數(shù)據(jù)，最終納入模型計(jì)算并能夠取得較好的精度。參考文獻(xiàn)1 賈立哲，段忠東.基于性能的地震工程理念的研究現(xiàn)狀與分析j. 工程抗震與加固改造，2011，33(2)：122-129.2 jia li zhe， duan zhong dong displacement-based seismic design of rc bridge