中美抗震规范对比讨论.pdf.pdf

钢结构论坛本栏目由中华钢结构论坛! ! ! " # $ # $ " # % & 协办话题: 中美抗震规范对比讨论( 整理: 申爱国; 审核: 李鸿晶、武岳) 话题! " # $ % $ & ’! 问题的提出虚心的碌碌: 在《建筑抗震设计规范》( ( ) * ’’+ + , - ’’+ ) 中, 采用底部剪力法进行地震作用计算的公式为! ’( " ! ) # * + , 其中, ! ) 为相应于结构基本自振周期的地震影响系数, 它和设防烈度、场地类别、设计地震分组、结构自振周期以及结构阻尼比有关系, 最终由地震影响曲线确定。在美国规范中, 地震作用的公式为: $ # % , · & · ’/ ( ( · ) ) , 式中各个系数的含义为: % , ———与地震烈度和场地类别有关的系数; & ———重要性系数, 该参数在中国规范抗震设防标准中也有体现; ’———等同中国规范中的等效重力荷载# * + ; ) ———结构基本自振周期; ( ———反映结构本身对地震能量吸收能力的参数。本人迷惑( 这个参数和中国建筑结构抗震设计规范中的哪些因素对应? 中国规范中是否考虑了这个参数? " 相关讨论# $ % % & ’: 地震作用的计算是从静力法发展而来的。在静力法向反应谱法过渡的过程中, 人们发现短周期结构的加速度谱值比静力法中的地震系数大+ 倍以上, 而实际上按静力法的设计已经足以保证短周期结构经受住相应的地震作用。为解决这一问题, 以美国. ) / 规范( . 0 ! 1 2 3 4 ) 5 ! 6 " ! 0 7 / 2 " 8 , - ’’’) 为代表的抗震规范, 通过地震作用降低系数( 将反应谱法得到的加速度反应值* - 降低到与静力法计算结果相当的水平, 也称作设计地震加速度* . ( * . " * - / ( ) , 其中地震作用降低系数( 对延性较好的结构取值较高, 对延性较差的结构取值较小。( ) * + & % : ( 原文为英文, 以下为翻译稿) 9 : ; < = 规范( 9 > ? ! 2 0 > 6 : > 3 ? @ A 5 > B 8 ; > C > 3 " D < 8 " 5 E ? ! 2 0 = 3 2 F 7 3 > 4 , + G G $ ) 提供了基于系数( 的设计程序。在该设计方法中, 某些构件在结构系统中起着类似保险丝的作用, 它们以非弹性变形的行为来消耗部分地震能量。由于这些构件在强震中会产生严重的破坏, 所以要合理选择它们的位置以保证这些构件的破坏不会削弱结构传递重力荷载的能力。除了这些耗能构件之外, 所有其他的结构构件( 包括连接部分) 都必须根据能量设计的概念进行设计, 使其在地震作用下的变形保持在弹性范围内。现在考虑一个结构的反应曲线, 令横坐标和纵坐标分别代表结构的层间位移和基底剪力比。如果结构在强震中的反应被设计为弹性的话, 则需要的弹性基底剪力% * / 比较大。考虑经济性, 0 ’ 1 2 3 推荐的设计方法利用了结构本身的耗能能力, 该方法指定了一个设计地震力水平% 4 ( % 4 " % * / /( , 其中( 为反应修正系数) , 显然% 4 比% * / 减小很多。设计地震力水平% 4 是结构的首次屈服水平, 它对应于结构反应开始明显偏离弹性范围时结构所受力的水平。若将结构实际的反应