杨志勇基于性能的建筑结构设计.ppt

基于性能的建筑结构设计
杨志勇
中国建筑科学研究院
PKPM CAD工程部
1。基于性能设计基本概念
2。基于性能设计方法
3。基于性能设计工程应用
美国加州结构工程师协会(SEAOC) 1995年提出。
受到美国、日本、欧洲、新西兰、中国等国普遍重视。
十多年来,各国进行了大量的科研和实践工作。
已经被多国以规范的形式确认。
是我国抗震研究和实践的重要方向。
基于性能设计 Performance-Based Design 现状
基于性能设计就是使设计出的结构在未来的灾害(如地震)作用下维持所要求的性能水平。
基于性能设计一般是指基于性能的抗震设计。
何为基于性能设计(Performance-Based Design)
强调建筑结构性能目标的“个性化”。
业主、设计师有更大的自主权。
克服现有规范的局限性。
有利于新材料、新方法的推广应用。
不仅强调保证生命安全,同时强调避免财产损失。
基于性能抗震设计的主要优点
性能目标的确定和应用。
基于性能抗震设计的理论框架和实现方法。
基于性能抗震设计的具体实践和发展趋势。
理解基于性能抗震设计的三个主要方面
抗震性能目标(美国FEMA273)
a
e
i
m
k
l
h
g
d
c
b
f
j
n
p
o
基本性能目标
性能目标增高
2%
10%
20%
50%
接近倒塌
生命安全
立即入住
正常使用
结构性能增加
地震烈度增加
50年超越概率
抗震性能目标
地震风险
结构类型
新建筑
普通加固
高人口密度
最少修理时间
50%/50年
10%/50年
5%/50年
破坏控制
结构稳定
生命安全
生命安全
生命安全
立即入住
美国ATC40
日本建筑研究院报告
地震风险
性能水平
正常使用
易修复
生命安全
Ea
Eb
Ec
Ed
Ee
A
B
C
A
B
C
A
B
C
说明:Ea到Ee地震烈度减小
Ed、Ee相当于中等烈度,Ec相当于高烈度地震
性能目标AAA为最高性能目标,为最低性能目标
抗震性能目标
日本新的建筑基本法
性能水平
正常使用
易修复
生命安全
生命安全(防止结构整体和层间破坏)
 
破坏限制(防止结构整体、构件、内外装修材料的破坏)
最大地震动(重现期约为500年)
 
寿命周期内发生一次地震水平(重现期约为30~50年)
最大内力和位移
 
 每个结构构件的内力和位移
强度和位移限值
 
 强度和位移限值
抗震性能目标