高层建筑结构基于性能的抗震设计分析
摘要:基于性能的结构抗震设计理论是一种概念性的设计方式,根据建筑的抗震设防目标,利用性能分析形成具体的结构性参数,最终应用在设计中。同时基于性能的抗震设计还具有经济性特征,设计中将性能目标和经济合理性结合起来,以此完成对结构设计的优化。
关键词:性能特性抗震设计抗震设防防震目标
一、基于性能特性研究的抗震设计理论概述
1、基于性能的结构抗震设计含义
采用合理的抗震性能目标和适应性结构抗震措施进行设计,使得建筑结构在各种水准地震的作用下形成的最终的破坏程度达到相应的标准,即满足业主或者行业标准的要求,通过对工程项目进行生命周期的费用效率分析,选择并确定一种安全可靠且符合经济合理化的优化平衡。从简单的含义上看,就是利用性能标准选择结构措施,并使之符合使用标准和经济标准。
2、基于性能的抗震理论特征
基于性能的抗震设计理论实际上是一种在对地震灾害分析和对现行的抗震设计理论的反思的基础上产生的,此理论的设计理念和方法与传统的设计不同,但是其设计的依据却蕴含来了现有的设计理论和经验,具体的特征如下:
1)支持采用多级设防的目标,基于性能抗震设计理论提出了多级目标设计的理念,此种分级 方式即考虑到了生命安全也从经济性上考虑,最大限度的降低业主和社会的损失,保证在其可承受的范围内,以此为基础更加注重非结构件和内部设施的保护,将经济效益的机制引入到了设计中,利用经济决策方式通过进行费用效率分析,在可靠和经济之间需求平衡,以确定最佳的抗震方案,达到优化设计的目的。
2)扩展空间,体现设计的个性化。设计人员就可以在此性能目标的基础上选择设计方法,采用相应的构造措施,而此种设计更加的灵活,对调的设计积极性和新材料、新技术、新工艺等的应用打开了方便之门,同时结构的抗震能力是在抗震性能的目标下形成的,也是的建筑的抗震能力可以预见。
3)设计方法多元化。目前基于性能的抗震理论还没形成统一的研究方法,很多学者采用结构层间变形或者定点移位作为性能指标,其从传统的以力学为基础的设计转变为以形变为基础的设计,从弹性设计的方法转变为弹塑性的设计方法,解决了传统设计理论上的缺憾,尽可能的是的建筑结构的预期功能和实际地震中起到的功能相一致,以保证设计的有效性。
二、基于性能的抗震结构设计的内容
1、地震设防的水准设定
地震设防的标准是指设定未来可能作用在建