《建筑结构性能设计》PPT课件.ppt
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1、基于性能的建筑结构设计基于性能的建筑结构设计杨志勇中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部1。基于性能设计基本概念。基于性能设计基本概念2。基于性能设计方法。基于性能设计方法3。基于性能设计工程应用基于性能设计工程应用美国加州结构工程师协会(美国加州结构工程师协会(SEAOC)1995年提出年提出。受到美国受到美国、日本、日本、欧洲、欧洲、新西兰、中国等国普遍重视。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。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。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。是我国抗震研究和实践的重要方向。基于
2、性能设计基于性能设计Performance-BasedDesign现状现状基于性能设计就是使设计出的结构在未来的基于性能设计就是使设计出的结构在未来的灾害灾害(如地震)作用下维持所要求的(如地震)作用下维持所要求的性能水性能水平平。基于性能设计一般是指基于性能设计一般是指基于性能的抗震设计基于性能的抗震设计。何为基于性能设计何为基于性能设计(Performance-BasedDesign)强调建筑结构性能目标的强调建筑结构性能目标的“个性化个性化”。业主、设计师有更大的业主、设计师有更大的自主权自主权。克服现有规范的克服现有规范的局限性局限性。有利于有利于新材料、新方法新材料、新方法的推广应用
3、。的推广应用。不仅强调保证不仅强调保证生命安全生命安全,同时强调避免,同时强调避免财产损失财产损失。基于性能抗震设计的主要优点基于性能抗震设计的主要优点性能目标性能目标的确定和应用。的确定和应用。基于性能抗震设计的基于性能抗震设计的理论框架理论框架和和实现方法实现方法。基于性能抗震设计的基于性能抗震设计的具体实践具体实践和和发展趋势发展趋势。理解基于性能抗震设计的三个主要方面理解基于性能抗震设计的三个主要方面 抗震性能目标(美国抗震性能目标(美国FEMA273FEMA273)aeimklhgdcbfjnpo基本性能目标基本性能目标性能目标增高性能目标增高2102050接近倒塌接近倒塌生命安全生
4、命安全立即入住立即入住正常使用正常使用结构性能要求增加结构性能要求增加地震烈度增加地震烈度增加50年超越概率年超越概率 抗震性能目标抗震性能目标地震风险地震风险结构类型结构类型新建筑新建筑普通加固普通加固高人口密度高人口密度最少修理时间最少修理时间50/50年年10/50年年5/50年年破坏控制破坏控制结构稳定结构稳定生命安全生命安全生命安全生命安全生命安全生命安全立即入住立即入住美国美国美国美国ATC40ATC40日本建筑研究院报告日本建筑研究院报告日本建筑研究院报告日本建筑研究院报告地震风险地震风险性能水平性能水平正常使用正常使用易修复易修复生命安全生命安全EaEbEcEdEeABCABC
5、ABC说明:说明:说明:说明:EaEa到到到到EeEe地震烈度减小地震烈度减小地震烈度减小地震烈度减小EdEd、EeEe相当于中等烈度,相当于中等烈度,相当于中等烈度,相当于中等烈度,EcEc相当于高烈度地震相当于高烈度地震相当于高烈度地震相当于高烈度地震性能目标性能目标性能目标性能目标AAAAAA为最高性能目标,性能目标为最高性能目标,性能目标为最高性能目标,性能目标为最高性能目标,性能目标CCCCCC为最低性能目标为最低性能目标为最低性能目标为最低性能目标 抗震性能目标抗震性能目标日本新的建筑基本法日本新的建筑基本法日本新的建筑基本法日本新的建筑基本法性能水平性能水平正常使用正常使用易修复
6、易修复生命安全生命安全生命安全(防止结构整体生命安全(防止结构整体和层间破坏)和层间破坏)破坏限制(防止结构整体、破坏限制(防止结构整体、构件、内外装修材料的破构件、内外装修材料的破坏)坏)最大地震动(重现最大地震动(重现期约为期约为500年)年)寿命周期内发生一寿命周期内发生一次地震水平(重现次地震水平(重现期约为期约为3050年)年)最大内力和位最大内力和位移移每个结构构件每个结构构件的内力和位移的内力和位移强度和位移限强度和位移限值值强度和位移限强度和位移限值值 抗震性能目标抗震性能目标我国学者建议的性能目标我国学者建议的性能目标我国学者建议的性能目标我国学者建议的性能目标地震水准地震水
7、准结构性能水准结构性能水准1a1b2345第一,小震第一,小震A、B、C、D、E第二,中震第二,中震ABCDE第三,大震第三,大震ABCDE 抗震性能目标抗震性能目标抗震性能目标的确定和使用抗震性能目标的确定和使用具体的抗震性能目标以具体的抗震性能目标以规范规范的形式体现。的形式体现。业主业主有充分选择抗震性能目标的自由。有充分选择抗震性能目标的自由。设计者设计者在实现抗震性能目标过程中可以充分发挥在实现抗震性能目标过程中可以充分发挥创造力。创造力。基于性能抗震设计步骤基于性能抗震设计步骤根据业主要求确定性能目标不满足性能目标根据性能目标进行结构设计对结构设计进行性能评估满足性能目标完成设计明
8、确性能目标基于性能的抗震设计方法与以往方法的联系基于性能的抗震设计方法与以往方法的联系基于性能抗震设计在保障结构最低目标性能(基于性能抗震设计在保障结构最低目标性能(“共共性性”)时,考虑的是)时,考虑的是社会社会总费用;确定特殊目标性总费用;确定特殊目标性能(能(“个性个性”)时,考虑的是)时,考虑的是业主业主费用。费用。我国我国还没有还没有以规范的形式确定基于性能的设计方法,以规范的形式确定基于性能的设计方法,但已被公认为重要的发展趋势但已被公认为重要的发展趋势现行规范的现行规范的“小震不坏,中震可修、大震不倒小震不坏,中震可修、大震不倒”也也是一种性能目标是一种性能目标 目前在我国,基于
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