基于地震响应的结构抗震鲁棒性分析方法研究①

包超1， 杜永峰1,2， 刘勇1， 徐天妮1， 王国福1

(1.兰州理工大学防震减灾研究所，甘肃 兰州 730050；

2.兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心，甘肃 兰州 730050)

摘要：结合侧向增量连续倒塌过程中框架结构受力特征来研究结构抗震鲁棒性，提出其定量计算方法，通过对钢筋混凝土框架结构有限元模型的对比分析进行验证。研究表明：结构鲁棒性强弱是一个相对概念，虽然无法设计和建造出绝对鲁棒的结构，但可以通过定量分析结构鲁棒性进行建筑选型和结构布置方案优化；降低重要构件的易损性系数能够增强结构抗震鲁棒性，合理增加构件数量，同时加强其相互联系的有效性并保证备用荷载路径的可靠性，能够提高整体结构的鲁棒性；在同样荷载作用下，随着所承担荷载的不同，框架柱易损性系数按照大小排序依次为中柱、边柱和角柱，而由于备用荷载路径分布和传递荷载的机制不同，框架柱重要性按照大小排序则依次为角柱、边柱和中柱，对易损性系数和重要性系数均较大的构件设置可靠保护或增加荷载传递路径都能够提高整体结构抗连续倒塌的鲁棒性；提高结构冗余度，增强构件相互联系，可以降低结构中初始失效所造成的不利影响。

关键词：框架结构； 连续倒塌； 结构鲁棒性； 构件易损性系数； 构件重要性系数

收稿日期：①2014-06-30

基金项目：国家自然科学基金(51178211)

作者简介：包超(1986-)，男(汉族)，甘肃崆峒人，博士研究生，主要从事结构抗震和减灾控制研究。……