钢筋混凝土框架结构在设防烈度下的抗震设计

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发布时间：2021-09-13

资料介绍

钢筋混凝土框架结构在设防烈度下的抗震设计
姜锐。，苏小卒
(1．铁道部经济规划研究院，北京100038；
2．同济大学土木工程学院，上海200092)
摘要：在综合文献研究的基础上，给出了本文的结构易损性矩阵、房屋损失比、物资损失比以及间接损失与直接损失比；推
导了框架结构按照“小震不坏”和“中震不坏”设计时，对应的各自的目标函数表达式；通过比较寻找目标函数的最小值，把问
题转化为各设计方案的造价比较，并计算给出了7度区各类建筑“小震不坏”和“中震不坏”方案对比的等值线图，为业主和设
计人员提供决策参考。
关键词：设防标准；抗震设计；易损性矩阵
中圈分类号：TU311．3 文献标识码：A 文章编号：1008—1933f2010)03—134—04
Seismic design of RC frames under fortification earthquakes
JL NG Rui ，SU Xiaozu
(1．Economic and Planning Research Institute of the Mimst~of Railways，Beijing 100038，China；
2．School of Civil Engineering，Tongji Umve~ity，Shanghai 200092，China)
Abstract：The vulnerability matrices and the ratios of various seismic losses to direct econoInlC losses are presented in this paper based
on summarizing the related literature．The target functions corresponding to the two design criteria of“no damage under moderate
earthquakes’’and“no damage under fortification intensity”are deduced using method of cost—benefit analysis．Th e problem of finding
the minimum values of the target functions is transformed into the comparison of the respective structural costs by introducing reasonable
assumptions．Th e result is given in the form of isoline figures for various buildings in areas of intensity grade 7，which are obtained by
letting the two target functions to be equa1．The result can be conveniently used for designers and owners to make better decisions．
Key words：fortification criterion；seismic design ；vulnerability matrices
O 引言
近些年的几次大地震表明，目前各国规范普遍
采用的“小震不坏”、“中震可修”、“大震不倒”的设
防水准并不能有效防止地震带来的巨大经济损
失【l 。由此，我们考虑能不能从设计角度出发把结
构设计得更“强”些，使其能够在设防烈度时也保证
“不坏”，从而避免巨大的经济损失。这就相当于把
原来“小震不坏”的设防标准改为“中震不坏”，这样
做是否合理呢?本文在分别综合钢筋混凝土框架结
构易损性矩阵、震害损失值等文献研究的基础上，
用工程决策分析的方法，寻找结构在设防烈度时保
持“不坏”的设计规律。
收稿日期：2008．11-28
作者简介：姜锐(1973一)，女，河南洛阳人，工程师，博士，主要从
事混凝土结构抗震理论及设计研究。
基金项目：上海市科委基金资助项目(032112087)
E—mail：jryyw@sina．corn；jiangrui@crecc．tom．CN
1 钢筋混凝土框架结构的易损性矩
阵
用工程决策分析的方法确定设防标准，其目的
就是要找到目标函数的最小值 J，这里的指
结构总的损失期望，表示为
Wk=Ck+Lk (1)
式中C ，￡分别表示按某一方案k设计的结构的
造价和遭遇地震后的损失期望；k的取值为1，2，分
别对应“小震不坏”和“中震不坏”两种设计方案。
其中，按照方案k设计的结构在地震作用下的损失
期望用下式计算：
L =ΣPf[ I kiDi． (2)
式中Pf[Bi I k]为按方案k设计的结构发生Bi级
破坏的概率，通常称为结构的易损性矩阵，i的取值
为1，2，⋯，5，分别对应基本完好、轻微破坏、中等破
坏、严重破坏和倒塌5种情况；D 为按方案k设计
的结构发生 i级破坏的损失值。
考虑到目前没有一种统一的结构易损性计算方
法，而经验法和理论分析法又分别有过于粗糙和计