文档介绍：,l,{3韵J震繇j钾/lj寺1期地震工程与工程振动Vo].1j,No_l1995年3月EARTHQUAKEENGINEERINGANDENGINEERINGVIBRATIONMari995dd/)/、7\广、^,\’。/一/乡高层建筑结构的抗震可靠度分析与优化设计(目l5¨1)。6滨大学/—,::;::i_、摘要本文依据我们在文献[2]中给出的等效随机地震静力作用模型,紧密结合规范和利用我们在文献[63中提出的结构体系可靠度分析的最弱失效模式法,提出了结构构件和体系小震不坏”和“大震不倒”及结构体系在设计基准期内的抗震可靠度分析方法:重新校准了结构构件的目标可靠度指标·综合考虑结构造价和损失期望,提出了结构体系抗震目标可靠度的优化决策方法·分别给出了满足构件抗震目标可靠指标与同时满足构件和体系抗震目标可靠指标的最优设计准则主藕词:高层建筑抗震设计等戴静力法体系可靠度优化设计1前言1}争地震的发生在时间和空问上都是随机的。结构地震作用的随机模型应全面地考虑地震发生的随机性、地震动的随机过程性及其对结构的动力效应。文献[1],[10]及文献[11]均研究了地震作用模型统计参数的取值,但它们的结果差别较大。为此,我们在文献[2]。现行抗震设计规范给出了结构体系抗震设计“小震不坏,”的设计原则,并认为按第一阶段的强度设计。如果满足变形的要求,就自动满足第二水准“中震可修”的准则。依上述设计原则对结构进行可靠度分析将是描述结构在地震作用下满足各种预定功能的最有效的办法。结构体系可靠度分析的目的主要是为结构的可靠度设计提供基础,现行规范已给出了构件可靠度设计的标准,但由于没有结构体系可靠度分析的有效方法,因而没有给出结构体系可靠度设计的依据。我们在文献[6]中提出的结构体系可靠度分析的最弱失效模式法为给出结构体系的可靠度和目标可靠度决策提供了简便、台理的方法,使得基于可靠度约束的结构构件和体系的优化设计有可能实现本文将依据我们在文献[2]中给出的等效随机地震静力作用模型,紧密结合规范和利用我们在文献[6]“小震不坏”和“大震不倒”及结构体系在设计基准期内抗震可靠度丹析方法;文中将给出与文献[2]的地震作用模型相应的结构构件目标可靠指标并提出体系目标可靠度的优化决策方法:最后力图通过结构构件和体系的最优设计准则实现以可靠度为约束的抗震结构优化设计。2等效随机地震静力作用,,.-,Ⅲ型分布)一e***[_(导专)]式中j,一。(或称多遇小震烈度),其中j是基本烈度(或称设防烈度);K是形状系数,可按基本烈度j。在5O年设计基准期内的超越概率为1O%确定。对于设防烈度分别为6~9度的情况,求褥形状系数、地震烈度均值j、标准差竹和变异系数列入表1中。图l众值烈度、’,结构地震作甩的等效随机静力模型可表示为“。F—aGD一p(T,)GD(2)g式中G是结构重力荷载;D是考虑地震作用模型化中不确定性的因子(主要包括由烈度转化为加速度的不确定性和基底剪力计算公式的不确定性“),称为附加随机因子;。一卢(丁,})是地震影响系数,g是重力加速度,A是最大地面加速度,卢(丁,})是在地面加速度峰值为A的地震波输入下单自由度振子的动力放大系数,其中丁和}分别是振子的自振周期和阻尼比。、sr|b}:UK·式中下标,表示确定性烈度。由于规范[3]相应于确定性烈度给定的地震影响系数的标准值维普资讯进萍等:高层建筑结构的抗震可靠度分析与优化设计就是平均值,因此,/=1;对于附加随机因子,/D=1。,/F一G/G—。由于烈度是确定的,而烈度与地面加速度换算的变异性已归结到附加随机因子中,因此,。于是,确定性烈度下随机地震作用的变异系数为V一√V;+瞻+—(4)确定性烈度下随机地震作用的概率分布可表示为PF(,l,)=exp{一exp[一口(,一6)]}(5)式中分布参数。,b按下式求得{—L:;b:(1—):(6)一一V~-