Page 200 - 建筑结构设计理论及实践研究

Theoretical and Practical Research on Architectural Structural Design
建筑结构设计理论及实践研究

和阻尼比有关，采用动力学方法求得地震作用下加速度反应与体系自振周期的关
系曲线称为地震加速度反应谱，以此来计算地震作用引起的结构上的水平惯性力
的方法即是反应谱法。

二、基于延性承载力的设计方法

每一次地震中可能包括若干次大小不等的较大反应，较小的反应可能出现多
次，而较大的地震反应可能只出现一次。此外，某些地震峰值反应的时间可能很
短，震害表明这种脉冲式地震作用带来的震害相对较小。基于这一观点，形成了
现在考虑地震重现期的抗震设防目标。随着研究的深入，发现结构的非弹性变形

能力（延性）可使结构在较小的屈服承载力的情况下经受更大的地震作用。然而
由于结构非弹性地震反应分析的困难，因此只能根据震害经验采取必要的构造措
施来保证结构自身的非弹性变形能力，以适应和满足结构非弹性地震反应的需求。

采用反应谱的基于承载力和构造保证延性的设计方法成为目前各国抗震设计规范
的主要方法。

三、基于损伤和能量的设计方法

当非弹性变形超过结构自身非弹性变形能力（延性）时，则会导致结构的倒

塌。因此，对结构在地震作用下非弹性变形以及由此引起的结构损伤就成为结构
抗震研究的一个重要方面，并由此形成基于结构损伤的抗震设计方法。从能量观
点来看，结构能否抵御地震作用而不产生破坏，主要在于结构能否以某种形式耗

散地震输入结构中的能量，只要结构的阻尼耗能与体系的塑性变形耗能和滞回耗
能能力大于地震输入能量，结构即可有效抵抗地震作用，不产生倒塌。由此形成
了基于能量平衡的极限设计方法。

四、基于能力的设计方法

20 世纪 70 年代后期，新西兰的 T.Paulay 和 R.Park 提出了保证钢筋混凝土结
构具有足够弹塑性变形能力的能力设计方法。该方法是基于对非弹性性能对结构
抗震能力贡献的理解和超静定结构在地震作用下实现具有延性破坏机制的控制思

想提出的，可有效保证和达到结构抗震设防目标，同时又使设计做到经济合理。
基于能力的设计方法核心即所谓的“强柱弱梁”“强剪弱弯”和通过构造措施保

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