1994年北岭地震后,“性能化抗震设计”理念诞生——建筑不仅要抵御地震,还需通过可控的变形耗能。30年来,这一理念从桥梁延伸至超高层、连体结构甚至校园建筑。近年来《建筑抗震设计规范》与PKPM+SAUSG软件的组合,正为复杂结构赋予“与地震博弈”的智慧。
基于性能的抗震设计(Performance-Based Seismic Design, PBSD)是现代工程抗震领域的重要创新方法。该体系通过将宏观定性的抗震设计目标转变可量化指标体系,通过对地震作用下所设计结构性能表现的准确分析和评估,进而采取有针对性的设计措施,来满足预期抗震性能的设计方法。
其核心在于:突破单一小震设计局限,强化非线性分析手段,实现大震作用下结构响应的精细化评估。同时,根据建筑功能重要性、结构超限程度等因素制定针对性设计方案。
建筑结构抗震性能化设计流程
近年来,结构抗震性能化设计已在我国超限高层建筑抗震设计、减隔震建筑设计和既有建筑改造工程中广泛采用,抗震性能设计已成为建筑结构设计的核心技术手段。因此,工程技术人员需要准确理解并掌握性能化设计方法和弹塑性分析关键问题,
PKPM-SAUSG软件通过弹塑性分析,模拟结构从弹性到塑性的全过程,精准定位薄弱层、塑性铰分布
,为设计提供数据驱动的优化方案。
项目概况:
209米框架-核心筒高塔与150米剪力墙低塔通过连廊连接,地震中易产生扭转效应与应力集中。
图1、2 项目建模图
软件如何赋能项目应用:
图3、4 软件性能水平分析结果
1. PKPM软件进行小震弹性设计以及中、大震作用下的等效弹性设计;
2. SAUSG软件进行大震弹塑性验算(层间位移角/构件性能/支座性能);
3. 根据大震弹塑性分析结果对结构给出加强建议。
项目概括:
框架结构+隔震体系,采用LNR600/700支座,使结构周期延长,地震力降低60%以上。
图5 幼儿园隔震项目建模图
软件如何赋能项目应用:
图6、7 框架梁柱性能水平分析
1、PKPM中通过迭代方式进行减隔震支座等效线性化,通过实振型/复振型的反应谱分析,进行弹性设计;
2、弹性时程补充计算,人工波生成应考虑结构实际阻尼比;
3、SAUSG软件中考虑减隔震支座非线性,进行非线性时程分析。计算附加阳尼比/水平减震系数/楼面加速度验算/减隔震支座验算/消能子结构设计等。
本次课程将结合
超高层、减隔震和既有建筑加固改造实际工程案例,深度解析抗震性能化设计的核心技术要点与全流程设计逻辑
,对结构抗震性能化设计的关键问题和设计要点进行讲解。力求工程设计人员学习后,能够独立完成不同类型项目的抗震性能化设计,熟练运用SAUSG软件进行弹塑性分析。
PKPM+SAUSG抗震性能化设计整体解决方案
3月11日15:00
,从
性能目标
到
弹塑性分析
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供稿丨
朱婧雯
审稿丨
王新花、徐天鸾
编辑丨
王蕊
责编丨
朱婧雯