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建筑抗震设计 第一章 EGM 3 26 Revised.ppt

建筑抗震设计 第一章 EGM 3 26 Revised

艾尔小茜茜 2018-09-13 评分 0 浏览量 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《建筑抗震设计 第一章 EGM 3 26 Revisedppt》,可适用于工程科技领域,主题内容包含第一章地震地面运动EarthquakeGroundMotions(EGM)第一节构造地震第二节地震断层第三节地震波EarthquakeGroundM符等。

第一章地震地面运动EarthquakeGroundMotions(EGM)第一节构造地震第二节地震断层第三节地震波EarthquakeGroundMotions(EGM)第四节地震震级和烈度第五节地震地面运动(EGM)主要特性第六节软地基对结构抗震性能的影响第七节建筑抗震设计对EGM的定量表示第一节构造地震TectonicEarthquakes(TE)构造地震一般简称为地震(TectonicEarthquakes),是地壳的构造运动使深部岩石的应变超过容许值岩层发生断裂、错动而引起的地面振动属破坏性地震。火山爆发、溶洞陷落或是核爆炸也引起地面振动,这种地震也属破坏性地震。构造地震TectonicEarthquakes(TE)构造地震影响面广、破坏性大、发生频率高约占破坏性地震总量的%以上。因此在结构抗震设计中仅限于讨论构造地震作用下建筑的抗震设防问题。构造地震TE的几个名词震中:震源正上方的地面震中区:震中的邻近地区震中距:地面上某点至震中的距离震源距(震源深度):震源至地面上某点(震中)的距离震源:地壳深处发生岩层断裂、错动的地方。第二节地震断层构造地震(TectonicEarthquakes,TE)的成因断层的基本概念断层的分类断层的基本概念断层的定义断层的分布断层的错动断层的定义在地质学上由于地壳变动而断裂并沿断裂面发生相对位移的地层称为断层。断层有的绵延数公里有的可能就几米。在大部分地震中岩层的断裂并不能到达地表,因此我们一般是看不到的。对于地震学和地震工程学来说,最大的热点是对活断层的研究,通过对活断层的研究可以发现周围岩石变动的情况。断层的分布地球的表面岩层由六大板块构成即美洲板块、太平洋板块、澳洲板块、南极板块、欧亚板块和非洲板块。这些板块始终在相对缓慢地运动着在它们交界处产生拉伸、挤压和剪切甚至有些板块呈现插入另一板块之下欲使其翘起的趋势。断层就位于这些板块交界处。断层的错动断层的错动可能是完全水平的而岩层竖向错动也是经常发生的。一般认为断层的缓慢滑动并不会引起破坏力较大的地震因为断层的缓慢滑动使地壳岩石的应力分阶段释放这样就不会造成岩层的突然断裂。因此在断层带上建造较多的建筑可能会带来很大的经济损失如果不得不在断层带上建造如大坝、码头等构筑物时它们之间应有可伸缩的部件或者相连的部件。断层的分类断层的类别主要取决于滑动面的几何特征以及相对滑动的方向。右图为对断层的主要构造的介绍其中倾斜角(dip)是指断层与水平面的夹角走向(strike)是指地表上断裂线与北的相对方向。断层的分类走向断层倾向滑距断层走向断层站在断层的一侧如果看到另一侧的岩层是从左向右运动那么称此断层为右侧走向断层反之则称为左侧走向断层如右图所示。岩石沿着与走向平行的方向作侧向移动。倾向滑距断层运动基本平行于断层的倾斜面显然断层运动含竖向分量。倾向滑距断层包括正断层和逆断层。正断层是指倾斜面上方的岩石向下运动逆断层的运动方式与正断层相反。正断层正断层倾斜面上方的岩石运动方向向下。正断层左侧走向正断层逆断层逆断层倾斜面上方的岩石运动方向向上。逆断层左侧走向逆断层第三节地震波岩层断裂、错动引起的地震动将以波的形式从震源向各个方向传播此传播波即为地震波。在极短时间内迅速变化的动力作用下岩石的动力响应多表现为弹性的因此可以认为地震波是在无限弹性介质中传播的弹性波。地震波体波面波地震波的传播体波地震波是一种体波主要有两种成分:P波(纵波或压缩波)和S波(横波或剪切波)。P波是无旋波(即旋度为零)只产生体积变形不产生剪切变形。P波传播时引起的质点运动方向和波的传播方向一致可在固体或液体中传播即既能在花岗岩等固态介质中传播又能在火山岩浆、海水等液态介质中传播。体波P波周期短(高频)、振幅小波速=ms。当P波在传播时从下图可见它使岩石发生压缩或者膨胀。纵波引起地面垂直方向振动。P波体波S波是剪切波它只引起剪切变形而不引起体积变形。S波传播时引起的质点运动方向和波的传播方向垂直如下图所示。S波只能在固体中传播S波体波S波周期长(低频)、振幅大波速=ms。横波引起地面水平方向的振动而沿地表传播的S波既能产生竖直向的运动又能产生水平向的运动。S波不能在液体中传播当进入液化砂土时S波振幅被大幅的削减。S波分为SH波和SV波。体波若xz面是水平面质点振动方向沿z轴波传播方向沿x轴该波称为SH波。若xz面是竖直平面质点振动方向沿z轴波传播方向沿x轴该波称为SV波。面波当体波从基岩传播到上层土时经分层地质界面的多次反射和折射在地表面形成一种次生波面波面波沿介质表面及地表附近较浅的地区传播。面波主要有两种成分:()乐甫波(L波)()瑞利波(R波)乐甫波(L波)L波的运动方式基本与S波一致使地面产生水平振动质点振动方向垂直于波的传播方向而且质点是在一个与传播方向相垂直的水平平面内发生振动的在介质表面呈蛇形运动形式如下图所示质点在水平向的振动与波行进方向耦合后会产生水平扭转分量。乐甫波(L波)L波瑞利波(R波)瑞利波不仅使地面产生水平振动还使地面上下颠簸振动。地震时的瑞利波是纵波和横波在介质中沿界面传播时相互叠加的结果。瑞利波传播时质点在波的传播方向与地表面法向组成的平面内做逆进椭圆运动其运动方式可以比作滚动的波浪岩石在R波的作用下在R波传播的竖直平面内同时发生水平和竖向振动。瑞利波(R波)S波地震波的传播波速的比较振幅的变化波速的比较地震时在距震中一定距离的地表某点观测地震波最先观测到的是纵波其次是横波和面波。通常当剪切波和面波到达时地面振动最强烈。因此地震时P波是首先被感觉到的其效果与音爆很相似能震得窗子吱吱作响。在P波到达后几秒钟S波也被感觉到它的特征是左右振动的分量较大当S波到达时地面振动是既有水平方向又有竖直方向的。值得指出的是S波在穿越岩层时都会有一个旋转分量。地震动的扭转分量会对结构响应产生影响。目前国际上一些结构规范已把地震动的扭转效应考虑在内了。振幅的变化在传播过程中地震波类型会进一步进行组合。当不同土层的弹性模量失谐时岩层就会对入射波进行过滤对于处于不同频率段的波使其振幅或加强或削弱。当P波和S波到达地表时很大一部分能量被反射回地层因此地表是同时受到向上和向下运动波的影响。由于重复反射地表表面的振动得到很多的放大有时甚至可以将入射波的振幅翻一番一般地球表面由于振动造成的破坏更为严重。第四节地震震级和烈度结构的地震反应是地震作用下结构的惯性力其大小取决于地震震级及距震中的距离、场地特征、结构的动力特性。它具有冲击性、反复性、短暂性和随机性。震级震级:衡量一次地震释放能量大小的等级用符号M表示。地震能量中一部分能量引起地面振动直接影响建筑的安全性。震级震级定义:利用标准地震仪距震中km处记录的以微米(um=mm)为单位的最大水平地面位移(振幅)A的常用对数值:M=lgA式中:M-里氏震级A-最大振幅(um)震级地震震级M与地震释放的能量E存在关系:震级震级相差一级能量增加:即能量增加近倍。震级M<微震人们感觉不到M=-有感地震M>破坏性地震对建筑产生不同程度的破坏作用M>强烈地震或大地震M>特大地震烈度地震烈度:地震时某一地区的地面和各类工程结构遭受地震影响的平均强弱程度是衡量地震引起的后果的一种标度。地震烈度对一次地震震级只有一个而地震烈度在不同的地点却是不同的。一般震中区的烈度(简称震中烈度)较高,为度度。地震烈度基本烈度是指一个地区今后一定时期(如年)内在一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度。即现行《中国地震烈度区划图()》规定的烈度。地震烈度抗震设防烈度是按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。一般情况下取基本烈度。但还须根据建筑所在城市的大小建筑的类别、高度以及当地的抗震设防小区规划进行确定。地震烈度地震基本烈度的确定计及了地震烈度衰减规律和震中距等影响的概率因素它确定的是基本烈度在区域上的分布。但是对于某一个地区并不是每次地震都是按基本烈度发生的也存在一个概率分布的问题。我国地震烈度的概率分布符合概率论中的极值III型如图所示。地震烈度地震烈度地震烈度Is与众值对应的烈度称为众值烈度或多遇烈度亦称为第一水准烈度与此相应的地震称为第一水准地震(小震)As在当地未来年内发生不超越第一水准地震的概率为%As在当地未来年内发生超越第一水准地震的概率为%。I与超越概率等于%对应的烈度称为基本烈度亦称为第二水准烈度与此相应的地震为第二水准地震(中震)A在当地未来年内发生不超越第二水准地震的概率为%A在当地未来年内发生超越第二水准地震的概率为%。IL与超越概率等于-%对应的烈度称为罕遇烈度亦称为第三水准烈度与此相对应的地震称为第三水准地震(大震)。AL在当地未来年内发生不超越第三水准地震的概率为-%。AL在当地未来年内发生超越第三水准地震的概率为-%。烈度的极值Ⅲ型分布 我国烈度的极值Ⅲ型概率密度函数:烈度的极值Ⅲ型分布其分布函数烈度的极值Ⅲ型分布式中地震烈度的上限值为Im众值烈度即烈度概率密度曲线上峰值所对应的烈度由各地震区在设计基准期内统计确定。例如北京地区为度I地震烈度e无理数e=k形状参数。烈度的极值Ⅲ型分布由于不少国家以年内超越概率为%的地震强度作为设计标准为了简化计算起见可统一按这个概率水平来确定形状参数k。烈度的极值Ⅲ型分布现以北京地区为例说明确定形状参数k值的方法:已知北京地区Im=度在年内超越概率为%的烈度I=度而w=度这时FIII(I)=。将上列数据代入分布函数式得k=。烈度的极值Ⅲ型分布从概率意义上讲小震应是发生频度最大的地震。即烈度概率密度分布曲线上的峰值所对应的烈度(众值烈度)。因此采用众值烈度作为小震烈度是适宜的。烈度的极值Ⅲ型分布不超越众值烈度的概率可由分布函数式计算:烈度的极值Ⅲ型分布而超越概率地震烈度基本烈度-多遇烈度=度罕遇烈度-基本烈度=度(注:实际中普遍小于度而且有明显的地区性)。Ex:基本烈度分别为:度则罕遇烈度分别为:(度弱)度(度强)。地震烈度的确定 第一地区抗震设防烈度是由国家根据地震历史记录和地质调查研究确定的。地震烈度的确定新的《建筑抗震设计规范》GB(以下简称《抗震规范》)规定地震影响应采用设计基本地震加速度和设计特征周期。设计基本地震加速度值为年设计基准期超越概率(重现期为年)的地震加速度的设计值。地震烈度的确定设计基本地震加速度与抗震设防烈度的关: g-g-g-g-g-g-地震烈度的确定设计特征周期综合考虑震级、震源机制和震中距的影响以设计地震分组取代了《建筑抗震设计规范》(GBJ)的设计近震和设计远震。地震烈度的确定对于基准场地(相当II类)加速度反应谱的设计特征周期第一、二、三组分别取s,s和s可视为大致反映近、中、远震影响。我国主要城镇的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组详见《抗震规范》的附录A。地震烈度的确定第二地震发生后地震波及范围内各地区遭受破坏的地震烈度它不是地震发生后立即能确定的而是需要经过震害调查根据建筑物、构筑物遭受损坏和破坏情况确定的确定烈度的标准可见《建筑抗震设计手册》(年版)第一篇第二章附录-。地震烈度的确定一次地震震中烈度约为震级的倍如当某地区发生了地震震级为级则震中烈度为度左右。一次地震当震源距地表越深震中相对烈度较小地震波及范围大震源距地表浅时震中烈度较大地震波及范围小。第五节地震地面运动(EGM)的主要特性地震动可用三要素来描述即地震动的振幅、频谱和持时。地震动的振幅包括地震动加速度、速度和位移三者的峰值。在结构抗震设计中常用到的是地震动加速度所以以下主要介绍地震动加速度振幅、频谱和持时。地震地面运动(EGM)的主要特性一次地震释放出的能量将以地震波的形式向四周扩散。地震波是一种波形十分复杂的行波由许多频率不同的分量组成场地土对地震波群中各个分量有不同的放大作用。地震地面运动(EGM)的主要特性地震波群中某个分量的周期恰好为该波穿过表层土所需时间的倍时这个波的分量将被放大得最多。因此该波引起土层的振动最为激烈。我们称这个周期为场地土的特征周期。地震地面运动(EGM)的主要特性震害调查表明凡是结构的基本周期与场地土的特征周期相等或接近时将引起类共振结构的震害都有加重的趋势。这种现象与结构在动力荷载作用下的共振相似。地震地面运动(EGM)的主要特性对时域地震动加速度进行变换就可了解该地震动加速度的频谱特性频谱特性可用功率谱、反应谱和傅里叶谱来表示。地震地面运动(EGM)的主要特性根据强震记录求得的功率谱表明硬土和软土的功率谱成分有很大的不同。软土地基的地震动加速度记录中长周期分量比较显著而硬土地基的地震动加速度记录则包含多种频率成分一般情况下短周期分量较为显著。地震地面运动(EGM)的主要特性坚硬地基上短周期的结构震害大而软弱地基对长周期的建筑不利。因此设计结构时可根据地基土的特性采取合适周期的结构体系以减少地震引起结构类共振的可能性减少地震造成的破坏。地震地面运动(EGM)的主要特性强烈地震动的持时长短对结构的破坏有重大影响这种影响主要表现在结构开裂以后的阶段。地震地面运动(EGM)的主要特性在地震动作用下一个结构从开裂到倒塌一般有个过程显然在结构发生开裂时连续振动的时间越长则结构倒塌的可能性就越大。因此地震动的持续时间是研究结构抗倒塌性能的一个重要参数。地震地面运动(EGM)的主要特性强震时地面水平运动加速度在两个互相垂直方向上的平均强度大体相同。因此在结构抗震设计时应考虑在结构平面的两个主轴方向进行抗震设防和计算。地震地面运动(EGM)的主要特性大量观测表明地震时地面竖向运动加速度的平均强度大约是水平运动加速度的。地震地面运动(EGM)的主要特性因此抗震设计时大多数情况下主要考虑水平地震作用的影响但对于高层、大跨度、长悬臂结构仍需考虑竖向地震作用的影响。地震地面运动(EGM)的主要特性由于液化饱和土中水分与砂土分离对向上传播的S波起到隔震作用由于地震时建筑主要是由S波引起的水平振动因此位于饱和砂土和粉土地基上的建筑物其震害相对轻些即所谓减震效应。第六节 软地基对结构抗震性能的影响软地基对结构地震反应的影响土与结构相互作用(Soilstructureinteraction,SSI)考虑SSI影响时结构地震内力的调整软地基对结构地震反应的影响地震波由传播速度快的地层进入到波速低的地层时振幅将增大。接近于地表的地层一般地质年代较轻地震波速低因此由硬、深的地层向软地层传播的地震波在到达地表时振幅增大很多。一般来说表层地基越软振幅放大效应愈大。这一现象已为国内外的地下、地表强震观测对比所证实。软地基对结构地震反应的影响强震发生时其破裂机制很复杂由震源发射出的地震波频率很复杂具有相当宽的频带。由于P波具有高频特征其波速比S波高因此在近场地面强震记录中高频分量(短周期分量)相对丰富而由于其衰减较快因此在远场处低频分量(长周期分量)相对丰富。软地基对结构地震反应的影响鉴于上述在大地震远距离时厚土层、软弱地基上地面运动的长周期成分丰富些因而建造于软地基上的高层建筑产生共振效应的可能性很大。SSI案例:年的墨西哥地震在所有破坏的房屋中距离震中公里左右高度为层的建筑破坏最为严重其倒塌数量达多栋而距离震中很近的同类建筑物破坏却没这么严重。主要原因是墨西哥城的地基属于高塑性软土土与高层建筑组成的体系自振周期较大频率较低远处的地震波在被滤掉高频成分后低频占主要地位大大增加了发生共振的可能性。显然这是采用刚性地基假定计算模型考虑不到的。软地基对结构地震反应的影响地基土土质对于改变地震波的频率特征具有重要作用相当于一个“滤波器”当由底下入射来的大小和周期不同的地震波群进入表层土时将某些频率波群放大或通过而将另一些频率波群缩小或滤掉。软地基对结构地震反应的影响如同结构具有固有周期一样地基土也具有固有自振周期通常称为地基土的固有周期。由于表层土是由许多土层构成的因此多层土的周期并不是单一的。软地基对结构地震反应的影响如果到达某一地点的地震动卓越周期与该地基土的固有周期一致则将产生较大的放大效应使地表的振动幅度大为增加。当地表地震波群中占优势的波动分量的周期与结构固有周期相近时结构将由于类共振效应而受到较大的地震作用。地震反应谱对这种效应的表征图地震反应谱对这种效应的表征图图中曲线a为基岩上的地震反应谱b为地表面的地震反应谱。由图不难看出在地基土固有周期(s)处反映谱幅值局部增大。若此时位于该点的结构周期也大约为s则结构将受到较大的地震作用。地震反应谱对这种效应的表征图由于表层土的滤波作用坚硬地基土的地震动以短周期(高频)运动为主,而软地基以长周期(低频)为主。因此坚硬地基上短周期的结构震害大而软弱地基对长周期的建筑不利。Soilstructureinteraction,SSI地震时地基基础结构作为一个整体而产生振动因此结构的地震反应不仅因结构自身的振动特性、地震动大小、而且也因三者的相互制约、影响而不同。Soilstructureinteraction,SSI软地基对结构的作用:改变结构的周期特征通常可以增长结构的基本周期Soilstructureinteraction,SSI增加结构的阻尼有相当一部分的振动能量是通过地基土的滞回和波辐射作用耗散到地基中去。由于结构向地基放散的能量具有明显提高阻尼的效果因此建筑的这种效应可起减震作用。Soilstructureinteraction,SSI通常建于基岩上的建筑由于能量无法散逸而不存在这种效应地基越软则向下散逸的能量越多其效应越明显。Soilstructureinteraction,SSI近些年来的强震观测资料和振动试验结果越来越表明结构与地基之间的相互作用是客观存在的。因此对处于软地基上的特别是高层建筑在计算其地震反应时必须考虑地基与结构相互作用。考虑SSI时结构地震内力的调整我国现行《抗震规范》规定的地震作用计算都是在刚性地基假定下进行的。理论分析表明由于土-结构相互作用(SSI)的影响地基土对地震作用有衰减作用。但考虑到我国地震作用取值与国外相比还偏小故仅在必要时才考虑对水平地震作用予以折减。考虑SSI时结构地震内力的调整《抗震规范》规定结构抗震计算时一般情况下可不考虑土-结构相互作用(SSI)的影响。考虑SSI时结构地震内力的调整当考虑土-结构相互作用(SSI)且情况如下时需要进行一定的折减:度和度时建造在III、IV类场地采用箱基、刚性较好的筏基和桩箱联合基础的钢筋混凝土高层建筑当结构的基本周期处于特征周期的倍至倍范围。考虑SSI时结构地震内力的调整对于高宽比小于的结构各楼层地震剪力折减系数按下式计算:考虑土-结构相互作用后的地震剪力折减系数按刚性地基假定确定的结构基本周期(s)考虑土-结构相互作用(SSI)的附加周期考虑SSI时结构地震内力的调整附加周期(s)基本烈度场地类别场地类别IIIIV考虑SSI时结构地震内力的调整对于高宽比不小于的结构研究表明对高宽比较大的高层建筑考虑土-结构相互作用(SSI)后各楼层水平地震作用折减系数并非各楼层均为同一常数由于高振型的影响结构上部几层水平地震作用不宜折减。大量分析计算表明折减系数沿结构高度的变化符合抛物线型分布。考虑SSI时结构地震内力的调整因此《抗震规范》规定底部的地震剪力按上述规定折减顶部不折减中间各层按线性插值折减。折减后各楼层的水平地震剪力不应小于各楼层水平地震剪力最小值的规定要求。第七节建筑抗震设计对EGM的定量表示基于承载力设计方法基于承载力设计方法又可分为静力法和反应谱法。静力法产生于二十世纪初期是最早的结构抗震设计方法。EGM的定量表示上世纪初前后日本浓尾、美国旧金山和意大利Messina的几次大地震中人们注意到地震产生的水平惯性力对结构的破坏作用提出把地震作用看成作用在建筑上的一个总水平力该水平力取为建筑总重量乘以一个地震系数。EGM的定量表示意大利都灵大学应用力学教授MPanetti建议层建筑取设计地震水平力为上部重量的层和层取上部重量的。这是最早的将水平地震力定量化的建筑抗震设计方法。EGM的定量表示日本关东大地震后年日本“都市建筑规范”首次增设的抗震设计规定取地震系数为。年美国UBC规范的第一版也采用静力法地震系数也是取。EGM的定量表示显然,静力法没有考虑结构的动力效应结构随地基作整体水平刚体移动,其运动加速度等于地面运动加速度,由此产生的水平惯性力即建筑重量与地震系数的乘积,并沿建筑高度均匀分布。设计中,地面运动加速度按不同地震烈度分区给出,以考虑不同地区地震强度的差别。EGM的定量表示实际上结构上质点的地震反应加速度不同于地面运动加速度而是与结构自振周期和阻尼比有关。采用动力学的方法可以求得不同周期单自由度弹性体系质点的加速度反应。EGM的定量表示以地震加速度反应为竖坐标以体系的自振周期为横坐标所得到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更为合理这即是反应谱法。对于多自由度体系可以采用振型分解组合方法来确定地震作用。EGM的定量表示反应谱法的发展与地震地面运动的记录直接相关。年美国研制出第一台强震地震地面运动记录仪并在随后的几十年间成功地记录到许多强震记录其中包括年的ElCentro和年的Taft等多条著名的强震地面运动记录。EGM的定量表示年MABiot发表了以实际地震纪录求得的加速度反应谱。二十世纪到年代以美国的GWHousner、NMNewmark和RWClough为代表的一批学者在此基础上又进行了大量的研究工作,对结构动力学和地震工程学的发展作出了重要贡献奠定了现代反应谱抗震设计理论的基础。EGM的定量表示基于承载力和构造保证延性设计方法显然反应谱法是以惯性力的形式来反映地震作用并按弹性方法来计算结构地震作用效应。当遭遇超过设计烈度的地震作用结构进入弹塑性状态这种方法显然无法应用。EGM的定量表示同时在由静力法向反应谱法过渡的过程中人们发现短周期结构加速度谱值比静力法中的地震系数大倍以上。这使得地震工程师无法解释以前按静力法设计的建筑如何能够经受得住强烈地震作用。EGM的定量表示为解决由静力法向反应谱法的过渡问题以美国UBC规范为代表通过地震力降低系数R将反应谱法得到的加速度反应值am降低到与静力法水平地震相当的设计地震加速度adad=amR。EGM的定量表示地震力降低系数R对延性较差的结构取值较小对延性较好的结构取值较高。尽管最初利用地震力降低系数R将加速度反应降下来只是经验性的但人们已经意识到应根据结构的延性性质不同来取不同的地震力降低系数。这是考虑结构延性对结构抗震能力贡献的最早形式。然而对延性重要性的认识却经历了一个长期的过程。EGM的定量表示在确定和研究地震力降低系数R的过程中GWHousner和NMNewmark分别从两个角度提出了各自的看法。GWHousner认为考虑地震力降低系数R的原因有:每一次地震中可能包括若干次大小不等的地震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。EGM的定量表示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。EGM的定量表示随着研究的深入NMNewmark认识到结构的非弹性变形能力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。由于结构进入非弹性状态即意味着结构的损伤和遭受一定程度的破坏EGM的定量表示基于这一观点形成了现在的基于损伤的抗震设计方法并促使人们对结构的非弹性地震反应的研究。而进一步采用能量观点对此进行研究的结果则形成现在的基于能量的抗震设计方法。EGM的定量表示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。而结构的抗震设计方法仍采用小震下按弹性反应谱计算的地震力来确定结构的承载力。EGM的定量表示与考虑地震重现期的抗震设防目标相结合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。应该说这种设计方法是在对结构非弹性地震反应尚无法准确预知情况下的一种以承载力设计为主的方法。EGM的定量表示我国年颁布的抗震规范属于基于承载力和构造保证延性抗震设计要求的范畴。规范以可靠度理论为基础,以地震重现周期为设防目标提出了小震不坏、中震可修、大震不倒的三个概率水准。EGM的定量表示同时提出了弹性阶段承载力设计和弹塑性阶段变形验算的二阶段设计理论。规范吸收了延性设计的核心思想,明确了强柱弱梁、强剪弱弯和强节点等构造措施。EGM的定量表示同时,抗震规范还新增加了对结构规则性的定量描述,规定了限值指标,第一次引入了扭转不规则的概念。汶川地震灾害中的一项数据显示:成都地区的中高层建筑在灾害中并没有受到严重的破坏而汶川地区震害中心的一些中低层建筑大部分倒塌破坏。这些表明我们不能将建筑物倒塌的责任完全归结于设计理论的不完善方法的不先进而是伴随着综合经济实力施工质量设计水平等多方面的因素。

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