抗震性能的案例
關于砌體結構的整體抗震性能分析
對于對于在役的砌體結構有必要掌握其抗震性能，分析其抗倒塌能力，結合已有的砌體震害資料，對已有的砌體結構提出加固措施，對將要建造的砌體結構提出提高抗震性能的措施。因此，研究砌體結構抗震性能的分析方法，找到已有分析方法的缺點或局限性，提出更加合理的分析方法具有重要的理論意義和實用價值。
1 砌體結構的震害分析
已有地震災害資料顯示[2 - 3]，早期的砌體結構并沒有經過抗震設計，后期雖然采用了抗震設計，但并沒有完全按照規范實施，造成砌體結構并不能完全滿足我國的《建筑抗震設計規范》與《砌體結構設計規范》[4 - 5]的設防目標，既“小震不壞、中震可修、大震不倒”。當遭遇地震時，即使砌體結構能夠滿足規范要求，因其存在變形能力差的特點，特別是當墻體遭遇地震，出現裂縫后，其整體性差的特點愈發明顯。砌體結構在地震作用下的破話特征多為: 已有的砌體結構災后資料顯示造成砌體結構破壞的原因主要是: ( 1) 由于墻體抗剪承載力不足; ( 2) 樓板搭接太短; ( 3) 樓板配筋不足; ( 4) 整體性差，沒有圈梁構造柱。
展開 加勁肋對單管塔結構抗震性能影響
為了保證高聳結構穩定性，通常在塔筒底部設置加勁肋，對于此類結構底部加勁肋的抗震性能，規范《YD 5131-2005 移動通信塔桅設計》中只從構造角度進行了規定，并未對其耗能性能進行說明。本文選取某單塔筒式通訊信號塔為研究對象，如圖1所示。為研究加勁肋設置對于結構抗震性能的影響，選取結構底部10m范圍內的區段為研究對象，鋼材為Q345鋼。
2.有限元模型建立
為研究不同加勁肋設置形式對結構抗震性能的影響，分別建立無加勁肋結構，三角形加勁肋及梯形加勁肋結構形式，加勁肋個數為0個、4個、6個。其建立有限元模型時，筒體、法蘭及加勁肋均采用C3D8R實體單元，材料模型按照《道路橋示方書 V 耐震設計篇》給出的雙折線模型計算，鋼材彈性模量E=200GPa，屈服強度fy=345MPa，極限強度fu=490MPa，強化剛度取初始剛度的1%，有限元模型如圖2所示。
加載方式的確定
擬靜力實驗加載制度參照文獻“小野潔，藪本篤，秋山充良，大西宵平，白戸真大，西村宣男，軸圧縮力と1方向正負交番曲げを受ける スパイラル鋼管の耐震性能とその評価法[J]，土木學會論文集F Vol.66 No.2,301-318,2010.6”及《建筑抗震試驗規程 JGJT101-2015》確定，其中結構屈服位移按照公式下列公式計算。
將所取區段上部重力轉化為結構上部集中軸力作用，往復荷載采用位移控制加載，結構屈服前以0.2Δy為增量進行逐級遞增加載，達到屈服后采用整數倍Δy進行循環加載，加載到15Δy結束。加載方式如圖3所示。
3.計算結果
提取不同結構頂部處反力-位移滯回曲線，如圖4所示。
展開 【JY】淺析基于性能的抗震分析方法——性能設計
【寫在前文】
在閱讀此文前，可先看下以下文章：
【JY】基于性能的抗震設計（一）
【JY】基于性能的抗震設計（二）
【JY|理念】結構概念設計之(設計理念進展)
【性能設計】
建筑結構通常使用彈性分析進行抗震設計，主要目的是為了將復雜的非線性問題，簡化為易于分析理解的線彈性問題，進而借助反應譜、彈性時程分析等快速對建筑結構進行分析設計。然而，大多數建筑物在大地震下都會經歷顯著的非彈性變形。基于性能的設計分析方法也隨著算力的增強而出現。
現代基于性能的設計方法是確定結構在某種條件下的實際行為的方法。在計算技術及算力的進步和可用測試數據的支持下，非線性分析為計算彈性范圍以外的結構響應提供了手段，包括與非彈性材料行為、接觸非線性行為和大位移相關的強度和剛度退化等等。因此，非線性分析可以在新建建筑的設計或既有建筑物的加固改造中發揮著重要作用。
非線性分析需要付出更多的精力、時間與算力，并且應該考慮到具體的目標。在結構地震工程實踐中應用非線性分析的典型實例是：
(1)評估和設計既有建筑的抗震改造解決方案;
(2)設計采用不符合現行建筑規范要求的結構材料、系統或其他特征的新建筑;
(3)根據特定的業主/甲方等，要求評估建筑的安全性能。
建筑物的抗震性能通常與建筑物結構、圍護結構、隔墻、天花板、暖通/電氣系統和內容物的損壞有關。
雖然建筑物的性能是連續的，但出于設計目的，可以方便地確定對建筑物功能、財產保護和安全有重大影響的主要結構和其他建筑部件的離散性能水平。
展開 基于型鋼-鋼絞線的新型預制裝配式梁柱節點抗震性能研究
圖9 滯回曲線對比
圖10 骨架曲線對比
4 結論
為驗證裝配式強化梁柱節點在受力和抗震性能方面與傳統節點相比具有優勢，分別建立了傳統梁柱節點和強化梁柱節點有限元模型，分析了它們的破壞形態和滯回性能。結果表明，在相同荷載作用下，強化節點更不易發生破壞；強化節點的剛度、承載力和耗能能力均優于傳統節點，可將強化節點推廣運用于工程實踐。
參考文獻
[1] 崔燕偉, 劉晶波, 費畢剛. 基于有限元分析的鋼筋混凝土梁柱節點斜壓桿受力機理研究[J]. 工程建設標準化, 2021(S1): 56-64.
[2] 王子豪, 陶忠, 吳所謂. 方鋼管混凝土梁柱節點域參數有限元對比分析[J]. 中國水運(下半月),2021,21(09):140-141+144.
[3] 戎賢, 卜凡, 張健新, 楊洪渭. 裝配式預制鋼筋混凝土梁柱節點抗震性能研究[J].武漢大學學報(工學版),2021,54(06):502-508.
[4] 李飛濤. 裝配混凝土結構插銷式梁柱節點受力性能有限元分析[D].安徽理工大學,2021.
[5] 李志強,許金莉,胡慶龍.內置CFRP圓管的方鋼管混凝土梁柱節點力學性能有限元分析[J].建設科技,2018(03):48-49.
[6] 張賀昕, 張艷霞, 劉安然, 李振興. 某超高層結構典型鋼管混凝土梁柱節點有限元分析[C]//.第二屆全國智慧結構學術會議論文集.,2016:66-70.
[7] 范國璽. 鋼筋混凝土梁柱節點動態力學性能研究[D].大連理工大學,2015.
[8] 張俊兵, 張良平, 鐘玉柏, 馬臣杰.
展開 
基于型鋼-鋼絞線的新型預制裝配式梁柱節點抗震性能研究
圖9 滯回曲線對比
圖10 骨架曲線對比
4 結論
為驗證裝配式強化梁柱節點在受力和抗震性能方面與傳統節點相比具有優勢，分別建立了傳統梁柱節點和強化梁柱節點有限元模型，分析了它們的破壞形態和滯回性能。結果表明，在相同荷載作用下，強化節點更不易發生破壞；強化節點的剛度、承載力和耗能能力均優于傳統節點的。綜上所述，基于型鋼-鋼絞線的新型預制裝配式梁柱節點抗震性能優異，可將其推廣運用于工程實踐。
參考文獻
[1] 崔燕偉, 劉晶波, 費畢剛. 基于有限元分析的鋼筋混凝土梁柱節點斜壓桿受力機理研究[J]. 工程建設標準化, 2021(S1): 56-64.
[2] 王子豪, 陶忠, 吳所謂. 方鋼管混凝土梁柱節點域參數有限元對比分析[J]. 中國水運(下半月),2021,21(09):140-141+144.
[3] 戎賢, 卜凡, 張健新, 楊洪渭. 裝配式預制鋼筋混凝土梁柱節點抗震性能研究[J].武漢大學學報(工學版),2021,54(06):502-508.
[4] 李飛濤. 裝配混凝土結構插銷式梁柱節點受力性能有限元分析[D].安徽理工大學,2021.
[5] 李志強,許金莉,胡慶龍.內置CFRP圓管的方鋼管混凝土梁柱節點力學性能有限元分析[J].建設科技,2018(03):48-49.
[6] 張賀昕, 張艷霞, 劉安然, 李振興. 某超高層結構典型鋼管混凝土梁柱節點有限元分析[C]//.第二屆全國智慧結構學術會議論文集.,2016:66-70.
[7] 范國璽. 鋼筋混凝土梁柱節點動態力學性能研究[D].大連理工大學,2015.
[8] 張俊兵, 張良平, 鐘玉柏, 馬臣杰.
展開 【JY】《公路橋梁抗震性能評價細則》宣貫PPT
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#性能分析
【JY】基于性能的抗震設計淺析（一）
【JY】基于性能的抗震設計淺析（二）
【JY】淺析消能附加阻尼比
【JY】近斷層結構設計策略分析與討論
【JY】淺析各動力求解算法及其算法數值阻尼(人工阻尼)
理念
【JY|體系】結構概念設計之(結構體系概念)
【JY|理念】結構概念設計之(設計理念進展)
【JY】有限單元分析的常見問題及單元選擇
【JY】結構動力學之顯隱式
【JY】淺談結構設計
【JY】淺談混凝土損傷模型及Abaqus中CDP的應用
【JY】淺談混凝土結構/構件性能試驗指標概念（一）
【JY】淺談混凝土結構/構件性能試驗指標概念（二）
#概念機理
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展開 基于ABAQUS的空間RC梁柱節點抗震性能分析
原型結構配筋計算由PKPM V3.1設計軟件完成，模型設計過程滿足《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)與《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)相關要求。框架柱截面尺寸均取550mm×550mm，框架梁截面尺寸均取500mm×300mm，樓板厚度均取135mm。樓面恒載取5.0kN/m2，活載取2.0 kN/m2；屋面恒載取7.0 kN/m2，活載取0.5 kN/m2；梁上線荷載取16.0 kN/m。計算時所有構件均采用C30級混凝土，梁、板、柱受力縱筋均采用HRB400級鋼筋，梁、柱箍筋均采用HPB300級鋼筋。建筑結構抗震設防烈度取7度(0.15g)，地震分組為第一組，場地類別為II類，框架抗震等級為三級。原型結構梁與柱配筋結果見表1。
圖1 節點取型和節點樣式
考慮到后期試驗場地與試驗儀器的限制，模擬時按試驗設計試件，將原型梁-柱子結構進行2/3縮尺，得到試驗試件尺寸，試件配筋按照等配筋率進行縮尺設計。本試驗各試件柱截面尺寸均為350mm×350mm，梁截面尺寸均為350mm×200mm，其中裝配整體式構件預制梁截面為300mm×200mm，梁現澆層高80mm。模擬試件梁、柱配筋結果見表1。
表1 原型和縮尺后節點配筋
圖2 模擬節點試件尺寸
本次模擬采用共設計三種類型節點：平面節點PM(梁縱筋取14mm、16mm、18mm、20mm、22mm）直徑)、空間節點KJ(梁縱筋取14mm、16mm、18mm、20mm、22mm）、空間帶樓板節點KJS(梁縱筋取14mm、16mm、18mm、20mm、22mm）總共15個節點，以研究不同梁柱抗彎剛度比下的三種節點抗震性能。
展開 蘇通大橋抗震最終報告 ￥3
對于具體的工程結構，基于性能的抗震設計過程是：首先，設計人員提出幾種抗震性能目標及對應的造價；其次，由社會團體或業主選擇結構應達到的性能目標；最后由設計人員根據所選定的性能目標進行抗震設計，使結構滿足預期的抗震性能目標。
基于性能的結構抗震設計，實際上是對人們早已認識的“多級抗震設防”思想的進一步細化。這一設計思想使抗震設防目標與設計過程直接相聯系，設計工程師可以更準確地把握結構在不同的地震動水平下的實際性能，使所設計的結構更經濟、合理。
但是，要真正實現基于性能的抗震設計，目前還需要在以下幾方面進行大量的研究：j 不同場地、不同超越概率設計地震的確定；k 結構抗震性能等級的定量描述：進行工程設計時，用“不倒塌”、“確保生命安全”等定性的術語描述性能等級是遠遠不夠的，工程人員需要的是可用于設計的、由工程術語明確表達的性能指標（如強度、變形、延性等）；l 在設計和性能校核過程中，需求與能力計算的研究，包括不同設計階段所應采用的分析方法和與之相協調的分析模型的建立、不同性能等級下結構構件、附屬物以及整個結構體系各力學參數的定量計算等。
從九十年代開始，我國已修建了不少特大跨度橋梁，如楊浦大橋、徐浦大橋、廣東海灣二橋、廣東虎門大橋、廣東南澳大橋、江陰長江公路大橋、南京長江二橋、廣東丫髻沙特大拱橋等。這些橋梁的抗震性能研究都單獨立項進行，在目前無大橋抗震設計規范可參考的情況下，我們參考了國內外相關規范，采用了兩水準設防二階段設計的抗震設計方法，用結構是否滿足強度和延性要求來判斷結構的抗震安全性。
在建的香港昂船洲大橋(主跨1018m斜拉橋)也采用了三級設防、三階段設計的設計方法，用正常使用極限狀態、承載能力極限狀態和結構完整性極限狀態相應的結構性能目標作為控制目標。
展開 【JY】淺談混凝土結構/構件性能試驗指標概念（一）
抗震性能良好的結構應具有足夠的強度和剛度來抵御地震作用，且應具有良好的能量耗散能力來消耗地震能量，更為重要的是，結構應具有足夠大的延性來保證結構在屈服之后仍具有足夠的強度來避免突然的破壞倒塌。因此，對結構的抗震性能展開全面的評估是非常有必要的。為什么要進行結構性能設計呢？
單層廠房抗震鑒定與加固中的熱點問題（下篇）
1、《建筑抗震鑒定標準》規定的后續使用年限為什么至少需要30年？
抗震設計的目標：小震不壞、中震可修、大震不倒。三水準！
抗震鑒定與加固的目標：后續使用年限50年的現有建筑，具有與現有國家標準《建筑抗震設計規范》GB50011相同的設防目標；后續使用年限少于50年的現有建筑，在遭遇同樣的地震影響時，其損壞程度略大于按后續使用年限50年鑒定的建筑。（“鑒定標準”第1.0.1條）
如果《建筑抗震鑒定標準》規定的后續使用年限很短，臨時建筑（5年）甚至可以不進行抗震設計，那么，其在中震、大震下的抗震性能將無法保證。
所以，《建筑抗震鑒定標準》規定的后續使用年限至少需要30年！其概念,很大程度上是從抗震設計上來說的，和既有建筑的“后續使用年限”有所不同。
2、減輕屋面荷載，有時候排架柱計算反而不滿足，如何處理？
這個問題是存在的。
我們曾經有個工程，成都，50年代建筑，發現屋架存在問題。
當時的處理對策：
仔細驗算屋架的承載能力；屋蓋鋼筋混凝土大型屋面板改成輕型板（木屋面）；拉桿換成槽鋼，壓桿裂縫灌漿；觀察使用。可是驗算排架柱（大偏心受壓柱）不滿足要求，當時通過討論沒有加固。
2008年汶川大地震時，也沒有什么問題。
3、單層磚柱廠房和單層空曠房屋的抗震鑒定為什么要從嚴？
主要原因：這兩類結構的抗震性能不好。
隨著國家經濟實力的增強，盡量慢慢淘汰。抗震鑒定從嚴。
4、為什么《建筑抗震鑒定標準》中沒有鋼結構廠房（含門式剛架）的抗震鑒定要求？
想編，來不及。
總體來說，抗震性能不錯。汶川地震中，我們航空工廠的很多鋼結構廠房、門式剛架廠房都是作為避難場所來用。
5、單層廠房加固設計為什么一定要進行現場調研？
鑒定單位的現場工作不能代替加固設計師的現場調研。
展開 在SAP2000和Perform3D中設計粘滯流體阻尼器
在SAP2000和Perform3D中設計粘滯流體阻尼器
Design Fluid Viscous Dampers in SAP2000 and Peform3D
**發布日期：2026年1月**
**MP4 | 視頻編碼：h264，分辨率：1920x1080 | 音頻編碼：AAC，采樣率：44.1 KHz，聲道：2**
**語言：英語 | 時長：1小時10分鐘 | 大小：964 MB**
**實用粘滯流體阻尼器建模、非線性分析、性能化設計及基于SAP2000的真實應用**
**你將學到什么**
- 掌握粘滯流體阻尼器如何提高結構抗震性能的基本原理
- 在實際結構模型中，分步驟在SAP2000和Perform3D環境中建立粘滯流體阻尼器模型
- 執行先進的抗震分析，評估阻尼系統在降低結構響應方面的有效性
- 評估和解釋軟件輸出中的工程數據，確保設計符合實際的抗震安全要求
**要求**
- 具備結構分析和地震工程的基本知識
- 擁有SAP2000和/或Perform3D軟件（學生版或專業版）
**課程描述**
粘滯流體阻尼器是現代抗震設計中最有效的被動耗能裝置之一。本課程提供了一份全面、分步驟的指南，重點介紹如何利用SAP2000和Perform3D對粘滯流體阻尼器進行建模、分析和設計，重點關注符合性能化抗震設計原則的實際應用。
課程從清晰地講解粘滯流體阻尼器的理論背景開始，包括其力學行為、力-速度關系、阻尼系數和速度指數效應。你將扎實地理解阻尼器如何影響結構響應、減少位移、控制層間位移角以及提高整體抗震性能。
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抗震設計告訴你 附城市橋梁抗震設計規范下載
這些例子都敲打著筑橋人的神經，如何從設計上抗震？成為大家思考的難題。
橋梁上部結構由于受到墩臺、支座等的隔離作用，在地震中直接受慣性力作用而破壞的實例較少，由于下部結構破壞而導致上部結構破壞則是橋梁結構破壞的主要形式，所以在抗震設計中橋墩比橋梁重要。并且橋墩是橋梁結構中最重要的承重構件，橋墩破壞將導致整個橋梁結構的倒塌。在地震作用下，它是壓、彎、剪構件，其變形能力不如以彎曲作用為主的梁，因此要使橋梁結構具有較好的抗震性能，應該確保橋墩有足夠的承載力與延性。即從橋梁整體結構的角度出發進行橋梁抗震設計，應該要求“強墩弱梁”。
如今人們對地震的研究還有待深入，提高結構的變形能力，增加結構延性，提高結構耗能能力對于改善結構的抗震性能有著重要的意義。結構的彎曲破壞是塑性破壞，發生彎曲破壞時，鋼筋屈服形成塑性鉸，從而具有塑性變形能力，構件表現出很好的延性，而且結構的塑性變形使得剛度下降，其所分擔的地震作用也相應減少。當結構發生彎曲破壞時可以有效地通過變形來吸收和耗散能量。
而結構剪切破壞時，其破壞形態是脆性破壞或者延性很小，不能滿足橋梁延性設計的要求。橋墩在地震作用下要有足夠的延性，其控制截面處的抗剪承載力要大于抗彎承載力，使得在彎曲破壞之前不發生剪切破壞。即從個別受力構件的角度出發進行橋梁抗震設計應該要求受力構件“強剪弱彎”。
以往的橋梁震害中，支座破壞引起橋梁結構塌落毀滅屢見不鮮，它歷來被認為是橋梁整體抗震性能上的一個薄弱環節。城市高架橋梁柱的結點，橋墩與蓋梁的結點，橋墩與基礎等結點也經常發生破壞。結點是保證結構整體工作的重要構件，在地震作用下結點受到水平、豎向剪力和彎矩的共同作用，受力復雜，并且一旦受損難以修復。
展開 【JY】ETABS中剪力墻的彈塑性行為模擬和評價
圖中綜合展示了X方向三個地震作用下給定性能水準的校核結果，所有性能校核指標的D/C值均小于1（所有折線都位于紅色虛線以下），說明構件的抗震性能符合相應性能水準的要求。
圖4-11 性能校核比率曲線
5小結
剪力墻抗震性能的模擬和評價是一個復雜的課題。ETABS提供了一系列工具來幫助工程師判斷剪力墻在地震作用下的塑性發展狀態。通過應變計、墻鉸等工具可以獲知墻肢轉角、纖維應變的信息，從而判斷墻體的受彎狀態。通過剪力校核工具可以判斷墻肢、連梁的受剪狀態。通過性能校核比率曲線可以綜合對比分析不同的地震波、不同性能水準、不同性能指標的結果。
本文使用ETABS重現文獻中Perform3D的建模分析過程，一方面是展示ETABS的功能，證明ETABS能夠靈活高效地完成剪力墻的抗震性能分析與評估；另一方面是借此案例學習Powell教授以及ASCE 41對剪力墻性能分析的思路。
建筑結構的抗震性能分析與設計沒有固定的模式或步驟，所有分析都源于對結構行為的理解和判斷。ETABS越來越豐富、完善的性能化設計工具將幫助工程師們更好地實現設計理念。
展開 結構設計關鍵計算和圖紙問題
裝配整體式混凝土結構通過將現澆混凝土結構進行拆分、預制并進行現場吊裝、拼接而成，“離散”的預制混凝土構件之間形成大量節點連接，其科學、合理的連接技術是確保其結構整體性、實現“等同現澆”性能目標的關鍵。
節點的分類方式很多，可按照節點所在位置、使用材料與施工工藝、構造形式及設計原則等進行分類。此處按照節點受力特性及其對結構整體性能、尤其是抗震性能的貢獻，將裝配整體式混凝土剪力墻結構涉及的節點分為結構性節點與非結構性節點兩大類。
l 結構性節點
結構性節點實質上是指由裝配整體式混凝土剪力墻結構構件之間相互連接所形成的節點，其直接決定了結構整體性與抗震性能。根據前文所述裝配整體式混凝土剪力墻結構構件形式，結構性節點一般包括預制剪力墻豎向連接節點（相鄰層剪力墻的連接）、預制剪力墻水平連接節點（同樓層剪力墻的連接）、預制剪力墻-連梁連接節點、預制剪力墻-樓板連接節點及預制剪力墻-填充墻連接節點，各種結構性節點工程示例照片見圖1。
展開 基于ABAQUS的剪力墻抗震性能模擬
計算任務的描述：墻體尺寸為1400mm×160mm×2800mm，兩側有200mm×160mm×2800mm的后澆暗柱，混凝土立方體抗壓強度為43.1 Mpa，混凝土密度2400kg/m4，混凝土彈性模量為3.15x104 Mpa.泊松比0.2。暗柱設有4根直徑為16mm的HRB335縱向鋼筋和間距為150mm的直徑為8mm的HPB300型號的箍筋，墻體橫向和豎向設間距為200mm，直徑為8mm的HPB300鋼筋。密度7.85g/cm'，鋼筋的彈性模量為2x105MPa，泊松比0.2。
仿真計算采用的設備基本情況：
CPU：Inter(R) Core(TM) i3-4005U雙核、內存：4GB
計算模型的處理技術：水平荷載往復施加，采用力位移混合控制加載，前五級為荷載控制加載，分別為50kN、100KN、150kN、200kN、300kN，每級荷載循環一次；其后為位移控制加載，其位移大小分別為8mm、16mm、24mm、32mm、40mm、50mm、60mm，其中16mm、24mm、32mm、40mm，共十一次循環。所有荷載共十六次循環。
方法計算的機時耗費情況：計算結果提交后花費了一個多小時。
仿真計算的結果分析：剪力墻下端混凝土兩側發生膨脹變形，鋼筋屈服，混凝土出現裂縫，且主要出現在墻角兩側，隨著加載的位移增大，混凝土的裂縫逐漸發展到上端，最后墻角混凝土發生損壞。
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