[发明专利]一种基于延性的砌体结构抗震性能评估方法

说明书

本发明公开了一种基于延性的砌体结构抗震性能评估方法，包括如下步骤：确定不同抗震措施类别砌体结构的性能水平，并确定其位移延性能力；计算砌体结构最大层间位移延性需求；根据各性能水平的结构位移延性能力和结构最大层间位移延性需求确定砌体结构的抗震能力，本发明的结构抗震性能评估方法在高效计算的情况下能准确评定砌体结构的抗震性能，可有效解决砌体结构抗震能力的量化评估。与现有技术相比，本发明的性能评估方法在计算方便、效率高的情况下，准确评定砌体结构的抗震性能。

技术领域:

本发明涉及抗震性能评估的技术领域，具体而言，本发明尤其涉及一种基于延性的砌体结构抗震性能评估方法。

背景技术:

国内外学者一般认为，砌体结构是最古老，但同时又是迄今为止人们对其材料和结构性能掌握最少的一种建筑结构。由于砌体材料性能的高度非线性和离散性，砌体结构设计常常带有很多经验成分，且只对其进行一些简单的力学分析。以往对砌体结构抗震性能的研究侧重于承载能力，而较少关注其变形能力、耗能能力、延性等。基于性能的抗震理论的一个重要认识是，结构在中大震下的抗震性能主要取决于结构的变形能力而不是承载能力。如何采用基于性能的抗震理论对砌体结构进行分析、设计和评定，尚有许多问题有待研究。

砌体结构基于弹性计算的抗震分析方法存在重要的理论缺陷，而采用静力弹塑性方法(pushover方法)对砌体结构进行抗震分析有明显的优势。结构静力弹塑性分析方法可以分为以ATC40、EC8为代表的等效线性化方法和以FEMA356等为代表的位移修正系数法两类。两者的一个重要区别是：前者采用弹塑性结构的割线刚度，而后者采用弹塑性结构对应的弹性有效刚度。尽管目前对应该采用哪个刚度更合适仍有很大争议，但两类方法均是求解多自由度体系的弹塑性位移需求的过程，且均需采用迭代方法，计算量大。

由于不同年代建造的多层砌体结构在构造上差别较大，导致砌体结构的抗震性能差异巨大。现行基于性能的抗震性能评估方法中并没有考虑不同构造砌体结构性能水平的差异，因此不能准确评估砌体结构的抗震性能。

发明内容:

为了解决上述现有技术中的技术问题，为了寻找更为有效的实现方案，本发明提供了一种基于延性的砌体结构抗震性能评估方法，该方法计算效率高，同时保持了计算的准确度，可有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明公开了一种基于延性的砌体结构抗震性能评估方法，包括如下步骤：

确定不同抗震措施类别砌体结构的性能水平，并计算其位移延性能力；

计算砌体结构最大层间位移延性需求；

根据各性能水平的结构位移延性能力和结构最大层间位移延性需求确定砌体结构的抗震能力。

优选地，计算砌体结构的最大层间位移延性需求还包括如下步骤：

步骤S01、根据多层砌体结构剪切性薄弱层破坏机制计算各楼层屈服强度系数ξ_i，由楼层屈服强度系数的最小值来确定结构薄弱层，计算结构薄弱层的抗力折减系数R＝1/ξ_i,min；

步骤S02、根据结构基本周期T_0,e，计算等效单自由度体系结构的有效弹性周期T_eff和有效阻尼比ζ_eff；

步骤S03、根据有效弹性周期T_eff和有效阻尼比ζ_eff，计算结构位移的阻尼折减系数B和弹塑性位移增大系数C；

步骤S04、根据上述得到的阻尼折减系数B和弹塑性位移增大系数C，计算等效单自由度体系的屈服谱位移S_dy和弹塑性谱位移S_dp；

步骤S05、根据等效单自由度体系的位移延性需求μ，计算结构薄弱层层间位移延性需求μ₁。