[发明专利]基于性能水准的地震动评估方法

说明书

本发明涉及抗震设计技术领域，本发明的基于性能水准的地震动评估方法，包括如下步骤：确定不同的性能水准对应的层间位移角作为抗震性能水准；将不同性能水准映射于结构顶点位移，并获得不同性能水准下的基底剪力；选取振型数，并获得第二振型至最大振型的各阶模态下顶点位移与基底剪力曲线按照结构第一周期建立单自由度体系的二阶弹塑性微分动力时程方程，反复调整不同地面运动的峰值加速度，提取达到性能水准的地面运动峰值加速度；评估基于性能水准的地震动。本发明摒弃了烈度概念，直接基于性能水准完成建筑方案设计阶段性能地震动的评估，克服了烈度不确定性，计算精度大幅提高，评估方法更为科学。

技术领域

本发明涉及抗震设计技术领域,具体涉及一种地震动评估方法。

背景技术

中国抗震规范(GB 50011－2016)规定，50年超越概率为10％、63％和2％的地震烈度分别是多遇、基本和罕遇烈度，抗震承载能力是基于设防多遇烈度弹性地震反应谱，采用振型分解法或底部剪力法计算地震作用，进行地震作用效应组合，实现构件抗震承载力计算的。美国ASCE7，IBC基于两水准转换，将最大考虑地震(对应中国规范中的“罕遇烈度”)的2/3转换为设计地震(对应中国规范中的“基本烈度”)，基于设计反应谱采用静力设计的底部剪力法(等效侧向力法)和振型分解法，通过结构调整系数考虑不同结构类型的结构反应修正，将设计地震作用折算为弹性范围，进行地震作用效应组合，完成抗震承载力计算。欧洲抗震规范与美国类似，设计地震作用折算是通过性能系数，折算成相应的弹性地震作用，进行地震作用效应组合，完成抗震承载力计算。以上表明，各国抗震规范都是基于设防烈度或地震动参数，完成结构构件的抗震承载力计算。

中国抗震规范(GB 50011－2016)在附录M--实现抗震性能设计目标的参考设计方法中，给出了实现抗震性能设计目标的构件抗震承载力计算方法，但仍然是基于烈度，在设防地震动、设防烈度地震动和罕遇地震动下，完成构件抗震承载力计算。从本质上，基于性能的抗震设计应从性能水准(非烈度出发)，进行构件抗震承载力计算，但是，现有方法没有基于性能水准的结构构件抗震承载力的设计方法。

为了克服以上缺点，2019年11月05日授权公告的中国专利，专利名称为基于性能水准的结构构件抗震承载力计算方法，公告号为CN109344511B，其基于不同性能水准，确定地震动，采用平方和开平方法或者完全二次组合法，合成多个振型下不同性能水准的结构地震作用，根据不同的性能水准，选择不同的承载力计算公式，计算构件的承载力。然而，在建筑方案设计阶段，需要对性能地震动水平进行评估，目前，尚没有基于性能水准的地震动评估方法。

发明内容

本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种基于性能水准的地震动评估方法，解决了在建筑方案设计阶段，如何对基于性能水准的地震动进行准确评估问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其包括如下步骤：

步骤1，确定不同的性能水准对应的层间位移角作为抗震性能水准；

步骤2，获得第一振型下最大层间位移角与结构顶点位移的关系，将不同性能水准映射于结构顶点位移X_top(n)，并获得不同性能水准下的基底剪力；

步骤3，选取振型数，并获得第二振型至最大振型的各阶模态下顶点位移与基底剪力曲线；

步骤4，不同性能水准下的基底剪力，乘以不同模态剪力调整系数得到迭代后对应阶振型下性能水准的基底剪力；

步骤5，不同性能水准下，按SRSS规则，计算第i次迭代时，r阶振型性能水准的总位移值其中u_ip是第i次迭代时，p阶振型下性能水准的位移；