第二讲抗震设计中两个概念问题的思考

1、关于弹塑性时程分析
目前,仍有一些单位或个人热衷于推行弹塑性时程分析。然而,应该注意到,为实现弹塑性时程分析所必须具备的材料弹塑性滞回曲线资料仍在研究积累之中,而作为结构体系中的构件的非线性变形对整体分析的影响更有待研究,看似精确的计算实际并不精确。中国地震局张敏政研究员指出:“由于设防地震动具有极大的离散性,算法的准确并无意义;相反,相对保守的算法才有助于提高结构抗震的可靠性。日本和美国的抗震设计规范中,对一般建筑至今采用简化的、经验的算法和
保守的系数,并不强调弹塑性时程分析;对于土木结构的非线性模型及其本构关系,我们只有很少的知识,地震反应分析只
能作为抗震设计的参考,大震不倒还要有经验的构造措施作保障”。
2、对“上部结构嵌固部位”的理解
嵌固部位”应有之义是“嵌固”———既约束柱(墙) 底的平移,又约束其转动,从而有别于“不动铰支承”。抗震规范6.1.14 条的规定“地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,⋯⋯位于地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面实际受弯承力之和不宜小于上柱下端实际受弯承载力。”从这里也可以看出,规范所说的“嵌固”不仅包含对结构底部水平位移的约束,而且对构件转角等其它自由度也加以约束。这里还要注意到2008 版抗震规范[1 ] 与2002 版的差别:在上引条文中,版用词是“上柱下端实际受弯承载力”,而2002 版用词是“上下柱端实际受弯承载力”。2008 版只把节点两侧梁端承载力之和与上柱作比较,而2002 版把它与上下柱之和作比较。显然,这一字之差,是对2002 版的修正,是合理的。因为“嵌固”是对上柱而言,节点下柱的存在只会加强对上柱的嵌固,而不是相反。至于2008 版没有把下柱加入梁的承载力之和中去,可以理解为安全储备。规范上述条文是从构件强度方面保证柱底嵌固,显然,相关构件的刚度也应有这样的要求。这方面请参

目前常用的SATWE 程序,是把上部结构的柱(墙) 底假定为固定端,如果不能满足嵌固条件,则将影响上部结构的内
力分布。福建省建筑设计研究院信息中心饶红旗主任曾就多层框架结构建模试算,即把柱底连梁作为一层结构输入,而在
下柱柱顶(梁下) 人为设铰,两侧连梁线刚度之和与上柱线刚度的比值作为参数,取不同数值,试算结果发现:与柱底完全嵌固
的计算结果相比,当上述比值不大于110 时,对上一层构件内力的影响可达20 %;若比值为115 时,影响可减至5 %以下;若
比值为210 ,则几乎没有影响。因此建议:当柱下为单根小直径桩基础时,柱底两侧(边柱则为一侧) 应设基础连梁,其线刚
度之和应不小于该柱底层线刚度的115 倍。对于两桩承台,与两桩连线垂直方向的基础连梁也应满足这个要求。