钢板剪力墙结构倒塌机理及基于性态抗震设计方法

近年来数次强烈地震后结构的损毁程度、丧失使用功能引起的经济损失之大、修复成本之高超出人们的预想，进一步探讨更完善的结构抗震设计理论和方法成为迫切的需要，基于结构性态的抗震设计思想引起了重视并得到发展。部分国家的建筑结构抗震设计规范已呈现出基于性态的抗震设计理念，各国学者提出了个性不同的设计方法，但见诸文献的研究成果主要集中在单自由度结构和简单的结构体系，且未见一般性的设计方法。.本项目研究钢框架－钢板剪力墙（墙板未加劲）结构在强震下的性态、倒塌机理、层剪力的分布规律、弹塑性多自由度体系地震输入能量的量化表述，以将结构单调推覆形成所预期的屈服机构并达到目标侧移时的能量平衡方程为设计依据，提出对应设防烈度、罕遇烈度地震水准的钢框架－钢板剪力墙结构基于性态的抗震设计方法。

现行的建筑结构抗震设计方法虽简单、易掌握，但对结构的非弹性性能不能提供足够的信息，对设防地震及罕遇地震下结构的性态无法明确控制，致使强震下部分建筑的损毁程度超出预想。基于性态的抗震设计理念已被普遍接受，我国《建筑抗震设计规范》已纳入性态设计的内容，但因研究成果、技术储备的不足，目前各国规范还都未能提出一般性的设计方法，提出对应多种地震水准和结构性态的一般性设计方法是各国学者所面临的主要挑战。. 本项目研究了多自由度结构滞回能需求的计算方法、地震动作用下钢框架－钢板剪力墙结构倒塌机理、屈服机构、滞回能耗散、结构基于能量的性态设计方法。全部研究计划均已完成。. 全部研究计划均以完成。 主要研究成果有：提出了有速度脉冲近场地震动的最大有效滞回耗能谱（MECE谱）、远场地震动的累积滞回耗能谱、累积延性比谱；基于结构的预期屈服机构和目标侧移，由滞回能输入、耗散平衡关系提出了钢框架－钢板剪力墙结构设计底部剪力的计算方法；提出了近场地震钢框架－钢板剪力墙结构基于最大有效滞回耗能谱的性态设计方法；提出了远场地震钢框架－钢板剪力墙结构基于累积延性比谱、累积滞回耗能谱的性态设计方法。