[发明专利]基于性能水准的结构构件抗震承载力计算方法

权利要求书

1.一种基于性能水准的结构构件抗震承载力计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、以结构最大层间位移角设定不同性能水准，计算不同性能水准的结构顶点位移；

S2、根据第一振型质量参与系数和不同性能水准的结构顶点位移，确定不同性能水准的第一振型位移；

S3、根据不同性能水准下的第一振型位移，基于结构与等效单自由度体系的映射关系，获得不同性能水准下的第一振型等效单自由度体系的位移n表示不同性能水准数；

S4、选择适合场地的地面运动，根据第一振型等效单自由度体系的弹塑性动力非线性方程，不断调整地面运动峰值加速度的大小，使得位移响应与不同性能水准的第一振型等效单自由度体系的位移相同，获得不同性能水准下达到第一振型等效单自由度体系的位移时，不同性能水准的多条地面运动的峰值加速度平均值A_max(n)和对应的第一振型地震影响系数α₁(n)；

S5、基于不同性能水准的多条地面运动的峰值加速度平均值，根据抗震规范规定的设计反应谱，获得不同性能水准、不同振型下的地震影响系数，不包括第一振型；

S6、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；

S7、对于到达屈服前的各性能水准，按考虑地震效应调整设计值的地震作用效应的基本组合，进行承载力的计算；

S8、对于到达屈服后，发生不严重破坏前的各性能水准，进行承载力的计算；

S9、对于发生不严重破坏后，直到倒塌的各性能水准，按照构件极限承载力值的地震作用效应的标准组合，进行承载力的计算。

2.根据权利要求1所述的基于性能水准的结构构件抗震承载力计算方法，其特征在于，步骤S1包括：

(S1-1)结构最大层间位移角表征结构不同的性能水准，抗震规范规定不同的性能水准对应的钢筋混凝土框架结构的最大层间位移角不同；

(S1-2)采用PUSHOVER推覆结构，获得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)，n表示不同的性能水准。

3.根据权利要求2所述的基于性能水准的结构构件抗震承载力计算方法，其特征在于，步骤(S1-1)抗震规范规定不同的性能水准对应的钢筋混凝土框架结构的最大层间位移角如下表

所示。

4.根据权利要求2或3所述的基于性能水准的结构构件抗震承载力计算方法，其特征在于，步骤S2包括如下步骤：

(S2-1)计算振型参与系数

第j阶振型参与系数

其中，φ_i,j—第i质点第j阶振型，G_i—第i质点重力荷载代表值；N—某方向的振型数；

(S2-2)振型质量参与系数

第j阶振型质量参与系数

振型个数取值应使振型质量参与系数之和大于90％；

(S2-3)不同性能水准的第一振型位移

—第一振型结构顶点位移；η₁—第1阶振型质量参与系数。

5.根据权利要求4所述的基于性能水准的结构构件抗震承载力计算方法，其特征在于，步骤S3中不同性能水准下的第一振型等效单自由度体系的位移的计算方法为：

或计算方法为：

其中h_i—第i层高度，H—建筑的总高度，—第一简化调整系数，取0.80-0.95。