一种新型建筑结构的分灾抗震设计研究★

庞 乃 勇

(中粮置业投资有限公司，北京 100020)

·结构·抗震·

一种新型建筑结构的分灾抗震设计研究★

庞 乃 勇

(中粮置业投资有限公司，北京 100020)

简述了分灾抗震设计的定义及结构原理，介绍了新型建筑结构体系——节能砌块隐形密框结构体系的构造形式，并深入分析了该结构体系的抗震减灾能力，对建筑物结构抗震性能的进一步研究有重要意义。

新型建筑结构，抗震设计，结构体系，构造形式

1 分灾抗震设计概念

基于分灾模式的结构抗震设计[1-3]，就是输入的地震能量由结构的不同分灾元件来分担，同时明确各部分在不同阶段所消耗的能量大小，确保主体结构在设计使用期间内，尤其在强震作用下所受到的地震力大大降低，仍能够单独承担荷载作用。分灾抗震设计结构原理见图1。

2 密肋耗能复合墙结构体系

结构形式合理、墙体材料适宜和生产工艺先进是我国对新型住宅结构体系的重点要求，基于以上要求并综合考虑建筑结构的耗能减震性能，由西安建筑科技大学和北京交通大学联合开发了一种新型住宅结构体系——节能块体隐形密框结构体系[4,5]。

节能块体隐形密框结构体系采用装配整体式方案，由预制密肋耗能复合墙板、现浇隐形框架和复合楼板组合而成，其构造形式见图2。其中密肋耗能复合墙板是由密布的肋梁和肋柱形成的肋格，内嵌节能轻质块体预制而成，隐形框架是由楼层暗梁、边框柱和连接柱形成[6]。

3 节能块体隐形密框结构体系分灾设计

节能块体隐形密框结构体系层层嵌套的构造形式使得构件之间具有复杂的协同工作关系，结构破坏模式多样，因此需要通过预先设计好的分灾路径，调整墙体地震内力分布比例，实现合理的结构破坏机制。节能砌块隐形密框结构分灾路径(抗震防线)见图3。

通过对结构材料、选型和尺寸方面的优化设计及分灾元件的合理布置，实现“节能块体—框格—外框”三阶段破坏的分灾抗震模式，有效减小地震作用带来的危害，以达到结构整体失效损失最小的目的。图4表示节能块体隐形密框结构分灾路径可以实现的性能目标。由图4可知，在大震作用下，外框架仍在弹性阶段工作，建筑物大震不坏；在中震作用下，外框架会发生破坏，但是只需要对其进行修复或替换，在小震作用下，结构的各个分灾元件均处于弹性阶段。

4 结语

本文以新型建筑结构体系——节能块体隐形密框结构体系为例，深入分析了基于分灾模式的结构抗震性能，为结构基于性能的抗震设计提供参考。

[1] 李 刚，程耿东.基于性能的结构抗震设计——理论、方法与应用[M].北京：科学出版社，2004.

[2] 程耿东，蔡文学.基于分灾模式的结构防灾减灾设计概念初探[J].自然灾害学报，1996，5(1)：22-27.

[3] Wen, Y. K.， Kang, Y. J.. Minimum Building Life-cycle Cost Design Criteria，I：Methodology and Ⅱ Applications[J].Journal of Structural Engineering，2001，127(3)：330-346.

[4] 姚谦峰，庞乃勇，夏 雷.基于抗震概念设计的密肋复合墙新型抗震结构体系[J].北京交通大学学报，2010，34(4)：50-55.

[5] 夏 雷.底部框架密肋复合墙结构组合作用效应及非线性分析方法研究[D].北京:北京交通大学博士学位论文，2012.

[6] 姚谦峰，师永恒.密肋壁板结构分灾抗震设计[J].工业建筑，2008，38(1)：1-3，13.

A new-type research on building structure of damage-reduction and seismic-resistance design★

Pang Naiyong

(CofcoComercialPropertiesInvestmentCo.,Ltd,Beijing100020,China)

The paper indicates the definition and structural principle for the seismic isolated and anti-seismic design, introduces the new architectural structural system, energy-saving block and invisible multi-ribbed structure, and analyzes the anti-seismic and disaster relief capacity of the structural system, so it is meaningful for the further research on the anti-seismic performance of the architectural structure.

new architectural structure, anti-seismic design, structural system, structural form

1009-6825(2015)02-0020-02

2014-11-05★：国家自然科学基金资助项目(项目编号：51078028)

庞乃勇(1986- )，男，工程师

TU352

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