D0L:10.13374.issn1001-053x.2012.06.020 第34卷第6期 北京科技大学学报 Vol.34 No.6 2012年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.2012 基于我国规范RC框架结构的延性折减系数 王树和)四张举兵) 宋波”赵赤云》 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000832)北京建筑工程学院土木系，北京100044 ☒通信作者，E-mail:wangshuhe2001@163.com 摘要提出了一种基于能力谱原理的多自由度体系延性折减系数计算方法，然后依据我国抗震规范按照不同高度、不同设 防烈度设计了三组九个RC框架结构，并采用Pushover方法计算了它们的延性折减系数、超强系数和强度折减系数.发现高烈 度区的结构，在相同高度下具有较低的储备强度，而在相同设防烈度下，结构越高强度储备越低。根据研究结果，指出了我国 现行抗震规范下RC框架结构地震作用取值中的不足，并提出了对规范的修改建议. 关键词建筑标准：钢筋混凝土；框架结构：延性：抗震设计 分类号TU352.1·1 Ductility reduction factors of RC frames according to Chinese seismic code WANG Shu-he'”☒，ZHANG Ju-bing”',SONG Bo”,ZHA0Chi-n》 1)School of Civil and Environmental Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Department of Civil Engineering,Beijing Institute of Civil Engineering and Architecture,Beijing 100044,China Corresponding author,E-mail:wangshuhe2001@163.com ABSTRACT A method for calculating the ductility reduction factor of a multi-degree-of-freedom system was proposed based on the capacity spectrum theory.The ductility reduction factors,overstrength factors,and strength reduction factors of9RC frames according to current Chinese seismic code with different heights and design seismic zones were calculated using the Pushover method.It is found that the structures with a higher design seismic level have a lower reserve strength when they have the same height,while the reserve strength will decrease with increasing height at the same design seismic level.The current Chinese seismic code was evaluated and some advices were proposed for its future modification. KEY WORDS building standards;reinforced concrete (RC);structural frames;ductility;seismic design 在抗震设计中，由于地震是偶然现象，确定一个 范中的强度折减系数来自于过去的经验，其合理性 合理的地震作用取值，兼顾抗震性能和结构造价，是 和结构的安全性有待系统的研究.强度折减系 至关重要的问题.实际经验表明，建筑结构实际抵 数可表示为超强系数R?与延性折减系数R。的乘 抗侧向荷载的能力比设计地震作用大很多，这主要 积，即R=R。·R。·超强系数表示结构的屈服强度与 是由于结构具有超强和延性耗能的能力，因此目前 设计地震作用之比，延性折减系数表示结构的极限 世界上主要抗震规范的做法是将在设防烈度下使结 强度与屈服强度之比.结构由于具有延性耗能的能 构维持弹性状态所需最小强度除以一个大于1的系 力，极限强度要高于屈服强度，通过对结构超强能力 数（称为强度折减系数），得到设计地震力，这样使 和延性耗能能力的分析，可以获得结构的强度折减 设计地震力大为降低，即可满足预期的设防目标又 系数，掌握结构的强度折减能力，从而对抗震设计中 较为经济.可见，强度折减系数(R)在抗震设计中 地震作用取值的合理性进行评估. 决定着设计地震荷载的取值，也决定着结构的造价 由于各国规范对结构设计中地震荷载的取值方 和安全性，具有重要的作用.但是，目前世界各国规 法、构造措施等存在很大差异，因此结构超强能力和 收稿日期：201105-06 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51078033)第 34 卷 第 6 期 2012 年 6 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 34 No． 6 Jun． 2012 基于我国规范 RC 框架结构的延性折减系数 王树和1) 张举兵1) 宋 波1) 赵赤云2) 1) 北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083 2) 北京建筑工程学院土木系，北京 100044 通信作者，E-mail: wangshuhe2001@ 163． com 摘 要 提出了一种基于能力谱原理的多自由度体系延性折减系数计算方法，然后依据我国抗震规范按照不同高度、不同设 防烈度设计了三组九个 RC 框架结构，并采用 Pushover 方法计算了它们的延性折减系数、超强系数和强度折减系数． 发现高烈 度区的结构，在相同高度下具有较低的储备强度，而在相同设防烈度下，结构越高强度储备越低． 根据研究结果，指出了我国 现行抗震规范下 RC 框架结构地震作用取值中的不足，并提出了对规范的修改建议． 关键词 建筑标准; 钢筋混凝土; 框架结构; 延性; 抗震设计 分类号 TU352. 1 + 1 Ductility reduction factors of RC frames according to Chinese seismic code WANG Shu-he 1) ，ZHANG Ju-bing1) ，SONG Bo 1) ，ZHAO Chi-yun2) 1) School of Civil and Environmental Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) Department of Civil Engineering，Beijing Institute of Civil Engineering and Architecture，Beijing 100044，China Corresponding author，E-mail: wangshuhe2001@ 163． com ABSTRACT A method for calculating the ductility reduction factor of a multi-degree-of-freedom system was proposed based on the capacity spectrum theory． The ductility reduction factors，overstrength factors，and strength reduction factors of 9 RC frames according to current Chinese seismic code with different heights and design seismic zones were calculated using the Pushover method． It is found that the structures with a higher design seismic level have a lower reserve strength when they have the same height，while the reserve strength will decrease with increasing height at the same design seismic level． The current Chinese seismic code was evaluated and some advices were proposed for its future modification． KEY WORDS building standards; reinforced concrete ( RC) ; structural frames; ductility; seismic design 收稿日期: 2011--05--06 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 51078033) 在抗震设计中，由于地震是偶然现象，确定一个 合理的地震作用取值，兼顾抗震性能和结构造价，是 至关重要的问题． 实际经验表明，建筑结构实际抵 抗侧向荷载的能力比设计地震作用大很多，这主要 是由于结构具有超强和延性耗能的能力，因此目前 世界上主要抗震规范的做法是将在设防烈度下使结 构维持弹性状态所需最小强度除以一个大于 1 的系 数( 称为强度折减系数) ，得到设计地震力，这样使 设计地震力大为降低，即可满足预期的设防目标又 较为经济． 可见，强度折减系数( R) 在抗震设计中 决定着设计地震荷载的取值，也决定着结构的造价 和安全性，具有重要的作用． 但是，目前世界各国规 范中的强度折减系数来自于过去的经验，其合理性 和结构的安全性有待系统的研究［1--2］． 强度折减系 数可表示为超强系数 RΩ 与延性折减系数 Rμ 的乘 积，即 R = RΩ·Rμ ． 超强系数表示结构的屈服强度与 设计地震作用之比，延性折减系数表示结构的极限 强度与屈服强度之比． 结构由于具有延性耗能的能 力，极限强度要高于屈服强度，通过对结构超强能力 和延性耗能能力的分析，可以获得结构的强度折减 系数，掌握结构的强度折减能力，从而对抗震设计中 地震作用取值的合理性进行评估． 由于各国规范对结构设计中地震荷载的取值方 法、构造措施等存在很大差异，因此结构超强能力和 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2012.06.020