四水准设防下摇摆框架基于性能的抗震设计方法

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作者 阎石 付江监 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第3期522-531,共10页

与传统框架结构相比,摇摆框架结构在地震作用下具有损伤小、残余变形小等优异的抗震韧性性能,体现出可恢复功能结构的典型特征。因此,需要匹配更高标准的抗震性能目标,并建立相应目标下的设计方法。首先,在传统建筑结构“三水准”抗震... 与传统框架结构相比,摇摆框架结构在地震作用下具有损伤小、残余变形小等优异的抗震韧性性能,体现出可恢复功能结构的典型特征。因此,需要匹配更高标准的抗震性能目标,并建立相应目标下的设计方法。首先,在传统建筑结构“三水准”抗震设防目标和可恢复功能结构“四水准”抗震设防目标的基础之上,完成符合摇摆框架结构基于性能的抗震设计的具体韧性性能水准的划分、目标的定义以及指标的量化。然后,在明确摇摆框架结构弹塑性地震响应基本规律与抗震韧性性能的基础之上,给出基于性能的抗震设计流程,并以一幢四层钢筋混凝土框架结构为例,展示四水准抗震设防目标下基于性能设计方法的工程算例。最后,选用6条天然地震波对其进行动力弹塑性时程分析,模拟建筑物遭遇罕遇地震时的结构响应。研究结果表明,摇摆框架结构在罕遇地震作用下,最大层间位移角满足设计要求的性能目标,并表现出损伤程度低、残余变形小、复位能力好等优异的抗震韧性性能特点。验证了摇摆钢筋混凝土框架结构在四水准抗震设防目标下性能化抗震设计方法的可行性。 展开更多

关键词 四水准抗震设防目标 摇摆框架结构 基于性能的抗震设计方法 动力时程分析 层间侧移角

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变滞回性能阻尼器的抗震性能及其在RC排架墩中的应用

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作者 董慧慧 李艳玲 +1 位作者 韩强 杜修力 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期98-108,共11页

为了实现分级保护主体结构同时减小传统耗能阻尼器在强震作用下的残余变形的目的,提出一种基于形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)板环的新型变滞回性能阻尼器(variable hysteresis performance damper based on shape memory alloy,... 为了实现分级保护主体结构同时减小传统耗能阻尼器在强震作用下的残余变形的目的,提出一种基于形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)板环的新型变滞回性能阻尼器(variable hysteresis performance damper based on shape memory alloy,SMA-VHD)。首先阐明了新型阻尼器的基本构造,揭示了其变滞回性能工作机理和自复位原理。通过对SMA板材进行材性试验确定了SMA板材的关键性能参数,进而建立阻尼器精细化有限元模型,系统研究阻尼器的滞回性能及参数影响规律。最后将新型阻尼器应用于RC排架墩中,通过动力时程分析研究附加阻尼器桥墩结构的分阶段抗震性能。研究结果表明:SMA板材应力应变关系呈“旗帜型”,具有良好的自复位能力;SMA-VHD滞回曲线呈现明显分级平台,随着阻尼器变形的增加,其滞回曲线由饱满的矩形变为具有自复位功能的“旗帜型”,表明该阻尼器具有变滞回性能的特性;将SMA-VHD应用到RC排架墩中,可有效实现结构的分级抗震,提高桥墩结构的抗震性能水平。 展开更多

关键词 变滞回性能阻尼器(VHD) 形状记忆合金(SMA) RC排架墩 自复位功能 分级抗震

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基于性态的抗震设计理论和方法的研究与发展 被引量：20

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作者 周云 安宇 梁兴文 《世界地震工程》 CSCD 2001年第2期1-7,共7页

基于性态的抗震设计理论和方法是目前世界各国学术界和工程界广泛关注的课题。本文从性态设 计的理论框架、地震设防水准、结构抗震性态水准、结构抗震设计方法等四方面评述了国内外的研究和 发展状况，并提出了若干值得重视的问题。

关键词 性态设计 性态水准 抗震设计方法 结构抗震设计 地震设防水平 弹塑性 承载力

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钢筋混凝土结构基于地震损伤性能的设计 被引量：148

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作者 欧进萍 何政 +1 位作者 吴斌 邱法维 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 1999年第1期21-30,共10页

本文结合我国地震设防水准，在国内外有关地震损伤大量研究结果的基础上，提出了钢筋混凝土结构地震损伤的“三水准”性能目标；其次，对于剪切型钢筋混凝土结构，提出了结构层间柱－压弯构件三线性恢复力模型参数确定和地震损伤计算方... 本文结合我国地震设防水准，在国内外有关地震损伤大量研究结果的基础上，提出了钢筋混凝土结构地震损伤的“三水准”性能目标；其次，对于剪切型钢筋混凝土结构，提出了结构层间柱－压弯构件三线性恢复力模型参数确定和地震损伤计算方法；第三，提出了地震损伤直接验算和将地震损伤验算归结为变形验算的钢筋混凝土结构地震损伤性能设计方法；最后，通过设计例题说明了本文方法应用的可行性。 展开更多

关键词 钢筋混凝土结构 地震损伤 性能目标 设计方法

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基于结构功能设计理论的发展综述 被引量：20

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作者 谢晓健 蒋永生 +1 位作者 梁书亭 许巍 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 2000年第4期9-15,共7页

基于结构功能的设计理论是 90年代国际上提出的新概念 ,是抗震设计理念上的一次变革 .本文阐述了结构功能的设计理论产生的背景、基本思想、主要特点以及研究现状 ,指出了结构功能的设计理论对推动土木工程学科发展的重要意义 .

关键词 基于结构功能 抗震设计 结构功能设计理论

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框架结构基于性能的抗震设防目标和性能指标的量化 被引量：60

6

作者 门进杰 史庆轩 周琦 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期76-82,共7页

针对我国现行抗震规范中,地震作用水平从多遇地震到罕遇地震的超越概率相差较大的现状,提出中小震的地震作用水平,取其50年内的超越概率为40%;对结构性能水平进行细化,划分"五档"性能水平,结合4个地震作用水平,建立14个结构... 针对我国现行抗震规范中,地震作用水平从多遇地震到罕遇地震的超越概率相差较大的现状,提出中小震的地震作用水平,取其50年内的超越概率为40%;对结构性能水平进行细化,划分"五档"性能水平,结合4个地震作用水平,建立14个结构抗震性能目标和"四水准"的抗震设防目标。在统计分析国内外215个钢筋混凝土框架(柱)试验数据的基础上,建立结构在地震作用下处于暂时使用和修复后使用性能水平的量化指标。通过算例,对3种不同高度的规则框架分别按照小震和中小震进行抗震设计,并进行反应谱法和时程分析,结果表明按现行规范"小震不坏"进行设计的结构,不一定能保证"中震可修",而按照"中小震"进行结构抗震设计,可以保证"中震可修"。 展开更多

关键词 基于性能的抗震设计理论 抗震设防目标 性能水平 性能指标

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建筑结构基于性能抗震设计的几个问题 被引量：100

7

作者 马宏旺 吕西林 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1429-1434,共6页

近十年 ,特别是美国 (1994年 ,Northridge)和日本 (1995年 ,阪神 )发生强烈地震后 ,暴露出现行抗震设计思想的不足 .为了克服这些不足 ,基于性能的抗震设计被国际上广泛研究 ,并且被认为是未来抗震设计的主要指导思想 .在有关文献的基础... 近十年 ,特别是美国 (1994年 ,Northridge)和日本 (1995年 ,阪神 )发生强烈地震后 ,暴露出现行抗震设计思想的不足 .为了克服这些不足 ,基于性能的抗震设计被国际上广泛研究 ,并且被认为是未来抗震设计的主要指导思想 .在有关文献的基础上 ,针对基于性能抗震设计所涉及的部分问题进行了阐述 .目的是明确基于性能抗震设计的主要思想。 展开更多

关键词 建筑结构 抗震设计 性能设计 可靠度 目标性能水平

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结构的性能水准与评价指标 被引量：23

8

作者 李应斌 刘伯权 史庆轩 《世界地震工程》 CSCD 2003年第2期132-137,共6页

基于结构性能的结构抗震设计理论要求预先确定明确的结构性能水准。从结构的破坏程度出发,将结构的性能分为五个水准,讨论了结构各系统的性能要求,并提出了评价性能水准的参数指标。

关键词 结构性能水准 结构抗震设计 破坏程度 评价指标 建筑物 主体结构 破坏程度

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规则桥梁抗震性能水准的定义及其量化描述 被引量：36

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作者 孙颖 卓卫东 房贞政 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2011年第5期104-112,共9页

基于性能的结构抗震设计是各国结构抗震设计规范未来的主要发展方向,虽然其理论框架已基本形成,然而其中至关重要的结构抗震性能水准的定义及其量化描述问题,目前仍处于研究探讨阶段。本文从公路梁式桥震害现象出发,采用极限状态设计概... 基于性能的结构抗震设计是各国结构抗震设计规范未来的主要发展方向,虽然其理论框架已基本形成,然而其中至关重要的结构抗震性能水准的定义及其量化描述问题,目前仍处于研究探讨阶段。本文从公路梁式桥震害现象出发,采用极限状态设计概念,对规则桥梁在地震作用下的性能水准予以明确的定义;并以墩顶漂移率作为设计参数,通过对大量试验数据的统计分析,给出了与各级不同性能水准(完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏及倒塌)相对应的目标值,供基于性能的抗震设计采用。 展开更多

关键词 规则桥梁 抗震性能水准 抗震设计极限状态 墩顶漂移率 性能指标

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基于性能的结构抗震设计研究 被引量：20

10

作者 李晓莉 吴敏哲 郭棣 《世界地震工程》 CSCD 2004年第1期153-156,共4页

介绍了结构抗震性能水准的划分、抗震性能目标的确定以及常用的基于性能的抗震设计方法。文中着重探讨了按延性系数进行结构性能抗震设计的方法和步骤,最后指出性能抗震设计方法今后的发展趋势。

关键词 结构抗震 性能水准 性能目标 抗震设计 按延性系数设计

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基于建筑性能的非结构构件抗震设计研究 被引量：9

11

作者 郝进锋 李艳秋 +1 位作者 刘艳晖 滕振超 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2006年第3期63-66,共4页

针对非结构构件在地震中破坏的现象、震害情况,分析破坏原因,给出了非结构构件的抗震设防目标。基于建筑物性能的基本思想,给出了非结构构件的性能设计要求;讨论了非结构构件和附属设备的抗震设计计算原则。对建筑的非结构构件提出了相... 针对非结构构件在地震中破坏的现象、震害情况,分析破坏原因,给出了非结构构件的抗震设防目标。基于建筑物性能的基本思想,给出了非结构构件的性能设计要求;讨论了非结构构件和附属设备的抗震设计计算原则。对建筑的非结构构件提出了相应的抗震设防技术措施,以提高其抗震能力。 展开更多

关键词 非结构构件 抗震设计 性能设计 性能水准

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超限高层建筑结构基于性能抗震设计的研究 被引量：12

12

作者 张建新 李辉 孙柏涛 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2016年第1期94-97,共4页

主要比较分析了超限高层建筑中基于性能抗震设计方法与常规抗震设计方法,并就目前我国的超限高层建筑结构的特点,详细的分析了超限高层结构基于性能抗震设计中的抗震性能水准以及性能目标的组成,希望能够为我国超限高层建筑的性能抗震... 主要比较分析了超限高层建筑中基于性能抗震设计方法与常规抗震设计方法,并就目前我国的超限高层建筑结构的特点,详细的分析了超限高层结构基于性能抗震设计中的抗震性能水准以及性能目标的组成,希望能够为我国超限高层建筑的性能抗震设计有些帮助。 展开更多

关键词 超限高层建筑 常规抗震设计 性能抗震设计 性能水准 性能目标

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梁桥多级设防SMA减震装置 被引量：20

13

作者 曹飒飒 伍隋文 +2 位作者 孙卓 王欢 杨俊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第24期209-217,共9页

近场地震动输入下,减隔震桥梁会发生比较大的位移和残余变形,导致落梁等严重震害。拟提出一种新型多级设防SMA减震装置,由三级SMA索与铅芯橡胶支座并联组成;随地震强度增大,各级SMA索依次张紧,满足不同性能需求;基于OpenSees和Sap2000软... 近场地震动输入下,减隔震桥梁会发生比较大的位移和残余变形,导致落梁等严重震害。拟提出一种新型多级设防SMA减震装置,由三级SMA索与铅芯橡胶支座并联组成;随地震强度增大,各级SMA索依次张紧,满足不同性能需求;基于OpenSees和Sap2000软件,探索多级设防SMA减震装置恢复力模型和滞回模型,对比分析两种软件对多级设防SMA减震装置的模拟效果。以某一连续梁桥为例,以SMA索截面积进行参数分析,研究其多级减震效果。结果表明,该装置具有较好的自复位、限位和耗能能力,兼具多级设防的优点。 展开更多

关键词 桥梁抗震 形状记忆合金 多级设防 OPENSEES 多级减震控制

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网壳结构基于性能的抗震设计方法研究 被引量：6

14

作者 聂桂波 刘坤 +1 位作者 支旭东 戴君武 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第A01期8-12,19,共6页

基于性能的抗震设计是结构抗震设计的发展趋势,该文在考虑材料损伤及损伤累积的基础上,建立网壳结构的数值模型,通过基于IDA的全过程分析方法,考察网壳结构强震下的抗震性能;建立了分别基于多项特征响应和变形能量的结构损伤模型,对比... 基于性能的抗震设计是结构抗震设计的发展趋势,该文在考虑材料损伤及损伤累积的基础上,建立网壳结构的数值模型,通过基于IDA的全过程分析方法,考察网壳结构强震下的抗震性能;建立了分别基于多项特征响应和变形能量的结构损伤模型,对比两种损伤模型的精度,实现结构不同损伤状态的量化,并利用此模型量化结构的分级性能水准;通过多组地震动的IDA分析,实现结构分级性能水准易损性分析和综合易损性分析;确定结构性能目标,初步实现结构的优化设计,从而为建立网壳结构完整的基于性能的抗震设计方法奠定了基础。 展开更多

关键词 网壳结构 基于性能 抗震设计 本构模型 性能水准 优化设计

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大跨空间结构性能水准划分及其易损性分析 被引量：9

15

作者 聂桂波 范峰 支旭东 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1-6,共6页

为研究大跨空间结构强震作用下性能水准的确定和量化,以凯威特单层球面网壳为例,确定了结构分级性能水准,采用多地震动全过程分析的方法建立了结构基于多项特征响应的损伤模型,应用此损伤模型刻画了结构不同的损伤程度,并给出了分级性... 为研究大跨空间结构强震作用下性能水准的确定和量化,以凯威特单层球面网壳为例,确定了结构分级性能水准,采用多地震动全过程分析的方法建立了结构基于多项特征响应的损伤模型,应用此损伤模型刻画了结构不同的损伤程度,并给出了分级性能水准的界限值及对应的结构宏微观响应,从而实现了大跨空间结构分级性能水准易损性分析. 展开更多

关键词 大跨空间结构 基于性能 抗震设计 性能水准 易损性分析

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基于抗震性态的设防标准研究 被引量：42

16

作者 谢礼立 马玉宏 《地震学报》 CSCD 北大核心 2002年第2期200-209,223,共10页

以基于性态的抗震设计为出发点 ,并以我国为例 ,针对目前国内外抗震设防标准的若干问题和不足 ,提出了基于性态抗震设计的三环节抗震设防方法 .将现有的设防内容改为确定结构的抗震设计类别、确定设计烈度或设计地震动参数、确定建筑的... 以基于性态的抗震设计为出发点 ,并以我国为例 ,针对目前国内外抗震设防标准的若干问题和不足 ,提出了基于性态抗震设计的三环节抗震设防方法 .将现有的设防内容改为确定结构的抗震设计类别、确定设计烈度或设计地震动参数、确定建筑的重要性等级 3个方面 ,并分别在每一方面进行具体深入的研究 ,从而形成了一套完整的基于性态的抗震设防标准确定的原则、方法和框架 。 展开更多

关键词 抗震性态 抗震设计 抗震设防标准 设防列度 地震危险性特征 地震易损性 地震经济损失估计 地震死亡率

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带可更换构件的RCS混合框架结构受力特性及抗震设计方法 被引量：17

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作者 门进杰 霍文武 +2 位作者 兰涛 雷梦珂 史庆轩 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期42-52,共11页

提出一种带可更换构件的RCS混合框架结构,其结构组成包括耗能框架和主框架,利用可更换构件损伤集中耗能,地震后通过更换受损可更换构件实现结构功能快速恢复。采用SAP2000对14榀框架结构进行非线性静力分析,对比研究了混合框架的受力性... 提出一种带可更换构件的RCS混合框架结构,其结构组成包括耗能框架和主框架,利用可更换构件损伤集中耗能,地震后通过更换受损可更换构件实现结构功能快速恢复。采用SAP2000对14榀框架结构进行非线性静力分析,对比研究了混合框架的受力性能,明确了混合框架的屈服机制及受力状态。分析了可更换梁的破坏模式、截面形式及布置位置,耗能框架的跨度及布置位置等参数对混合框架受力特性的影响。基于受力特性分析结果,提出了正常使用、耗能构件可更换、主框架可修复、生命安全及防止倒塌等5个性能水准的划分方法,并将弹性刚度比(KDF/KMF)和屈服位移比(Δ2/Δ1)两个参数作为结构弹性设计的控制参数。采用SAP2000对8榀混合框架结构进行动力时程分析和非线性静力分析,提出了满足不同性能水准的层间位移角限值,以及对结构进行弹性设计时控制参数的取值范围;并结合结构的不同性能目标,进而提出混合框架结构基于双参数的抗震设计方法。研究结果表明,该混合框架结构具有良好的屈服机制,剪切型可更换梁耗能能力较强,自定义截面可更换梁有利于实现结构震后功能恢复,楼面层与层间同时布置可更换梁、增大耗能框架的跨度均能提高结构的刚度和承载力;此外,当弹性刚度比为2.8~4.3,屈服位移比大于1.8时,结构可以达到预期受力状态,且具有较好的可更换性,所提基于双参数的抗震设计方法是有效的。 展开更多

关键词 RCS混合框架 可恢复结构 受力特性 性能水准 抗震设计

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基于“投资-效益”准则的抗震性能目标优化决策 被引量：5

18

作者 唐玉 郑七振 楼梦麟 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1613-1619,共7页

以结构在地震作用下的破坏程度为依据将结构性能水平划分为五级,并选取结构的层间位移角为定量控制指标,建立了"结构破坏程度结构性能水平层间位移角"之间的对应关系.该划分细化和量化了现行规范规定的三级性能水平,为设计人... 以结构在地震作用下的破坏程度为依据将结构性能水平划分为五级,并选取结构的层间位移角为定量控制指标,建立了"结构破坏程度结构性能水平层间位移角"之间的对应关系.该划分细化和量化了现行规范规定的三级性能水平,为设计人员和业主提供更多选择,使结构抗震设计更加灵活.同时以"投资效益"准则为基本原则,结合地震危险性分析,建立了改进的结构全寿命总费用模型.该模型不仅考虑了结构的初始造价,而且充分根据结构性能失效的特点考虑了结构在各级性能水平下的损失期望,全面注重了结构性能、安全及社会经济等因素,为实现基于性能的结构抗震设计提供了有效的理论依据和可靠的计算方法. 展开更多

关键词 基于性能的抗震设计 结构性能水平 抗震性能目标 “投资效益”准则 全寿命周期总费用

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建筑结构抗震设防等级个数的研究 被引量：4

19

作者 马宏旺 吕西林 陈晓宝 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期52-56,共5页

明确的多级抗震设防思想被国内外工程抗震界广为接受,目的就是结构抗震设计不仅要保护生命的安全,同时也要做到经济合理。但是究竟采用几个设防水平是足够的,才能实现既安全又经济的设防目标,目前还没有一个理论的解释。本文就是针对这... 明确的多级抗震设防思想被国内外工程抗震界广为接受,目的就是结构抗震设计不仅要保护生命的安全,同时也要做到经济合理。但是究竟采用几个设防水平是足够的,才能实现既安全又经济的设防目标,目前还没有一个理论的解释。本文就是针对这一问题,以能否实现明确多级设防的基本目的为原则,把采用连续化思想确定的经济损失作为精确值,用不同设防等级情况下确定的经济损失与之比较,两者之间相差在一定精度范围内的最小设防个数被认为是合理的设防等级个数。根据实例研究表明,目前三水平设防等级还不足以控制结构未来的经济损失,而设防水平达到5个等级时,两种方法给出的经济损失估计值才比较接近。 展开更多

关键词 设防等级个数 多级设防 连续方法

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对《建筑工程抗震性态设计通则(试用)》的评述 被引量：12

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作者 吕西林 章红梅 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2005年第4期180-186,共7页

《建筑工程抗震性态设计通则(试用)》(以下简称《通则》)是一部对我国抗震设计规范修订具有重大指导意义的试用标准。本文对《通则》和现行规范的某些不同和改进之处进行了比较,讨论了《通则》所具有的先进性和行业指导性,同时也对应用... 《建筑工程抗震性态设计通则(试用)》(以下简称《通则》)是一部对我国抗震设计规范修订具有重大指导意义的试用标准。本文对《通则》和现行规范的某些不同和改进之处进行了比较,讨论了《通则》所具有的先进性和行业指导性,同时也对应用《通则》的原理,对修订和完善下一代规范还需要研究的问题提出了若干建议。 展开更多

关键词 抗震设计 性态设计 抗震规范 建筑功能 设防水准

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