谢礼立报国家奖建筑结构基于性态的抗震设计理论方法及应用.pptx

谢礼立报国家奖建筑结构基于性态的抗震设计理论方法及应用.pptx

《谢礼立报国家奖建筑结构基于性态的抗震设计理论方法及应用.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《谢礼立报国家奖建筑结构基于性态的抗震设计理论方法及应用.pptx（62页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

,建筑结构基于性态的抗震设计理论、方法及应用,中国地震局工程力学研究所哈尔滨工业大学中国电子设计研究院中国建筑西南设计研究院北京建筑大学,谢礼立，翟长海，马玉宏，郑文忠等,完成人：

汇报人：

谢礼立,完成单位：

汇报提纲,汇报提纲,中国一直是全世界遭受地震灾害最严重的国家，抗震防灾已经成为保障我国社会和经济可持续发展的重大战略,中国一半国土位于强震区,一、立项背景及总体思路,20世纪中国大陆地震灾害统计,实现抗震减灾的关键在于提高土木工程的抗震能力，当前最先进的理念是基于性态的抗震设计！

基于性态抗震设计,控制经济损失,保障使用功能,控制人员伤亡,保证生命安全,传统抗震设计,建筑结构基于性态的抗震设计是国家和社会的重大和迫切需求，是国际前沿和热点！

一、立项背景及总体思路,一、立项背景及总体思路,1.将破坏势不明确的设计地震动和离散性巨大的抗震设计谱，发展为破坏势能确定的地震动和降低不确定性的统一设计谱。

一、立项背景及总体思路,2.将依据经验确定的不考虑地区差异的三水准、单一目标的设防标准提升为可以控制破坏、伤亡和损失的全概率、多目标的定量标准。

一、立项背景及总体思路,3.多水准、多目标性态设计要求抗震分析更精确；将性态设计理论，拓展到超高、超限工程的抗震设计及既有建筑物的抗震加固改造。

一、立项背景及总体思路,基于性态抗震设计理论存在三大难题，阻碍了抗震科学技术发展,基于性态的抗震设计规范更是空白，难以在工程中实施,建立了完备的基于性态的抗震设计理论及技术，引领了土木工程抗震减灾学科的发展,中国地震局工程力学研究所哈尔滨工业大学中国电子工程设计院中国建筑西南设计研究院北京建筑大学,一、立项背景及总体思路,本成果依托项目,先后获20余项国家及省部级科技项目资助,建筑结构基于性态的抗震设计理论、方法及应用,形成基于性态的抗震设防标准、设计地震动及抗震设计方法等关键理论、方法及技术,工程技术标准编制、工程建设推广应用,一、立项背景及总体思路,汇报提纲,二、创新点和相关技术内容,1.1首创了地震动潜在破坏势的综合判别方法，提出了最不利设计地震动的概念及理论,推荐用设计地震动,首次给出了全球近百年来获取的万余条宝贵强震记录破坏势的排序，确保了结构抗震性态要求的实现,二、创新点和相关技术内容,1.2首次提出了基于双规准谱的统一设计谱理论，有效地降低了抗震设计谱的不确定性,发现了不同震级、不同距离、不同场地的反应谱一致性，使设计谱的变异系数下降40%,规准谱,双规准谱,二、创新点和相关技术内容,1.3建立了基于能量的脉冲型近断层地震动的定量识别方法，正确率可达98%，发展了近断层抗震设计谱,规范设计谱比近断层谱最大低30%，为近断层地区结构抗震设防提供了科学依据,脉冲型地震动识别方法,近断层抗震设计谱,二、创新点和相关技术内容,2.1建立了考虑地震危险性特征确定全概率水平设计地震的方法,解决了我国“大震”、“小震”地震动取值未考虑地区特征的问题，纠正了我国约20%的地区设防水准偏低（高）的做法,设计大震和小震,中国地震危险性特征图,二、创新点和相关技术内容,2.2提出了通过调整地震重现期确定结构重要性系数的方法,结束了凭经验确定内力调整系数的不合理做法，在国际上首次实现了确定结构重要性系数从经验判断到定量确定的跨越,建筑重要性调整系数及地震重现期,全概率峰值加速度计算公式,二、创新点和相关技术内容,2.3建立了同时保障生命安全和控制经济损失的最优设防标准决策模型，提出了各级设防地震动水平下最低抗震性态目标,实现了抗震设防标准取值在生命安全与抗震经济投入之间的最佳平衡,二、创新点和相关技术内容,3.1提出了Pushover的两阶段加载模式及基于能量的MPA结构分析方法,计算精度提高30%，解决了MPA分析中的不稳定问题,二、创新点和相关技术内容,3.2提出了以中震为基础、考虑结构使用类别的抗震性态设计方法,结束了我国不区分结构类型及使用功能类别而采用相同结构影响系数的不合理做法，可有效保证建筑抗震性态目标的实现,地震作用确定,C的取值,二、创新点和相关技术内容,3.3发展了超高、超限工程和既有建筑加固改造抗震性态设计方法和技术,成功应用于北京银泰中心和全国最大增层改造工程等重大工程的抗震设计,自承重砼结构,超高、超限工程抗震性态验算标准,斜交网格结构,高强箍筋柱,汇报提纲,三、国内外同类技术比较,汇报提纲,四、知识产权情况,获得国家发明专利3项软件著作权3项,四、知识产权情况,编著8部规范或规程，其中主编3部，参编5部,四、知识产权情况,出版专著4部，其中包括我国首部基于性态设防标准方面的专著,四、知识产权情况,在EESD、BSSA等国际权威期刊和国内各类一级学报等重要刊物发表论文188篇，其中SCI/EI收录136篇,汇报提纲,五、第三方评价,由王光远院士、周锡元院士、范立础院士、欧进萍院士等组成的鉴定委员会对研究成果的评价：

五、第三方评价,周福霖院士任组长的鉴定委员会对抗震设计谱及输入地震动成果的评价：

五、第三方评价,周锡元院士任组长的审查组对建筑结构抗震性态设计通则评价：

五、第三方评价,国家标准建筑抗震设计规范（GB50011-2010）编制组的评价：

五、第三方评价,成果在建筑抗震设计规范（GB50011-2010）中应用：

本成果支撑了我国抗规相关内容的编制,五、第三方评价,国家标准城市轨道交通结构抗震设计规范（GB50909-2014）编制组评价：

成果在城市轨道交通结构抗震设计规范（GB50909-2014）应用,五、第三方评价,该规范6.3节采用了本成果,五、第三方评价,范立础院士主编的行业标准城市桥梁抗震设计规范（CJJ166-2011）编制组的评价：

五、第三方评价,中国建筑设计院有限公司应用证明评价：

五、第三方评价,中国西北建筑设计研究院的评价：

五、第三方评价,国际地震工程学会会刊EarthquakeEngineeringandStructuralDynamics（EESD）的评价意见：

五、第三方评价,地震学国际顶级期刊BulletinoftheSeismologicalSocietyofAmerica（BSSA）的评价意见：

五、第三方评价,国际著名学者、希腊雅典国家技术大学Gazetas教授在15WCEE发文评价：

徐和谢的研究中，一个惊人的发现是双规准谱的卓越周期与场地、地震动强度等因素无关,五、第三方评价,澳大利亚昆士兰大学著名学者Ronagh在EEEV期刊发文评价：

改进的方法更准确，同时避免了大量的计算工作,五、第三方评价,五、第三方评价,汇报提纲,六、推广应用与社会经济效益,建筑抗震设计规范（GB50011-2010）城市轨道交通结构抗震设计规范（GB50909-2014）核电厂抗震设计规范（GB50267-2014）,城市桥梁抗震设计规范（CJJ166-2011）高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）,甘肃省建筑抗震设计规程（DB62T25-3055-2011）上海市建筑抗震设计规范（DGJ08-9-2013）兰州市区建筑抗震设计规程（DB62/T65-3037-2006）黑龙江省建筑工程抗震性态设计规范（DB23/T1502-2013）广东省建筑抗震设计规范（粤建科函（2004）562号）山东省建筑工程抗震性态设计规范（鲁建标字（2011）8号）,建筑结构基于性态的抗震设计通则（2004）,通则被业内誉为“样板规范”和“规范的规范”,六、推广应用与社会经济效益,民用建筑结构,工业建筑结构,公共建筑结构,桥梁结构,核电结构,海洋平台结构,隧道结构,水工结构,道路结构,推动和引领了我国抗震性态研究的发展,塔桅结构,六、推广应用与社会经济效益,成果被众多“百强”甲级建筑设计院应用,提升了我国土木工程抗震设计的整体水平,六、推广应用与社会经济效益,土木工程重点实验室作为振动台试验的输入方案,最不利设计地震动为重大工程的地震安全提供了保障,六、推广应用与社会经济效益,京基100大厦（深圳最高建筑，439m）,江苏龙希国际大酒店（328m）,北京银泰中心（北京第二高建筑，249m）,沈阳恒隆广场（沈阳最高建筑，351m）,南宁龙光世纪中心（368m）,厦门世贸海峡大厦（300m）,近10年我国的超高超限工程大量采用本成果进行基于性态的抗震设计！

六、推广应用与社会经济效益,汶川地震震损房屋加固,增层改造工程,为我国既有建筑和震损建筑的抗震加固改造提供了支撑！

六、推广应用与社会经济效益,本成果经受了汶川大地震的检验！

经受大地震考验，率先完成200栋震损加固,六、推广应用与社会经济效益,培养设计大师、长江学者等高层次人才多名,引领规范发展,促进科学研究,支撑重大工程,主编首部性态规范，为11部规范提供支撑,百余所高校及科研院所应用于抗震研究,上千项复杂、重大工程抗震设计及加固改造,加速恢复重建,培育创新人才,社会效益尤为显著，大大推动了科学技术进步和行业发展，凸显了本项目的社会公益性！

六、推广应用与社会经济效益,汇报提纲,七、主要完成人贡献,谢礼立教授院士,第1完成人,七、主要完成人贡献,翟长海教授优青,第2完成人,七、主要完成人贡献,马玉宏研究员,第3完成人,七、主要完成人贡献,郑文忠教授长江学者,第4完成人,七、主要完成人贡献,谢谢各位专家！

请指正！