单跨框架结构作为钢筋混凝土(RC)框架结构的一种特殊结构类型,目前在提升泵房、鼓风机房等市政建筑中应用广泛,但与我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中“甲、乙类建筑不应采用单跨框架结构”的规定不相符。基于此现象,本文从抗倒塌安全储备能力层面对乙类单跨框架结构进行分析和评估,并以五层三跨框架结构为对照,研究规范对于单跨框架结构的规定是否需要考虑再进一步细化,同时对加深单跨框架结构抗震减灾能力的认识具有重要意义。本文首先按照我国现行规范设计了7度(0.1g)区共13个框架结构算例,包括6个不同轴压比的单层单跨框架结构、6个不同轴压比的三层单跨框架结构以及1个五层三跨框架结构。然后,利用有限元软件SeismoStruct对13个框架结构算例建立数值模型,并通过增量动力分析(IDA)法研究单跨框架结构在23条地震波作用下的抗倒塌性能。考察了单一(多条)地震动IDA曲线(集合)、IDA分位线、倒塌易损性曲线的分布趋势和特点,计算结构的抗倒塌安全储备系数(CMR),定量评估单跨框架结构的抗倒塌安全储备能力。此外,再增加1个轴压比0.32的五层单跨框架结构算例,以比较同一轴压比下层数对单跨框架结构抗倒塌性能的影响。最后,在前文的分析基础上,考虑两种加强方案对单层单跨框架结构抗倒塌性能的影响,一种是对已有的单层单跨框架结构采用抗震加固措施,研究其有效性;另一种是在满足规范的基础上提高结构抗震等级,并与五层三跨框架结构对比,推敲规范对于单跨框架结构的规定是否局限。本文研究的主要结论概括如下:(1)基于IDA分位线、倒塌易损性曲线以及CMR值可以发现,无论是单层单跨框架结构还是三层单跨框架结构,其抗倒塌能力和抗倒塌安全储备能力均呈现出随轴压比的降低而逐渐增大的规律。(2)对于单层单跨框架结构,在轴压比限值范围内,结构的抗倒塌安全储备能力均小于五层三跨框架结构,故从抗倒塌安全储备能力层面解释了我国抗规为何规定“甲、乙类建筑不应采用单跨框架结构”。(3)对于三层单跨框架结构则发现存在一个固定的轴压比值使得结构的抗倒塌安全储备能力与五层三跨框架结构相同,且小于该固定值下的结构抗倒塌安全储备能力均大于五层三跨框架结构。此外,针对单层单跨框架结构设计时采用提高一级抗震等级后,结构的抗倒塌安全储备能力也大于五层三跨框架结构。因此,建议我国抗规对于乙类建筑采用单跨框架结构可以考虑适当提高抗震等级或限制轴压比。(4)对已有的单层单跨框架结构采用抗震加固措施,研究结果发现,采用增设翼墙和双侧框架柱的抗震加固措施能够显著提高结构的抗倒塌安全储备能力并大于五层三跨框架结构,说明这两种加固措施的有效性较好。