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强烈地震作用下建筑结构的倒塌是造成经济损失和人员伤亡的主要原因,因此对结构进行抗地震倒塌性能评定并提出更加合理的抗倒塌设计方法至关重要。汶川地震表明,即使按现行规范设计的建筑结构,在遭遇不可预见的罕遇甚至特大地震时,都有发生倒塌的可能性。同时还发现,很多按强柱弱梁准则设计的钢筋混凝土框架结构并没有发生预期的破坏模式。因此,对按现行抗震规范设计的钢筋混凝土框架结构在地震作用下的倒塌失效模式和可靠性进行细致的分析,对强柱弱梁系数(COF)进行科学的评估,具有重要的理论意义和工程价值。地震作用下结构的倒塌模式主要可以分为两大类:侧向增量倒塌(简称侧向倒塌)和竖向连续倒塌。本文主要研究前者,即随着外荷载的不断增加,由于产生过大层间变形而导致的结构整体动力失稳。本文主要研究内容如下:(1)按现行规范设计了三层、五层和九层钢筋混凝土框架结构,采用OpenSees对三个结构进行了有限元建模。基于Pushover方法,对结构进行了非线性静力分析,通过Pushover曲线获得了超强系数和延性系数等抗倒塌能力指标。基于IDA方法,对结构进行了非线性动力时程分析,用基于频率的统计方法获得了结构的倒塌概率,得到了基于地震动强度的倒塌易损性曲线,通过易损性曲线获得了结构的抗地震倒塌安全性评定指标——侧向倒塌能力裕度比CMR。(2)对钢筋混凝土框架结构的侧向倒塌典型失效模式进行了分析,获得了7种典型的侧向倒塌失效模式。将常用于结构整体的概率地震需求分析方法应用于结构构件,获得了结构构件的概率地震需求模型。基于现行规范预测公式和国内外研究成果,获得了结构构件的概率抗震能力模型。建立了构件的极限状态方程,获得了结构构件的条件失效概率。采用系统可靠度方法,对每种典型失效模式进行了地震易损性分析。结合场地的概率地震危险性分析结果,获得了地震作用下典型失效模式的年失效概率。(3)对钢筋混凝土框架结构在地震作用下的侧向倒塌整体可靠性进行了分析,以结构最大层间位移角作为结构整体性能参数,采用多条带法进行结构整体的概率地震需求分析,获得了不同地震强度下结构最大层间位移角需求的中位值和对数标准差。采用IDA方法,获得了结构抗倒塌能力的中位值和对数标准差。采用一次可靠度方法,获得了结构在不同地震动强度下的侧向倒塌概率,并对上述三种方法的分析结果进行了对比分析。(4)在结构抗地震侧向倒塌可靠性分析的基础之上,对结构抗震设计方法中的强柱弱梁系数COF进行了概率评定。首先采用基于失效模式的可靠性分析方法,对不同COF的结构进行了可靠性分析,获得了全梁失效模式控制的COF有效区间。然后采用需求能力系数评定法,以能力需求比和置信概率作为性能评定指标,对不同COF的结构进行了抗震性能评定,分析其是否满足“大震不倒”性能目标。借鉴FEMA355f中规定的“大震不倒”置信概率需在90%以上,以此为条件,获得了COF的有效区间。