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浅议高层钢结构地震失效准则摘要：尽管钢结构的抗震性能较好，但是在地震作用下，当结构的层间位移较大的时候，也会引起结构的破坏甚至倒塌。本文对目前高层钢结构地震失效准则进行了简要的总结。 关键词：高层钢结构 ，地震反应， 倒塌， 失效准则 中图分类号：TU391文献标识码： A 文章编号： Abstract: although the steel structure of the seismic performance is better, but under the effects of earthquake, when the structure of displacements of the larger, can also cause structural damage and even collapsed. This paper discusses the present high-rise steel structure seismic failure criterion brief summaries of. Keywords: high-rise steel structure, seismic response, collapsed, failure criteria 建筑结构地震失效破坏准则采用合适的参数或参数组合，判别构件或结构是否失效，结构失效意味着结构倒塌。国内外学者提出了很多建筑结构地震失效破坏准则，结构的失效准则可归纳为以下七类： （1）变形准则 变形准则认为，结构或局部结构达到某种设定的最大变形或延性大于允许值时，结构进入不稳定状态而丧失竖向承载力，结构发生倒塌破坏。FEMA356提出的结构地震倒塌准则为，结构基底剪力-顶点位移曲线达到水平段甚至负刚度时，结构将整体倒塌[1]。Chopra 与Gupta等对1994年美国北岭地震灾害的调查与部分结构的非线性动力模拟分析发现，当结构进入强非线性状态、抗侧能力显著退化后，静力推覆分析方法明显低估了结构的层间位移，导致对结构性状的判定与震害现象不符[2] [3]。他们认为，采用单一的变形准则来判定结构倒塌是不全面的，合理的判定方法必须考虑地面运动的特性、结构在地震地面运动激励下进入强非线性状态、地面往复运动对结构造成的损伤累积与构件刚度和承载力退化的影响及结构非线性大变形引起的二阶效应。 （2）机构准则和稳定准则 机构准则认为，结构成为瞬变机构时发生破坏，即结构出现足够多的塑性铰就可能导致结构成为机构。顾祥林等对平面框架结构分别定义了杆件机构、侧移机构、节点机构及混合机构等模式，并给出了相应的机构判定算法[4]。 稳定准则认为，结构或构件整体或局部失稳时失效。主要分为三大类：平衡分岔失稳、极值点失稳和跃越失稳。 （3）能量准则 地震作用对建筑结构是一种能量输入，对结构具有能量累积效应，因此一些学者尝试用能量准则来衡量结构的累积损伤。能量准则认为，当结构累积的塑性变形耗能超过其耗能能力时结构倒塌破坏，能量准则在钢结构中的应用较为成功。 （4）变形和能量双重准则 能量准则较少单独使用，结合主震中倒塌和余震中倒塌的研究，Park和Ang提出了最大反应变形和累积耗能线性组合的地震损伤指标，由于其简单并且同时考虑了最大变形和往复荷载作用下的累积耗能，因此广泛用于结构构件的损伤判定[5]。 （5）刚度准则 刚度降低也是地震作用下结构弹塑性变形、损伤累积等众多因素的一个直接体现。Sozen提出了刚度破坏准则中的损伤指数[6]。杜修力等提出将承载能力作为评判结构地震倒塌的主要依据，当承载能力丧失到使结构不能恢复到稳定的塑性振动的程度，结构就发生倒塌破坏，并提出了以退化刚度作为破坏参数的倒塌破坏准则[7]。 （6）抗倒塌能力准则 结构整体抗倒塌能力准则是采用动力增量法，通过逐步提高输入结构的地震地面运动的强度，计算结构的弹塑性动力响应变化，得到结构地面输入强度与结构峰值层间位移角的关系，当该曲线逐渐接近水平时，认为结构处于动力稳定极限状态，如果结构的地面激励略有增加，将导致结构的动力响应发生快速增加，则认为结构达到了整体倒塌状态[8]。这种方法需要通过大量的地震反应计算，由大量样本得到统计意义上的规律。Ayoub等通过对周期为1s的单自由度体系在80多条地震加速度时程作用下反应的研究发现，给定相同的地震地面运动，若系统的性能严重退化，则结构倒塌的概率将明显提高[9]。 [1] FEMA, Prestandard and commetary for the seismic rehabilitation of buildings. Publ. No. 356,