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“双碳”目标下的结构抗震设计思路

王立军 谭晋鹏 汪明

王立军, 谭晋鹏, 汪明. “双碳”目标下的结构抗震设计思路[J]. 钢结构(中英文), 2023, 38(10): 32-41. doi: 10.13206/j.gjgs23072802
引用本文: 王立军, 谭晋鹏, 汪明. “双碳”目标下的结构抗震设计思路[J]. 钢结构(中英文), 2023, 38(10): 32-41. doi: 10.13206/j.gjgs23072802
Lijun Wang, Jinpeng Tan, Ming Wang. Conception of Structural Seismic Design Based on Double Carbon Goals[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2023, 38(10): 32-41. doi: 10.13206/j.gjgs23072802
Citation: Lijun Wang, Jinpeng Tan, Ming Wang. Conception of Structural Seismic Design Based on Double Carbon Goals[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2023, 38(10): 32-41. doi: 10.13206/j.gjgs23072802

“双碳”目标下的结构抗震设计思路

doi: 10.13206/j.gjgs23072802
详细信息
    作者简介:

    王立军,男,1963年出生,教授级高级工程师。Email:13901212966@sina.cn

Conception of Structural Seismic Design Based on Double Carbon Goals

  • 摘要: “碳达峰”和“碳中和”控制目标是我国指导经济发展方向的重要国策。由于建筑行业是碳排放的“大户”,该行业各个环节的碳排放量控制程度直接关系着国家整体“双碳”控制目标的成败。一方面,减少建筑材料的使用必然是实现“双碳”建筑的一种有效方法,这就要求在设计阶段应采用更加科学和高效的设计方法和设计理念。另一方面,建筑结构在地震作用下的安全性是结构设计的最重要目标之一。但传统的抗震设计方法一般是以提高结构自身抗震能力为主要手段来实现减小地震灾害,这必然在一定程度上将增加建筑材料的使用。为了解决“双碳”设计目标和保证结构足够抗震安全性两者间的矛盾,需要从抗震设计思路上进行优化和改进。
    从概念层面论述了结构专业范畴内“双碳”目标与结构抗震设计的关系,探讨了既满足“双碳”思想又不降低结构抗震安全性的设计思路。一方面,提出了对不同抗震烈度地区建筑结构采用不同抗震手段的设计思路。对于处于低烈度区(6度及以下)及地震组合工况不起控制作用的中等烈度区(7度)的结构,可降低结构延性方面的要求,通过提高抗震承载力实现抗震安全性;对于处于高烈度区(8度及以上)及地震组合工况起控制作用的中等烈度区(7度)的结构,应采用更加符合“双碳”目标的结构体系,如减震结构、隔震结构、自复位结构、摇摆结构、双重抗震结构等,通过提高耗能、隔震等手段降低结构自身的抗震代价。另一方面,提出了采用“IO状态”来控制结构抗震设计目标的概念。对于国务院第744号令《建筑工程抗震管理条例》所规定的重点设防类建筑,若过高要求其弹性承载力,必然会明显增加建筑材料的使用,不符合“双碳”设计的理念。基于对结构安全性和经济性的综合考虑,可允许在设防地震作用下发生少量塑性发展。关于其塑性发展的控制程度,可借鉴美国规范中的“IO状态”。
  • [1] 中国建筑节能协会.2022中国建筑能耗与碳排放研究报告[R].重庆:中国建筑节能协会,2022.
    [2] 中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑结构可靠性设计统一标准:GB 50068—2018[S].北京:中国建筑工业出版社,2018.
    [3] 中华人民共和国住房和城乡建设部.工程结构通用规范:GB 55001—2021[S].北京:中国建筑工业出版社,2021.
    [4] 中华人民共和国国务院.建设工程抗震管理条例[S].北京:中国法制出版社,2021.
    [5] 中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑抗震设计规范:GB 50011—2010[S].北京:中国建筑工业出版社,2016.
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    [9] 胡书领.自复位消能摇摆模块符合钢框架的损伤控制机理与设计方法研究[D].上海:同济大学,2021.
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-07-28
  • 网络出版日期:  2023-12-25

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