結(jié)構(gòu)抗震的分析與設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介1.結(jié)構(gòu)抗震分析方法結(jié)構(gòu)抗震分析的目的抗震分析的兩個(gè)任務(wù)確定地震作用計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)從1900年左右至今的100多年，已發(fā)展出多種針對(duì)地震作用的分析方法靜力理論靜力法創(chuàng)始于意大利，發(fā)展于日本1900年左右，大森房吉、佐野利器、物部長(zhǎng)穗、末廣恭二對(duì)該理論發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)靜力理論靜力理論認(rèn)為結(jié)構(gòu)物所受到的最大基底剪力等于剛性結(jié)構(gòu)物所受到的最大慣性力：靜力理論佐野利器根據(jù)1906年舊金山地震的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，認(rèn)為剛性大的結(jié)構(gòu)物可以取震度k=0.1,該觀點(diǎn)在1923年關(guān)東大地震后，1924年被日本城市建筑法規(guī)采納。k取0.1與結(jié)構(gòu)特性無(wú)關(guān)不變的k意味著對(duì)于結(jié)構(gòu)特性不同的房屋采用了不同的安全性標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)相對(duì)高、柔的結(jié)構(gòu)偏嚴(yán)；對(duì)相對(duì)矮、剛的結(jié)構(gòu)偏松。靜力法是較為粗燥的方法反應(yīng)譜理論1920年日本學(xué)者對(duì)結(jié)構(gòu)物在簡(jiǎn)諧激勵(lì)下的地震反應(yīng)進(jìn)行了研究，但由于對(duì)地震動(dòng)特性缺乏定量的了解，雖有進(jìn)展，仍未使地震反應(yīng)分析脫離靜力階段。1933年美國(guó)長(zhǎng)灘地震，取得了第一個(gè)強(qiáng)震加速度記錄；1940年美國(guó)在ELcentro地震又取得重要強(qiáng)震記錄。20世紀(jì)40年代，在實(shí)際強(qiáng)震記錄和結(jié)構(gòu)自振特性資料的基礎(chǔ)上，美國(guó)學(xué)者比奧特(Biot)、貝尼奧夫(Bennioff)、豪斯納(Housner)等人提出了反應(yīng)譜的概念。反應(yīng)譜理論反應(yīng)譜理論考慮了結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性與地震動(dòng)特性之間的關(guān)系，同時(shí)保持了靜力理論的形式，它將結(jié)構(gòu)物所受到的最大基底剪力寫為：反應(yīng)譜理論反應(yīng)譜概念經(jīng)過(guò)發(fā)展，形成近代反應(yīng)譜理論，其要素為：結(jié)構(gòu)物可以簡(jiǎn)化為多自由度體系；多自由度體系的地震反應(yīng)可以按振型分解為多個(gè)單自由度體系反應(yīng)的組合；每個(gè)單自由度體系的最大反應(yīng)可以從反應(yīng)譜求得利用隨機(jī)過(guò)程理論處理各振型間的組合振型分解意味著反應(yīng)譜理論處理的對(duì)象是線彈性結(jié)構(gòu)反應(yīng)譜理論設(shè)計(jì)譜反應(yīng)譜的一般概念是針對(duì)特定的地震記錄的在抗震設(shè)計(jì)中，現(xiàn)在普遍采用設(shè)計(jì)譜的概念?？挂?guī)的地震影響系數(shù)曲線就是一種加速度設(shè)計(jì)譜。設(shè)計(jì)譜是以大量地震動(dòng)記錄的反應(yīng)譜特性為依據(jù),經(jīng)統(tǒng)計(jì)和平滑化處理確定的，具有一定的包絡(luò)概率。1959年GWHousner給出了世界上第一條設(shè)計(jì)譜。

設(shè)計(jì)譜包含了大量的地震動(dòng)信息，是抗震設(shè)計(jì)的較為可靠的工具，比較而言，一次時(shí)程分析，只能體現(xiàn)一條特定的地震紀(jì)錄特性，必須多波(比如7條以上)分析，設(shè)計(jì)意義才比較明確。反應(yīng)譜譜理論論TAT,SATWE,PMSAP均具有有水平平地震震反應(yīng)應(yīng)譜分分析的的功能能PMSAP還新增增了豎豎向地地震反反應(yīng)譜譜分析析的功功能，，并可可考慮慮其內(nèi)內(nèi)力組組合，，用于于設(shè)計(jì)計(jì)。大跨結(jié)結(jié)構(gòu)、、長(zhǎng)懸懸臂結(jié)結(jié)構(gòu)，，可能能存在在豎向向的二二次共共振，，宜用用反應(yīng)應(yīng)譜分分析考考慮豎豎向地地震效效應(yīng)；；規(guī)范范方法法（底底部軸軸力法法、直直接地地震作作用系系數(shù)法法）則則可能能偏小小很多多（比比如可可偏小小1到2倍），，此處處設(shè)計(jì)計(jì)人員員要特特別予予以重重視。。隨機(jī)振振動(dòng)理理論認(rèn)為地震動(dòng)動(dòng)和結(jié)構(gòu)地地震反反應(yīng)都是隨隨機(jī)現(xiàn)現(xiàn)象，，只能能求得得其統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特特征，，只能能求得得結(jié)構(gòu)構(gòu)在概概率意意義上上的最最大反反應(yīng)。。根據(jù)這這一概概念，，較好好地處處理了了反應(yīng)應(yīng)譜分分析方方法中中的振振型組組合問(wèn)問(wèn)題，，并使使得抗抗震設(shè)設(shè)計(jì)從從安全全系數(shù)數(shù)法過(guò)過(guò)渡到到概率率理論論的分分項(xiàng)系系數(shù)法法。目前在在工程程中的的直接接應(yīng)用用尚未未普及及動(dòng)力彈彈性時(shí)時(shí)程分分析根據(jù)地地震加加速度度記錄錄，直直接積積分彈彈性動(dòng)動(dòng)力方方程，，得到到結(jié)構(gòu)構(gòu)反應(yīng)應(yīng)的位位移、、速度度和加加速度度歷程程由于地地震動(dòng)動(dòng)的隨隨機(jī)性性，需需要足足夠多多的地地震波波分析析結(jié)果果的平平均值值，才才能保保證其其統(tǒng)計(jì)計(jì)意義義。目前的的設(shè)計(jì)計(jì)軟件件可以以做單單向分分析，，也可可以做做主向向、次次向加加豎向向的三三向分分析。。PKPM的TAT,SATWE,PMSAP均配有有三分分量地地震波波庫(kù)。。PMSAP中可以以考慮慮豎向向分量量，并并可把把彈性性時(shí)程程的最最不利利時(shí)刻刻的結(jié)結(jié)果或或用戶戶指定定時(shí)刻刻的結(jié)結(jié)果考考慮進(jìn)進(jìn)內(nèi)力力組合合，用用于設(shè)設(shè)計(jì)。。靜力彈彈塑性性Pushover方法，，能能力譜譜方法法能力譜譜方法法最早早由Freeman于1975年提出出，后后經(jīng)發(fā)發(fā)展被被美國(guó)國(guó)ATC40等推薦薦使用用是一種種將靜靜力彈彈塑性性分析析與彈彈性反反應(yīng)譜譜理論論相結(jié)結(jié)合、、用于于計(jì)算算非線線性結(jié)結(jié)構(gòu)在在地震震作用用下的的動(dòng)力力反應(yīng)應(yīng)最大大值的的方法法使用方方便，，計(jì)算算效率率高假定結(jié)結(jié)構(gòu)的的地震震反應(yīng)應(yīng)以第第一振振型為為主，，對(duì)于于高振振型效效應(yīng)明明顯的的超高高層結(jié)結(jié)構(gòu)存存在誤誤差。。誤差差到底底會(huì)有有多大大，值值得進(jìn)進(jìn)一步步研究究、論論證。。靜力彈彈塑性性Pushover方法，，能能力譜譜方法法能力譜譜方法法的基基本步步驟：：通過(guò)給給定的的側(cè)向向荷載載形式式，以以擬靜靜力的的方式式逐步步施加加到結(jié)結(jié)構(gòu)上上，得得到一一系列列的結(jié)結(jié)構(gòu)反反應(yīng)，，形成成一個(gè)個(gè)反應(yīng)應(yīng)序列列，這這些反反應(yīng)，，稱為為結(jié)構(gòu)構(gòu)的能能力(Capacity)。在反應(yīng)應(yīng)序列列的每每一點(diǎn)點(diǎn)p上，構(gòu)構(gòu)造等等效單單自由由度體體系，，確定定等效效周期期和等等效阻阻尼，，從而而根據(jù)據(jù)彈性性反應(yīng)應(yīng)譜，，求得得結(jié)構(gòu)構(gòu)在p點(diǎn)、在在地震震作用用下的的最大大反應(yīng)應(yīng)，這這個(gè)最最大反反應(yīng)稱稱作結(jié)結(jié)構(gòu)在在p點(diǎn)的需需求(Demand)。若在某某點(diǎn)p處，結(jié)結(jié)構(gòu)的的能力力與需需求相相等，，則該該點(diǎn)就就是結(jié)結(jié)構(gòu)在在地震震作用用下的的解，，稱為為性能能點(diǎn)。。該點(diǎn)點(diǎn)的位位移稱稱為目目標(biāo)位位移。。靜力彈彈塑性性Pushover方法，，能能力譜譜方法法Pushover方法的的關(guān)鍵鍵問(wèn)題題側(cè)向荷荷載的的分布布形式式高階振振型效效應(yīng)的的考慮慮Pushover方法的的另外外一些些形式式適應(yīng)譜譜pushover法（AdaptiveSpectra-basedPushoverProcedure）：每一加加載步步的荷荷載增增量都都基于于結(jié)構(gòu)構(gòu)當(dāng)前前的動(dòng)動(dòng)力特特性振型pshover法(ModalPushoverAnalysisProcedure,Chopra,2002)：利用各各個(gè)振振型的的慣性性力，，依次次做pushover，得到地地震反反應(yīng)，，最后后組合合之靜力彈彈塑性性Pushover方法，，能能力譜譜方法法PKPM的PUSH軟件，，是一一個(gè)專專業(yè)的的Pushover分析軟軟件，，采用用了能能力譜譜方法法確定定結(jié)構(gòu)構(gòu)的性性能點(diǎn)點(diǎn)。PUSH采用纖纖維素素模型型的梁梁柱單單元和和基于于正交交各向向異性性(DARWIN-PECKNOLD)砼本構(gòu)構(gòu)關(guān)系系的微微觀模模型墻墻元，，采用用弧長(zhǎng)長(zhǎng)法追追蹤結(jié)結(jié)構(gòu)反反應(yīng)，，配備備VSS,PCG,波前法法三種種快速速求解解器，，可以以考慮慮樓板板的承承載力力貢獻(xiàn)獻(xiàn)，可可考慮慮箍筋筋的約約束性性能，，可進(jìn)進(jìn)行自自動(dòng)網(wǎng)網(wǎng)格細(xì)細(xì)分。。已經(jīng)在在數(shù)百百個(gè)復(fù)復(fù)雜工工程中中應(yīng)用用，直直接接接力SATWE和PMSAP。動(dòng)力彈彈塑性性時(shí)程程分析析根據(jù)地地震加加速度度記錄錄，直直接積積分彈彈塑性性動(dòng)力力方程程，得得到結(jié)結(jié)構(gòu)反反應(yīng)的的位移移、速速度和和加速速度歷歷程由于地地震動(dòng)動(dòng)的隨隨機(jī)性性，需需要足足夠多多的地地震波波分析析結(jié)果果的平平均值值，才才能保保證其其統(tǒng)計(jì)計(jì)意義義。鋼筋砼砼構(gòu)件件的一一維、、特別別是高高維滯滯徊本本構(gòu)關(guān)關(guān)系，，值得得進(jìn)一一步深深入研研究。。隱式和和顯式式求解解方法法，計(jì)計(jì)算效效率問(wèn)問(wèn)題動(dòng)力彈彈塑性性時(shí)程程分析析PKPM的EPDA軟件，，是一一個(gè)專專業(yè)的的動(dòng)力力彈塑塑性分分析軟軟件。。EPDA采用纖纖維素素模型型的梁梁柱單單元和和基于于正交交各向向異性性(DARWIN-PECKNOLD)砼本構(gòu)構(gòu)關(guān)系系的微微觀模模型墻墻元，，配備備PCG快速求求解器器，可可以考考慮樓樓板的的承載載力貢貢獻(xiàn)，，配有有三向向地震震波庫(kù)庫(kù)。已經(jīng)在在數(shù)百百個(gè)復(fù)復(fù)雜工工程中中應(yīng)用用，直直接接接力SATWE和PMSAP。地震反反應(yīng)分分析方方法小小結(jié)基于CQC組合的的彈性性反應(yīng)應(yīng)譜方方法是是目前前抗震震設(shè)計(jì)計(jì)的主主要工工具。。彈性時(shí)時(shí)程分分析是是超限限結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震震設(shè)計(jì)計(jì)的必必要補(bǔ)補(bǔ)充彈塑性性靜力力pushover分析方方法和和彈塑塑性動(dòng)動(dòng)力時(shí)時(shí)程分分析方方法，，是大大震下下結(jié)構(gòu)構(gòu)變形形驗(yàn)算算的主主要手手段。。2.結(jié)構(gòu)抗抗震設(shè)設(shè)計(jì)方方法早期抗抗震設(shè)設(shè)計(jì)方方法地震力力的確確定依依據(jù)靜靜力理理論，，一般般取建建筑物物重量量的10%進(jìn)行設(shè)設(shè)計(jì)（（日本本,佐野利利器,1915）假定地地震力力與結(jié)結(jié)構(gòu)特特性和和地基基情況況無(wú)關(guān)關(guān)假定房房屋抗抗震能能力僅僅與結(jié)結(jié)構(gòu)承承載力力有關(guān)關(guān)（未未考慮慮結(jié)構(gòu)構(gòu)的延延性、、耗能能等概概念））采用安全系系數(shù)，進(jìn)行行容許應(yīng)力力水準(zhǔn)上的的彈性設(shè)計(jì)計(jì)反應(yīng)譜理論論及結(jié)構(gòu)能能力設(shè)計(jì)(CapacityDesign)我國(guó)及多數(shù)數(shù)國(guó)家的抗抗震規(guī)范都都采用了反反應(yīng)譜理論論及結(jié)構(gòu)的的能力設(shè)計(jì)計(jì)原則，其其主要特點(diǎn)點(diǎn)為：用規(guī)范規(guī)定定的設(shè)計(jì)反反應(yīng)譜進(jìn)行行結(jié)構(gòu)線彈彈性分析北美和歐洲洲國(guó)家的設(shè)設(shè)計(jì)譜，是是通過(guò)50年超越概率率10%的彈性反應(yīng)應(yīng)譜除以一一個(gè)”延性降低系系數(shù)R”或”性能系數(shù)q”得出。中國(guó)78抗規(guī)的設(shè)計(jì)計(jì)譜，是通通過(guò)50年超越概率率10%的彈性反應(yīng)應(yīng)譜乘以一一個(gè)小于1的結(jié)構(gòu)影響響系數(shù)C得出，與歐歐美本質(zhì)相相同。中國(guó)的89及01抗規(guī)，設(shè)計(jì)計(jì)譜直接采采用50年超越概率率63%的彈性反應(yīng)應(yīng)譜（多遇遇地震，小小震）反應(yīng)譜理論論及結(jié)構(gòu)能能力設(shè)計(jì)(CapacityDesign)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的的承載力設(shè)設(shè)計(jì)，考慮慮由彈性反反應(yīng)譜地震震作用與恒恒、活、風(fēng)風(fēng)等荷載引引起的內(nèi)力力的組合。?？紤]合理的的結(jié)構(gòu)屈服服機(jī)制及非非彈性變形形的需要，，按照相應(yīng)應(yīng)的不同的的延性要求求（抗震等等級(jí)），采采取不同的的抗震措施施，包括強(qiáng)強(qiáng)柱弱梁、、強(qiáng)剪弱彎彎等內(nèi)力調(diào)調(diào)整及抗震震構(gòu)造要求求，這些措措施是能力力設(shè)計(jì)原理理的重要內(nèi)內(nèi)容，也是是設(shè)計(jì)反應(yīng)應(yīng)譜可以比比彈性譜降降低的主要要依據(jù)之一一。概念設(shè)計(jì)（（ConceptualDesign）要求：方案案設(shè)計(jì)階段段，結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)體型的的規(guī)則性、結(jié)構(gòu)的整體體性滿足規(guī)范的的規(guī)定，以以使結(jié)構(gòu)能能可靠地發(fā)發(fā)揮非彈性性延性變形形能力。反應(yīng)譜理論論及結(jié)構(gòu)能能力設(shè)計(jì)(CapacityDesign)二道防線設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)可以理理解為延性性控制構(gòu)件延性指指標(biāo)：軸壓比剪壓比剪跨比跨高比反應(yīng)譜理論論及結(jié)構(gòu)能能力設(shè)計(jì)—抗震設(shè)計(jì)極極限狀態(tài)(三水準(zhǔn))使用極限狀狀態(tài)結(jié)構(gòu)無(wú)損壞壞，不需修修理；或者者輕微損傷傷，只需稍稍加修理。。構(gòu)件基本本處于彈性性工作狀態(tài)態(tài)。與使用極限限狀態(tài)對(duì)應(yīng)應(yīng)的地震作作用，多數(shù)數(shù)建筑可選選擇50年超越概率率63%的小震(小震不壞水水準(zhǔn))；對(duì)甲類建建筑及緊急急狀態(tài)下需需要保持其其功能的建建筑，可選選擇50年超越概率率10%的中震。反應(yīng)譜理論論及結(jié)構(gòu)能能力設(shè)計(jì)—抗震設(shè)計(jì)極極限狀態(tài)(三水準(zhǔn))損傷控制極極限狀態(tài)建筑物發(fā)生生較多破壞壞，但結(jié)構(gòu)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件尚能能經(jīng)濟(jì)地修修復(fù)；越過(guò)過(guò)此界限，，不能再修修復(fù)或經(jīng)濟(jì)濟(jì)地修復(fù)。。與損傷控制制極限狀態(tài)態(tài)對(duì)應(yīng)的地地震作用，，多數(shù)建筑筑可選擇50年超越概率率10%的中震(中震可修水水準(zhǔn))；反應(yīng)譜理論論及結(jié)構(gòu)能能力設(shè)計(jì)—抗震設(shè)計(jì)極極限狀態(tài)(三水準(zhǔn))幸存極限狀狀態(tài)建筑物發(fā)生生大量破壞壞，不能修修復(fù)或不能能經(jīng)濟(jì)地修修復(fù)；但結(jié)結(jié)構(gòu)不倒塌塌。與幸存控制制極限狀態(tài)態(tài)對(duì)應(yīng)的地地震作用，，多數(shù)建筑筑可選擇50年超越概率率2-3%的大震(大震不倒水水準(zhǔn))；反應(yīng)譜理論論及結(jié)構(gòu)能能力設(shè)計(jì)—結(jié)構(gòu)反應(yīng)應(yīng)的延性水水準(zhǔn)(抗震等級(jí))彈性反應(yīng)結(jié)結(jié)構(gòu)（比如如延性比<1.5）延性反應(yīng)結(jié)結(jié)構(gòu)有限延性的的結(jié)構(gòu)（比比如延性比比=3.5）充分發(fā)揮延延性的結(jié)構(gòu)構(gòu)（比如延延性比=8.0）根據(jù)結(jié)構(gòu)耗耗散地震能能量的基本本原理，承承載力和延延性這兩個(gè)個(gè)指標(biāo)充分分刻畫了結(jié)結(jié)構(gòu)的抗震震性能。承承載力較高高的結(jié)構(gòu)，，對(duì)其延性性變形能力力的要求可可有所降低低；若結(jié)構(gòu)構(gòu)承載力較較低，則需需要較高的的延性變形形能力。反應(yīng)譜理論論及結(jié)構(gòu)能能力設(shè)計(jì)—結(jié)構(gòu)反應(yīng)應(yīng)的延性水水準(zhǔn)(抗震等級(jí))AA1BB1CC1結(jié)構(gòu)抗力S結(jié)構(gòu)位移Du=1.0理想彈性反反應(yīng)u=1.5基本處于彈彈性反應(yīng)狀狀態(tài)u=3.5有限的延性性反應(yīng)u=8.0充分的延性性反應(yīng)O反應(yīng)譜理論論及結(jié)構(gòu)能能力設(shè)計(jì)—結(jié)構(gòu)反應(yīng)應(yīng)的延性水水準(zhǔn)(抗震等級(jí))我國(guó)規(guī)范、、規(guī)程按照照不同的設(shè)設(shè)防烈度、、房屋高度度和結(jié)構(gòu)體體系規(guī)定了了不同的抗抗震等級(jí)，，其實(shí)質(zhì)就就是從宏觀觀上控制不不同結(jié)構(gòu)的的延性要求求。不同的抗震震等級(jí)對(duì)應(yīng)應(yīng)著不同的的內(nèi)力調(diào)整整系數(shù)和抗抗震構(gòu)造措措施抗震等級(jí)為為特1級(jí),1,2,3級(jí)的結(jié)構(gòu)，屬屬于有限延延性的結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震等級(jí)為為4級(jí)的結(jié)構(gòu)屬于于基本彈性性的結(jié)構(gòu)反應(yīng)譜理論論及結(jié)構(gòu)能能力設(shè)計(jì)—概念設(shè)計(jì)計(jì)準(zhǔn)則(結(jié)構(gòu)體系的的抗震性能能)框架結(jié)構(gòu)美國(guó)、新西西蘭等國(guó)家家認(rèn)為，經(jīng)經(jīng)過(guò)專門設(shè)設(shè)計(jì)、施工工的延性抗抗力矩框架架具有較好好的抗震性性能震害表明，，柔性底層層框架、豎豎向剛度或或承載力突突變的框架架、平面形形狀不規(guī)則則的框架、、構(gòu)造措施施達(dá)不到延延性要求的的框架、施施工質(zhì)量達(dá)達(dá)不到要求求的框架，，破壞嚴(yán)重重。我國(guó)抗規(guī)未未強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)特殊的延延性抗力矩矩框架，對(duì)對(duì)框架適用用高度作了了偏嚴(yán)的規(guī)規(guī)定。反應(yīng)譜理論論及結(jié)構(gòu)能能力設(shè)計(jì)—概念設(shè)計(jì)計(jì)準(zhǔn)則(結(jié)構(gòu)體系的的抗震性能能)框剪結(jié)構(gòu)抗震性能良良好，明顯顯優(yōu)于框架架平面布置需需合理，避避免嚴(yán)重的的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)應(yīng)反應(yīng)譜理論論及結(jié)構(gòu)能能力設(shè)計(jì)—概念設(shè)計(jì)計(jì)準(zhǔn)則(結(jié)構(gòu)體系的的抗震性能能)剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)；框架核核心筒、筒筒中筒結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性能良好好抗倒塌能力良良好適宜建造高層層建筑反應(yīng)譜理論及及結(jié)構(gòu)能力設(shè)設(shè)計(jì)—概念設(shè)計(jì)準(zhǔn)準(zhǔn)則(結(jié)構(gòu)體系的抗抗震性能)板柱體系和板板柱剪力墻結(jié)結(jié)構(gòu)體系板柱體系抗震震不利，我國(guó)國(guó)規(guī)范規(guī)程未未將其列入抗抗震結(jié)構(gòu)體系系中板柱剪力墻體體系抗震性能能明顯優(yōu)于板板柱體系，可可作為抗震體體系，但對(duì)適適用高度有較較嚴(yán)的限制。。反應(yīng)譜理論及及結(jié)構(gòu)能力設(shè)設(shè)計(jì)—概念設(shè)計(jì)準(zhǔn)準(zhǔn)則(結(jié)構(gòu)體系的抗抗震性能)復(fù)雜高層建筑筑：屬不規(guī)則則或者特別不不規(guī)則結(jié)構(gòu)，，需要精細(xì)方方案設(shè)計(jì)并采采取專門措施施。9度設(shè)計(jì)不采用用帶轉(zhuǎn)換層、、加強(qiáng)層、錯(cuò)錯(cuò)層和連體的的結(jié)構(gòu)。7度8度設(shè)計(jì)不宜采采用超過(guò)兩種種的復(fù)雜結(jié)構(gòu)構(gòu)。錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的適適用高度宜嚴(yán)嚴(yán)格限制B級(jí)高度建筑不不宜采用連體體結(jié)構(gòu)，以防防塌落。B級(jí)高度底部帶帶轉(zhuǎn)換層的筒筒中筒結(jié)構(gòu)，，當(dāng)外筒采用用由剪力墻構(gòu)構(gòu)成的壁式框框架時(shí)，最大大適用高度應(yīng)應(yīng)適當(dāng)降低反應(yīng)譜理論及及結(jié)構(gòu)能力設(shè)設(shè)計(jì)—概念設(shè)計(jì)準(zhǔn)準(zhǔn)則(不規(guī)則性控制制)平面布置規(guī)則則性、樓板開開洞扭轉(zhuǎn)控制，周周期比，位移移比立面布置規(guī)則則性控制，避避免過(guò)大的外外挑內(nèi)收樓層剛度比控控制樓層承載力比比控制豎向抗側(cè)力構(gòu)構(gòu)件的連續(xù)性性控制基于性能的抗抗震設(shè)計(jì)(Performance-basedDesign)ATC40(1996),FEMA237(1997)提出在既有建建筑的評(píng)定和和加固中使用用多重性能目標(biāo)標(biāo)的建議美國(guó)加州結(jié)構(gòu)構(gòu)工程師協(xié)會(huì)會(huì)SEAOC(StructuralEngineersAssociationofCalifornia)1995年提出了新建建房屋基于性性能的抗震設(shè)設(shè)計(jì)2003年美國(guó)ICC(InternationalCodeCouncil)發(fā)布了《建筑物及設(shè)施施的性能規(guī)范范》日本、歐洲相相繼將抗震性性能設(shè)計(jì)的思思想列入設(shè)計(jì)計(jì)和加固標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中基于性能的抗抗震設(shè)計(jì)(Performance-basedDesign)方法特點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)從宏宏觀定性目標(biāo)標(biāo)向具體量化化的多重目標(biāo)標(biāo)過(guò)渡業(yè)主可選擇所所需的結(jié)構(gòu)性性能目標(biāo)抗震設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)調(diào)根據(jù)性能目目標(biāo)進(jìn)行深入入分析和論證證，利于結(jié)構(gòu)構(gòu)創(chuàng)新?？梢砸圆捎矛F(xiàn)行規(guī)規(guī)范中未規(guī)定定的新結(jié)構(gòu)體體系、新材料料和新技術(shù)可根據(jù)不同的的設(shè)防烈度、、場(chǎng)地條件及及建筑重要性性，靈活采用用不同的性能能目標(biāo)和構(gòu)造造措施具體量化的性性能目標(biāo)對(duì)結(jié)結(jié)構(gòu)分析和實(shí)實(shí)驗(yàn)手段提出出了更高的要要求，對(duì)分析析和實(shí)驗(yàn)有積積極的推動(dòng)作作用基于性能的抗抗震設(shè)計(jì)(性能目標(biāo)的設(shè)設(shè)定)地震地面運(yùn)動(dòng)動(dòng)水準(zhǔn)（小震震，中震，大大震）結(jié)構(gòu)性能水準(zhǔn)準(zhǔn)SP1:結(jié)構(gòu)完好，可可繼續(xù)使用SP2:結(jié)構(gòu)基本完好好，稍加維修修可繼續(xù)使用用SP3:結(jié)構(gòu)中等破壞壞，震后加固固可繼續(xù)使用用SP4:結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重重，不影響生生命安全SP5:結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定定，破壞嚴(yán)重重，鄰近倒塌塌基于性能的抗抗震設(shè)計(jì)(性能目標(biāo)的設(shè)設(shè)定)非結(jié)構(gòu)性能水水準(zhǔn)NP-A：震后正常運(yùn)行行使用NP-B：震后可很快恢恢復(fù)正常運(yùn)行行使用NP-C：破壞嚴(yán)重，不不影響生命安安全NP-D：嚴(yán)重?fù)p壞基于性能的抗抗震設(shè)計(jì)(性能目標(biāo)的選選用)一個(gè)建筑物具具體的性能目目標(biāo)可以這樣樣描述地震地面運(yùn)動(dòng)動(dòng)水準(zhǔn)：{小震,中震,大震}結(jié)構(gòu)性能水準(zhǔn)準(zhǔn)：{SP1,SP2,SP3,SP4,SP5}非結(jié)構(gòu)性能水水準(zhǔn)：{NPA,NPB,NPC}在一定的地面面運(yùn)動(dòng)水準(zhǔn)下下選定結(jié)構(gòu)性性能水準(zhǔn)和非非結(jié)構(gòu)性能水水準(zhǔn)，就構(gòu)成成一個(gè)具體的的性能目標(biāo)基于性能的抗抗震設(shè)計(jì)(美國(guó)FEMA273的抗震性能目目標(biāo)設(shè)定)aeimklhgdcbfjnpo基本性能目標(biāo)標(biāo)性能目標(biāo)提高高2％10％20％50％接近倒塌生命安全直接使用可以使用結(jié)構(gòu)性能提高高地震烈度增加加50年超越概率行政管理部門門制定性能水水準(zhǔn)和性能目目標(biāo)業(yè)主選用性能能目標(biāo)(設(shè)計(jì)師協(xié)助)選擇建筑方案案是否采用現(xiàn)行行處方式標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)確定實(shí)施目標(biāo)標(biāo)的措施，含含新結(jié)構(gòu)體系系，新技術(shù)，，新材料和設(shè)設(shè)備詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算算和必要的實(shí)實(shí)驗(yàn)細(xì)部構(gòu)造經(jīng)濟(jì)分析目標(biāo)評(píng)價(jià)專家評(píng)審設(shè)計(jì)通過(guò)是否二次設(shè)計(jì)否否修改設(shè)計(jì)否否按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)進(jìn)行設(shè)計(jì)基于性能的抗抗震設(shè)計(jì)(設(shè)計(jì)步驟)基于性能的抗抗震設(shè)計(jì)(與常規(guī)設(shè)計(jì)方方法的比較)常規(guī)抗震設(shè)計(jì)抗震性能設(shè)計(jì)設(shè)防目標(biāo)三水準(zhǔn)；小震控制承載力和位移；大震控制位移；按使用功能分甲乙丙丁四類。按照使用功能類別及地震水準(zhǔn)，制定結(jié)構(gòu)、非結(jié)構(gòu)的多個(gè)性能目標(biāo)。由業(yè)主選擇具體工程的預(yù)期目標(biāo)設(shè)計(jì)方法按指令性、處方形式的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)；通過(guò)結(jié)構(gòu)布置的概念設(shè)計(jì)、小震彈性設(shè)計(jì)、內(nèi)力調(diào)整、抗震構(gòu)造及大震變形驗(yàn)算，即認(rèn)為實(shí)現(xiàn)宏觀設(shè)防目標(biāo)。除滿足基本要求外，須提出符合預(yù)期性能目標(biāo)的論證，包括結(jié)構(gòu)體系、詳盡的分析、抗震措施和必要的實(shí)驗(yàn)，并經(jīng)過(guò)專門評(píng)估予以確認(rèn)。工程應(yīng)用應(yīng)用廣泛，設(shè)計(jì)人員已經(jīng)熟悉；對(duì)高度和規(guī)則性有明確限制，尚不能適應(yīng)新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展目前少用，設(shè)計(jì)人員尚未掌握，風(fēng)險(xiǎn)大；為實(shí)現(xiàn)超限結(jié)構(gòu)及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了方法，利于技術(shù)進(jìn)步。對(duì)分析和實(shí)驗(yàn)提出更高要求。基于性能的抗抗震設(shè)計(jì)(復(fù)雜和超限高高層建筑的抗抗震性能目標(biāo)標(biāo))復(fù)雜超限結(jié)構(gòu)構(gòu)的6個(gè)抗震性能水水準(zhǔn)1a：地震后完好無(wú)無(wú)損，立即使使用1b：地震后基本完完好，個(gè)別構(gòu)構(gòu)件微裂縫，，不需修理或或稍加修理可可繼續(xù)使用2：地震后薄弱弱部位和重要要部位完好無(wú)無(wú)損，其他部部位有部分選選定的延性構(gòu)構(gòu)件明顯裂縫縫，修理后可可繼續(xù)使用3：地震后薄弱弱部位和重要要部位輕微損損傷，微裂縫縫，其他部位位有部分選定定的延性構(gòu)件件中等破壞，，明顯裂縫，，進(jìn)入屈服階階段，需修理理并采取一定定安全措施才才可繼續(xù)使用用4：地震后發(fā)生生中等程度破破壞，多數(shù)構(gòu)構(gòu)件輕微損壞壞，部分構(gòu)件件中等損壞，，進(jìn)入屈服，，裂縫明顯，，經(jīng)修理加固固后可使用5：地震后明顯顯損壞，多數(shù)數(shù)構(gòu)件中等損損壞，進(jìn)入屈屈服，裂縫明明顯，部分構(gòu)構(gòu)件嚴(yán)重?fù)p壞壞，整個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)不倒塌，局局部也不倒塌塌，人員會(huì)受受傷，但生命命安全?；谛阅艿目箍拐鹪O(shè)計(jì)(復(fù)雜和超限高高層建筑的抗抗震性能目標(biāo)標(biāo))復(fù)雜超限結(jié)構(gòu)構(gòu)可供選擇的的性能目標(biāo)方方案A,B,C,D,E及其含義地震水準(zhǔn)結(jié)構(gòu)性能水準(zhǔn)1a1b2345小震ABCDE中震ABCDE大震ABCDE性能水準(zhǔn)1a性能水準(zhǔn)1b性能水準(zhǔn)2性能水準(zhǔn)3性能水準(zhǔn)4性能水準(zhǔn)5性能目標(biāo)A大震水準(zhǔn)：完完好性能目標(biāo)B大震水準(zhǔn)：基基本完好性能目標(biāo)C大震水準(zhǔn)：部部分構(gòu)件中等等破壞性能目標(biāo)D大震水準(zhǔn)：中中等破壞性能目標(biāo)E大震水準(zhǔn)：生生命安全注：對(duì)ABCDE各性能目標(biāo)，，中震時(shí)的性性能水準(zhǔn)按照照?qǐng)D中的大震性能水水準(zhǔn)推前一級(jí)級(jí)，小震的性性能水準(zhǔn)則均均為1a結(jié)構(gòu)穩(wěn)定臨界界點(diǎn)位移側(cè)向總剪力基于性能的抗抗震設(shè)計(jì)：目目標(biāo)方案ABCDE圖解性能水準(zhǔn)的判判別準(zhǔn)則性能水準(zhǔn)1a：結(jié)構(gòu)滿足彈性性設(shè)計(jì)要求；；構(gòu)件承載力力和層間位移移滿足規(guī)范要要求；計(jì)算采采用作用分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)、材料料分項(xiàng)系數(shù)和和抗震承載力力調(diào)整系數(shù)；；性能目標(biāo)為為A,B的結(jié)構(gòu)可不考考慮地震內(nèi)力力調(diào)整；抗震震構(gòu)造至少滿滿足基本要求求(4級(jí))；基于性能的抗抗震設(shè)計(jì)(復(fù)雜和超限高高層建筑的抗抗震性能目標(biāo)標(biāo))性能水準(zhǔn)的判判別準(zhǔn)則性能水準(zhǔn)1b：結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載載力滿足彈性性設(shè)計(jì)要求；；計(jì)算采用作作用分項(xiàng)系數(shù)數(shù)、材料分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)和抗震震承載力調(diào)整整系數(shù)；性能能目標(biāo)為A,B的結(jié)構(gòu)可不考考慮地震內(nèi)力力調(diào)整；抗震震構(gòu)造至少滿滿足基本要求求(4級(jí))；基于性能的抗抗震設(shè)計(jì)(復(fù)雜和超限高高層建筑的抗抗震性能目標(biāo)標(biāo))性能水準(zhǔn)的判判別準(zhǔn)則性能水準(zhǔn)2：結(jié)構(gòu)薄弱部部位及重要部部位的構(gòu)件承承載力滿足彈彈性設(shè)計(jì)要求求；整個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)按照非線性性分析計(jì)算，，允許有些選選定的部位接接近屈服，但但不應(yīng)發(fā)生剪剪切等脆性破破壞，抗震構(gòu)構(gòu)造滿足低延延性(3級(jí))要求。基于性能的抗抗震設(shè)計(jì)(復(fù)雜和超限高高層建筑的抗抗震性能目標(biāo)標(biāo))性能水準(zhǔn)的判判別準(zhǔn)則性能水準(zhǔn)3：結(jié)構(gòu)薄弱部部位及重要部部位不屈服，，即在進(jìn)行構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，抗震震組合內(nèi)力不不調(diào)整，抗震震承載力按標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算(作用分項(xiàng)系數(shù)數(shù)、材料分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)和抗震震承載力調(diào)整整系數(shù)均取1.0)。整個(gè)結(jié)構(gòu)按按照非線性分分析計(jì)算，允允許有些選定定的部位進(jìn)入入屈服段，但但不應(yīng)發(fā)生剪剪切等脆性破破壞，抗震構(gòu)構(gòu)造滿足中等等延性(2級(jí))要求?；谛阅艿目箍拐鹪O(shè)計(jì)(復(fù)雜和超限高高層建筑的抗抗震性能目標(biāo)標(biāo))性能水準(zhǔn)的判判別準(zhǔn)則性能水準(zhǔn)4：整個(gè)結(jié)構(gòu)按按照非線性分分析計(jì)算，薄薄弱部位及重重要部位允許許達(dá)到屈服階階段，但滿足足選定的變形形限制（如砼砼結(jié)構(gòu)層間變變形控制在1/500-1/300）。豎向構(gòu)件件不不應(yīng)發(fā)生生剪切等脆性性破壞，抗震震構(gòu)造滿足高高延性(1級(jí))要求?；谛阅艿目箍拐鹪O(shè)計(jì)(復(fù)雜和超限高高層建筑的抗抗震性能目標(biāo)標(biāo))性能水準(zhǔn)的判判別準(zhǔn)則性能水準(zhǔn)5：整個(gè)結(jié)構(gòu)按按照非線性分分析計(jì)算，薄薄弱部位及重重要部位允許許達(dá)到屈服階階段，但滿足足現(xiàn)行規(guī)范對(duì)對(duì)大震下的變變形限制。豎豎向構(gòu)件不不不應(yīng)發(fā)生剪切切等脆性破壞壞，抗震構(gòu)造造滿足特種延延性(特1級(jí))要求。基于性能的抗抗震設(shè)計(jì)(復(fù)雜和超限高高層建筑的抗抗震性能目標(biāo)標(biāo))性能目標(biāo)的選選用建議小震作用下均均應(yīng)滿足1a重要結(jié)構(gòu)需要要保持彈性狀狀態(tài)