发布时间 : 星期日 文章结构抗震性能设计更新完毕开始阅读
3.11 结构抗震性能设计 【说明】本节为新增内容。
3.11.1 结构抗震性能设计应分析结构方案的特殊性、选用适宜的结构抗震性能目标，并分析论证结构方 案可满足预期的抗震性能目标的要求。
结构抗震性能目标应综合考虑抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构的特殊性、建造费用、震后 损失和修复难易程度等各项因素选定。结构抗震性能目标分为A、B、C、D 四个等级，结构抗震性能分为1、 2、3、4、5 五个水准（表3.11.1），每个性能目标均与一组在指定地震地面运动下的结构抗震性能水准相 对应。
表3.11.1 结构抗震性能目标
性能目标 性能
地震水准 水准 A B C D 多遇地震 1 1 1 1 设防烈度地震 1 2 3 4 预估的罕遇地震 2 3 4 5
【说明】本条规定了结构抗震性能设计的三项主要工作。
1. 分析结构方案在房屋高度、规则性、结构类型、场地条件或抗震设防标准等方面的特殊要求（详见 第1.0.3 条的条文说明），以确定结构设计是否需要采用抗震性能设计方法并以此特殊性作为选用性能目 的主要依据。结构方案特殊性的分析中需要注重分析结构方案不符合抗震概念设计的情况和程度。国内外历次大地震的震害经验已经充分说明，抗震概念设计是决定结构抗震性能的重要因素。按本节要求采用抗震性能设计的工程，一般不能完全符合抗震概念设计的要求。结构工程师应根据本规程第4 章以及第6～12 章有关抗震概念设计的规定，与建筑师协调，改进结构方案，尽量减少结构不符合概念设计的情况和程度， 不应采用严重不规则的结构方案。对于特别不规则结构，可按本节规定进行抗震性能设计，但需慎重选用 抗震性能目标，并通过深入的分析论证。
2. 选用抗震性能目标。本条提出A、B、C、D 四级结构抗震性能目标和五个结构抗震性能水准（1、2、 3、4、5），四级抗震性能目标与《建筑抗震设计规范》GB50011 提出结构抗震性能1、2、3、4 是一致的。
地震地面运动一般分为三个水准，即多遇地震（小震）、设防烈度地震（中震）及预估的罕遇地震（大震）。 在设定的地震地面运动下，与四级抗震性能目标对应的结构抗震性能水准的判别准则由本规程第3.11.2 条 作出规定。A、B、C、D 四级性能目标的结构，在小震作用下均应满足第1 抗震性能水准，即满足弹性设计
要求；在中震或大震作用下，四种性能目标所要求的结构抗震性能水准有较大的区别。
A 级性能目标：是最高等级，中震作用下要求结构达到第1 抗震性能水准，大震作用下要求结构达到第2 抗震性能水准，即结构仍处于基本弹性状态；
B 级性能目标，要求结构在中震作用下满足第2 抗震性能水准，大震作用下满足 3 抗震性能水准，结构仅有轻度损坏；
C 级性能目标，要求结构在中震作用下满足第3 抗震性能水准，大 作用下满足第4 抗震性能水准，结构中度损坏；
D 级性能目标是最低等级，要求结构在中震作用下满足第4
抗震性能水准，大震作用下满足第5 性能水准，结构有比较严重的损坏，但不致倒塌或发生危及生命的严 重破坏。 选用性能目标时，需综合考虑抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构的特殊性、建造费用、 震后损失和修复难易程度等因素。鉴于地震地面运动的不确定性以及对结构在强烈地震下非线性分析方法 （计算模型及参数的选用等）存在不少经验因素，缺少从强震记录、设计施工资料到实际震害的验证，对
结构抗震性能的判断难以十分准确，尤其是对于长周期的超高层建筑或特别不规则结构的判断难度更大， 因此在性能目标选用中宜偏于安全一些。例如：特别不规则的、房屋高度超过B 级高度很多的高层建筑或 处于不利地段的特别不规则结构，可考虑选用A 级性能目标；房屋高度超过B 级高度较多或不规则性超过 本规程适用范围很多时，可考虑选用B 级或C 级性能目标；房屋高度超过B 级高度或不规则性超过适用范 围较多时，可考虑选用C 级性能目标；房屋高度超过A 级高度或不规则性超过适用范围较少时，可考虑选 用C 级或D 级性能目标。结构方案中仅有部分区域结构布置比较复杂或结构的设防标准、场地条件等特殊 性，使设计人员难以直接按本规程规定的常规方法进行设计时，可考虑选用C 级或D 级性能目标。以上仅 仅是举些例子，实际工程情况很多，需综合考虑各项因素。性能目标选用时，一般需征求业主和有关专家 的意见。
3. 结构抗震性能分析论证的重点是深入的计算分析和工程判断，找出结构有可能出现的薄弱部位，提出有 针对性的抗震加强措施，必要的试验验证，分析论证结构可达到预期的抗震性能目标。一般需要进行如下 工作：
1）分析确定结构超过本规程适用范围及不规则性的情况和程度； 2）认定场地条件、抗震设防类别和地震动参数；
3）深入的弹性和弹塑性计算分析（静力分析及时程分析）并判断计算结果的合理性； 4）找出结构有可能出现的薄弱部位以及需要加强的关键部位，提出有针对性的抗震加强措施；
5）必要时还需进行构件、节点或整体模型的抗震试验，补充提供论证依据，例如对本规程未列入的新型 结构方案又无震害和试验依据或对计算分析难以判断、抗震概念难以接受的复杂结构方案； 6）论证结构能满足所选用的抗震性能目标的要求。 3.11.2 结构抗震性能水准可按表3.11.2 进行宏观判别。
计算判断结构能否满足小震、中震、大震下结构变形、受力性能等要求，并对结构进行评估。 目前由于性能化设计还有一些问题［3］ 有待深入研 究，故在工程中还未得到广泛应用，且结构性能化设 计主要还是针对结构的整体性能， 对结构构件承载 力则很少采用性能设计来控制。
目前抗震性能化设计大都采用弹塑性计算方
法，即静力弹塑性分析（pushover）和动力弹塑性时 程分析，两种方法均在一定程度上反映了结构的弹 塑性，但pushover 法更多的是通过单一加载方式得 到的基底剪力、顶点位移来反映结构的抗震性能；动 力时程分析反映了结构在某一单一时程数据的动力 效应，难以覆盖整个建筑物生命历程中可能发生的 地震效应。两种计算方法还停留在对结构进行校核 阶段，其分析结果的可信度取决于多种因素，前者主 要取决于加载方式，后者主要取决于地震波的合理 性，难以真正用于结构的承载力设计。
本工程地处6 度抗震设防区域，地震作用较小计算分析结果表明，大震作用下主体结构基本处于弹性状态，少部分连梁屈服。结构在小、中、大震作 用下性能化设计采用线弹性计算方法是基本可行 的，相应结构构件承载能力的控制标准见下文。