PPT結(jié)構(gòu)抗震的分析與設(shè)計方法簡介

結(jié)構(gòu)抗抗震的的分析析與設(shè)設(shè)計方方法簡簡介1.結(jié)構(gòu)抗震分分析方法結(jié)構(gòu)抗震分分析的目的的抗震分析的的兩個任務(wù)務(wù)確定地震作作用計算結(jié)構(gòu)的的地震反應(yīng)應(yīng)從1900年左右至今今的100多年，已發(fā)發(fā)展出多種種針對地震震作用的分分析方法靜力理論靜力法創(chuàng)始始于意大利利，發(fā)展于于日本1900年左左右右，，大大森森房房吉吉、、佐佐野野利利器器、、物物部部長長穗穗、、末末廣廣恭恭二二對對該該理理論論發(fā)發(fā)展展作作出出重重要要貢貢獻(xiàn)獻(xiàn)靜力力理理論論靜力力理理論論認(rèn)認(rèn)為為結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)物物所所受受到到的的最最大大基基底底剪剪力力等等于于剛剛性性結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)物物所所受受到到的的最最大大慣慣性性力力：：靜力力理理論論佐野利器根據(jù)據(jù)1906年舊金山地震震的現(xiàn)場調(diào)查查，認(rèn)為剛性性大的結(jié)構(gòu)物物可以取震度度k=0.1,該觀點在1923年關(guān)東大地震震后，1924年被日本城市市建筑法規(guī)采采納。k取0.1與結(jié)構(gòu)特性無無關(guān)不變的k意味著對于結(jié)結(jié)構(gòu)特性不同同的房屋采用用了不同的安安全性標(biāo)準(zhǔn)。。對相對高、、柔的結(jié)構(gòu)偏偏嚴(yán)；對相對對矮、剛的結(jié)結(jié)構(gòu)偏松。靜力法是較為為粗燥的方法法反應(yīng)譜理論1920年日本學(xué)者對對結(jié)構(gòu)物在簡簡諧激勵下的的地震反應(yīng)進(jìn)進(jìn)行了研究，，但由于對地地震動特性缺缺乏定量的了了解，雖有進(jìn)進(jìn)展，仍未使使地震反應(yīng)分分析脫離靜力力階段。1933年美國長灘地地震，取得了了第一個強震震加速度記錄錄；1940年美國在ELcentro地震又取得重重要強震記錄錄。20世紀(jì)40年代，在實際際強震記錄和和結(jié)構(gòu)自振特特性資料的基基礎(chǔ)上，美國國學(xué)者比奧特特(Biot)、貝尼奧夫(Bennioff)、豪斯納(Housner)等人提出了反反應(yīng)譜的概念念。反應(yīng)譜理論反應(yīng)譜理論考考慮了結(jié)構(gòu)動動力特性與地地震動特性之之間的關(guān)系，，同時保持了了靜力理論的的形式，它將將結(jié)構(gòu)物所受受到的最大基基底剪力寫為為：反應(yīng)譜理論反應(yīng)譜概念經(jīng)經(jīng)過發(fā)展，形形成近代反應(yīng)應(yīng)譜理論，其其要素為：結(jié)構(gòu)物可以簡簡化為多自由由度體系；多自由度體系系的地震反應(yīng)應(yīng)可以按振型型分解為多個個單自由度體體系反應(yīng)的組組合；每個單自由度度體系的最大大反應(yīng)可以從從反應(yīng)譜求得得利用隨機過程程理論處理各各振型間的組組合振型分解意味味著反應(yīng)譜理理論處理的對對象是線彈性性結(jié)構(gòu)反應(yīng)譜理論設(shè)計譜反應(yīng)譜的一般般概念是針對對特定的地震震記錄的在抗震設(shè)計中中，現(xiàn)在普遍遍采用設(shè)計譜譜的概念?？箍挂?guī)的地震影影響系數(shù)曲線線就是一種加加速度設(shè)計譜譜。設(shè)計譜是以大大量地震動記記錄的反應(yīng)譜譜特性為依據(jù)據(jù),經(jīng)統(tǒng)計和平滑滑化處理確定定的，具有一一定的包絡(luò)概概率。1959年GWHousner給出了世界上上第一條設(shè)計計譜。設(shè)計譜包含了了大量的地震震動信息，是是抗震設(shè)計的的較為可靠的的工具，比較較而言，一次次時程分析，，只能體現(xiàn)一一條特定的地地震紀(jì)錄特性性，必須多波波(比如7條以上)分析，設(shè)計意意義才比較明明確。反應(yīng)譜理論TAT,SATWE,PMSAP均具有水平地地震反應(yīng)譜分分析的功能PMSAP還新增了豎向向地震反應(yīng)譜譜分析的功能能，并可考慮慮其內(nèi)力組合合，用于設(shè)計計。大跨結(jié)構(gòu)、長長懸臂結(jié)構(gòu)，，可能存在豎豎向的二次共共振，宜用反反應(yīng)譜分析考考慮豎向地震震效應(yīng)；規(guī)范范方法（底部部軸力法、直直接地震作用用系數(shù)法）則則可能偏小很很多（比如可可偏小1到2倍），此處設(shè)設(shè)計人員要特特別予以重視視。隨機振動理論論認(rèn)為地震動和結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)應(yīng)都是隨機現(xiàn)象象，只能求得得其統(tǒng)計特征征，只能求得得結(jié)構(gòu)在概率率意義上的最最大反應(yīng)。根據(jù)這一概念念，較好地處處理了反應(yīng)譜譜分析方法中中的振型組合合問題，并使使得抗震設(shè)計計從安全系數(shù)數(shù)法過渡到概概率理論的分分項系數(shù)法。。目前在工程中中的直接應(yīng)用用尚未普及動力彈性時程程分析根據(jù)地震加速速度記錄，直直接積分彈性性動力方程，，得到結(jié)構(gòu)反反應(yīng)的位移、、速度和加速速度歷程由于地震動的的隨機性，需需要足夠多的的地震波分析析結(jié)果的平均均值，才能保保證其統(tǒng)計意意義。目前的設(shè)計軟軟件可以做單單向分析，也也可以做主向向、次向加豎豎向的三向分分析。PKPM的TAT,SATWE,PMSAP均配有三分量量地震波庫。。PMSAP中可以考慮豎豎向分量，并并可把彈性時時程的最不利利時刻的結(jié)果果或用戶指定定時刻的結(jié)果果考慮進(jìn)內(nèi)力力組合，用于于設(shè)計。靜力彈塑性Pushover方法，

能力力譜方法能力譜方法最最早由Freeman于1975年提出，后經(jīng)經(jīng)發(fā)展被美國國ATC40等推薦使用是一種將靜力力彈塑性分析析與彈性反應(yīng)應(yīng)譜理論相結(jié)結(jié)合、用于計計算非線性結(jié)結(jié)構(gòu)在地震作作用下的動力力反應(yīng)最大值值的方法使用方便，計計算效率高假定結(jié)構(gòu)的地地震反應(yīng)以第第一振型為主主，對于高振振型效應(yīng)明顯顯的超高層結(jié)結(jié)構(gòu)存在誤差差。誤差到底底會有多大，，值得進(jìn)一步步研究、論證證。靜力彈塑性Pushover方法，

能力力譜方法能力譜方法的的基本步驟：：通過給定的側(cè)側(cè)向荷載形式式，以擬靜力力的方式逐步步施加到結(jié)構(gòu)構(gòu)上，得到一一系列的結(jié)構(gòu)構(gòu)反應(yīng)，形成成一個反應(yīng)序序列，這些反反應(yīng)，稱為結(jié)結(jié)構(gòu)的能力(Capacity)。在反應(yīng)序列的的每一點p上，構(gòu)造等效效單自由度體體系，確定等等效周期和等等效阻尼，從從而根據(jù)彈性性反應(yīng)譜，求求得結(jié)構(gòu)在p點、在地震作作用下的最大大反應(yīng)，這個個最大反應(yīng)稱稱作結(jié)構(gòu)在p點的需求(Demand)。若在某點p處，結(jié)構(gòu)的能能力與需求相相等，則該點點就是結(jié)構(gòu)在在地震作用下下的解，稱為為性能點。該該點的位移稱稱為目標(biāo)位移移。靜力彈塑性Pushover方法，

能力力譜方法Pushover方法的關(guān)鍵問問題側(cè)向荷載的分分布形式高階振型效應(yīng)應(yīng)的考慮Pushover方法的另外一一些形式適應(yīng)譜pushover法（AdaptiveSpectra-basedPushoverProcedure）：每一加載步的的荷載增量都都基于結(jié)構(gòu)當(dāng)當(dāng)前的動力特特性振型pshover法(ModalPushoverAnalysisProcedure,Chopra,2002)：利用各個振型型的慣性力，，依次做pushover，得到地震反應(yīng)應(yīng)，最后組合合之靜力彈塑性Pushover方法，

能力力譜方法PKPM的PUSH軟件，是一個個專業(yè)的Pushover分析軟件，采采用了能力譜譜方法確定結(jié)結(jié)構(gòu)的性能點點。PUSH采用纖維素模模型的梁柱單單元和基于正正交各向異性性(DARWIN-PECKNOLD)砼本構(gòu)關(guān)系的的微觀模型墻墻元，采用弧弧長法追蹤結(jié)結(jié)構(gòu)反應(yīng)，配配備VSS,PCG,波前法三種快快速求解器，，可以考慮樓樓板的承載力力貢獻(xiàn)，可考考慮箍筋的約約束性能，可可進(jìn)行自動網(wǎng)網(wǎng)格細(xì)分。已經(jīng)在數(shù)百個個復(fù)雜工程中中應(yīng)用，直接接接力SATWE和PMSAP。動力彈塑性時時程分析根據(jù)地震加速速度記錄，直直接積分彈塑塑性動力方程程，得到結(jié)構(gòu)構(gòu)反應(yīng)的位移移、速度和加加速度歷程由于地震動的的隨機性，需需要足夠多的的地震波分析析結(jié)果的平均均值，才能保保證其統(tǒng)計意意義。鋼筋砼構(gòu)件的的一維、特別別是高維滯徊徊本構(gòu)關(guān)系，，值得進(jìn)一步步深入研究。。隱式和顯式求求解方法，計計算效率問題題動力彈塑性時時程分析PKPM的EPDA軟件，是一個個專業(yè)的動力力彈塑性分析析軟件。EPDA采用纖維素模模型的梁柱單單元和基于正正交各向異性性(DARWIN-PECKNOLD)砼本構(gòu)關(guān)系的的微觀模型墻墻元，配備PCG快速求解器，，可以考慮樓樓板的承載力力貢獻(xiàn)，配有有三向地震波波庫。已經(jīng)在數(shù)百個個復(fù)雜工程中中應(yīng)用，直接接接力SATWE和PMSAP。地震反應(yīng)分析析方法小結(jié)基于CQC組合的彈性反反應(yīng)譜方法是是目前抗震設(shè)設(shè)計的主要工工具。彈性時時程分分析是是超限限結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震震設(shè)計計的必必要補補充彈塑性性靜力力pushover分析方方法和和彈塑塑性動動力時時程分分析方方法，，是大大震下下結(jié)構(gòu)構(gòu)變形形驗算算的主主要手手段。。2.結(jié)構(gòu)抗抗震設(shè)設(shè)計方方法早期抗抗震設(shè)設(shè)計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（（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））采用安安全系系數(shù)，，進(jìn)行行容許許應(yīng)力力水準(zhǔn)準(zhǔn)上的的彈性性設(shè)計計反應(yīng)譜譜理論論及結(jié)結(jié)構(gòu)能能力設(shè)設(shè)計(CapacityDesign)我國及及多數(shù)數(shù)國家家的抗抗震規(guī)規(guī)范都都采用用了反反應(yīng)譜譜理論論及結(jié)結(jié)構(gòu)的的能力力設(shè)計計原則則，其其主要要特點點為：：用規(guī)范范規(guī)定定的設(shè)設(shè)計反反應(yīng)譜譜進(jìn)行行結(jié)構(gòu)構(gòu)線彈彈性分分析北美和和歐洲洲國家家的設(shè)設(shè)計譜譜，是是通過過50年超越越概率率10%的彈性性反應(yīng)應(yīng)譜除除以一一個”延性降降低系系數(shù)R”或”性能系系數(shù)q”得出。。中國78抗規(guī)的的設(shè)計計譜，，是通通過50年超越越概率率10%的彈性性反應(yīng)應(yīng)譜乘乘以一一個小小于1的結(jié)構(gòu)構(gòu)影響響系數(shù)數(shù)C得出，，與歐歐美本本質(zhì)相相同。。中國的的89及01抗規(guī)，，設(shè)計計譜直直接采采用50年超越越概率率63%的彈性性反應(yīng)應(yīng)譜（（多遇遇地震震，小小震））反應(yīng)譜譜理論論及結(jié)結(jié)構(gòu)能能力設(shè)設(shè)計(CapacityDesign)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件的的承載載力設(shè)設(shè)計，，考慮慮由彈彈性反反應(yīng)譜譜地震震作用用與恒恒、活活、風(fēng)風(fēng)等荷荷載引引起的的內(nèi)力力的組組合。。考慮合合理的的結(jié)構(gòu)構(gòu)屈服服機制制及非非彈性性變形形的需需要，，按照照相應(yīng)應(yīng)的不不同的的延性性要求求（抗抗震等等級）），采采取不不同的的抗震震措施施，包包括強強柱弱弱梁、、強剪剪弱彎彎等內(nèi)內(nèi)力調(diào)調(diào)整及及抗震震構(gòu)造造要求求，這這些措措施是是能力力設(shè)計計原理理的重重要內(nèi)內(nèi)容，，也是是設(shè)計計反應(yīng)應(yīng)譜可可以比比彈性性譜降降低的的主要要依據(jù)據(jù)之一一。概念設(shè)計（（ConceptualDesign）要求：方案案設(shè)計階段段，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(CapacityDesign)二道防線設(shè)設(shè)計實質(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—抗震設(shè)計極極限狀態(tài)(三水準(zhǔn))使用極限狀狀態(tài)結(jié)構(gòu)無損壞壞，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—抗震設(shè)計極極限狀態(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)濟地修修復(fù)；越過過此界限，，不能再修修復(fù)或經(jīng)濟濟地修復(fù)。。與損傷控制制極限狀態(tài)態(tài)對應(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—抗震設(shè)計極極限狀態(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—結(jié)構(gòu)反應(yīng)應(yīng)的延性水水準(zhǔn)(抗震等級)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個指標(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—結(jié)構(gòu)反應(yīng)應(yīng)的延性水水準(zhǔn)(抗震等級)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—結(jié)構(gòu)反應(yīng)應(yīng)的延性水水準(zhǔn)(抗震等級)我國規(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，，其實質(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。不同的抗震震等級對應(yīng)應(yīng)著不同的的內(nèi)力調(diào)整整系數(shù)和抗抗震構(gòu)造措措施抗震等級為為特1級,1,2,3級的結(jié)構(gòu)，屬屬于有限延延性的結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震等級為為4級的結(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—概念設(shè)計計準(zhǔn)則(結(jié)構(gòu)體系的的抗震性能能)框架結(jié)構(gòu)美國、新西西蘭等國家家認(rèn)為，經(jīng)經(jīng)過專門設(shè)設(shè)計、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。我國抗規(guī)規(guī)未強調(diào)調(diào)設(shè)計特特殊的延延性抗力力矩框架架，對框框架適用用高度作作了偏嚴(yán)嚴(yán)的規(guī)定定。反應(yīng)譜理理論及結(jié)結(jié)構(gòu)能力力設(shè)計—概念設(shè)設(shè)計準(zhǔn)則則(結(jié)構(gòu)體系系的抗震震性能)框剪結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性能能良好，，明顯優(yōu)優(yōu)于框架架平面布置置需合理理，避免免嚴(yán)重的的扭轉(zhuǎn)效效應(yīng)反應(yīng)譜理理論及結(jié)結(jié)構(gòu)能力力設(shè)計—概念設(shè)設(shè)計準(zhǔn)則則(結(jié)構(gòu)體系系的抗震震性能)剪力墻結(jié)結(jié)構(gòu)；框框架核心心筒、筒筒中筒結(jié)結(jié)構(gòu)抗震性能能良好抗倒塌能能力良好好適宜建造造高層建建筑反應(yīng)譜理理論及結(jié)結(jié)構(gòu)能力力設(shè)計—概念設(shè)設(shè)計準(zhǔn)則則(結(jié)構(gòu)體系系的抗震震性能)板柱體系系和板柱柱剪力墻墻結(jié)構(gòu)體體系板柱體系系抗震不不利，我我國規(guī)范范規(guī)程未未將其列列入抗震震結(jié)構(gòu)體體系中板柱剪力力墻體系系抗震性性能明顯顯優(yōu)于板板柱體系系，可作作為抗震震體系，，但對適適用高度度有較嚴(yán)嚴(yán)的限制制。反應(yīng)譜理理論及結(jié)結(jié)構(gòu)能力力設(shè)計—概念設(shè)設(shè)計準(zhǔn)則則(結(jié)構(gòu)體系系的抗震震性能)復(fù)雜高層層建筑：：屬不規(guī)規(guī)則或者者特別不不規(guī)則結(jié)結(jié)構(gòu)，需需要精細(xì)細(xì)方案設(shè)設(shè)計并采采取專門門措施。。9度設(shè)計不不采用帶帶轉(zhuǎn)換層層、加強強層、錯錯層和連連體的結(jié)結(jié)構(gòu)。7度8度設(shè)計不不宜采用用超過兩兩種的復(fù)復(fù)雜結(jié)構(gòu)構(gòu)。錯層結(jié)構(gòu)構(gòu)的適用用高度宜宜嚴(yán)格限限制B級高度建建筑不宜宜采用連連體結(jié)構(gòu)構(gòu)，以防防塌落。。B級高度底底部帶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換層的的筒中筒筒結(jié)構(gòu)，，當(dāng)外筒筒采用由由剪力墻墻構(gòu)成的的壁式框框架時，，最大適適用高度度應(yīng)適當(dāng)當(dāng)降低反應(yīng)譜理理論及結(jié)結(jié)構(gòu)能力力設(shè)計—概念設(shè)設(shè)計準(zhǔn)則則(不規(guī)則性性控制)平面布置置規(guī)則性性、樓板板開洞扭轉(zhuǎn)控制制，周期期比，位位移比立面布置置規(guī)則性性控制，，避免過過大的外外挑內(nèi)收收樓層剛度度比控制制樓層承載載力比控控制豎向抗側(cè)側(cè)力構(gòu)件件的連續(xù)續(xù)性控制制基于性能能的抗震震設(shè)計(Performance-basedDesign)ATC40(1996),FEMA237(1997)提出在既既有建筑筑的評定定和加固固中使用用多重性能目標(biāo)標(biāo)的建議美國加州結(jié)構(gòu)構(gòu)工程師協(xié)會會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2003年美國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)計的思思想列入設(shè)計計和加固標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中基于性能的抗抗震設(shè)計(Performance-basedDesign)方法特點抗震設(shè)計從宏宏觀定性目標(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)計強調(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)對結(jié)結(jié)構(gòu)分析和實實驗手段提出出了更高的要要求，對分析析和實驗有積積極的推動作作用基于性能的抗抗震設(shè)計(性能目標(biāo)的設(shè)設(shè)定)地震地面運動動水準(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(性能目標(biāo)的設(shè)設(shè)定)非結(jié)構(gòu)性能水水準(zhǔn)NP-A：震后正常運行行使用NP-B：震后可很快恢恢復(fù)正常運行行使用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(性能目標(biāo)的選選用)一個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動動水準(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}在一定的地面面運動水準(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)成成一個具體的的性能目標(biāo)基于性能的抗抗震設(shè)計(美國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)性能提提高地震烈度增增加50年超越概率率行政管理部部門制定性性能水準(zhǔn)和和性能目標(biāo)標(biāo)業(yè)主選用性性能目標(biāo)(設(shè)計師協(xié)助助)選擇建筑方方案是否采用現(xiàn)現(xiàn)行處方式式標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行行設(shè)計確定實施目目標(biāo)的措施施，含新結(jié)結(jié)構(gòu)體系，，新技術(shù)，，新材料和和設(shè)備詳細(xì)設(shè)計計計算和必要要的實驗細(xì)部構(gòu)造經(jīng)濟分析目標(biāo)評價專家評審設(shè)計通過是否二次設(shè)計否否修改設(shè)計否否按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計計基于性能的的抗震設(shè)計計(設(shè)計步驟)基于性能的的抗震設(shè)計計(與常規(guī)設(shè)計計方法的比比較)常規(guī)抗震設(shè)計抗震性能設(shè)計設(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)計方法按指令性、處方形式的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計；通過結(jié)構(gòu)布置的概念設(shè)計、小震彈性設(shè)計、內(nèi)力調(diào)整、抗震構(gòu)造及大震變形驗算，即認(rèn)為實現(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驗，并經(jīng)過專門評估予以確認(rèn)。工程應(yīng)用應(yīng)用廣泛，設(shè)計人員已經(jīng)熟悉；對高度和規(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)計人員尚未掌握，風(fēng)險大；為實現(xiàn)超限結(jié)構(gòu)及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供了方法，利于技術(shù)進(jìn)步。對分析和實驗提出更高要求。基于性能的的抗震設(shè)計計(復(fù)雜和超限限高層建筑筑的抗震性性能目標(biāo))復(fù)雜超限結(jié)結(jié)構(gòu)的6個抗震性能能水準(zhǔn)1a：地震后完好好無損，立立即使用1b：地震后基本本完好，個個別構(gòu)件微微裂縫，不不需修理或或稍加修理理可繼續(xù)使使用2：地震后薄薄弱部位和和重要部位位完好無損損，其他部部位有部分分選定的延延性構(gòu)件明明顯裂縫，，修理后可可繼續(xù)使用用3：地震后薄薄弱部位和和重要部位位輕微損傷傷，微裂縫縫，其他部部位有部分分選定的延延性構(gòu)件中中等破壞，，明顯裂縫縫，進(jìn)入屈屈服階段，，需修理并并采取一定定安全措施施才可繼續(xù)續(xù)使用4：地震后發(fā)發(fā)生中等程程度破壞，，多數(shù)構(gòu)件件輕微損壞壞，部分構(gòu)構(gòu)件中等損損壞，進(jìn)入入屈服，裂裂縫明顯，，經(jīng)修理加加固后可使使用5：地震后明明顯損壞，，多數(shù)構(gòu)件件中等損壞壞，進(jìn)入屈屈服，裂縫縫明顯，部部分構(gòu)件嚴(yán)嚴(yán)重?fù)p壞，，整個結(jié)構(gòu)構(gòu)不倒塌，，局部也不不倒塌，人人員會受傷傷，但生命命安全?；谛阅艿牡目拐鹪O(shè)計計(復(fù)雜和超限限高層建筑筑的抗震性性能目標(biāo))復(fù)雜超限結(jié)結(jié)構(gòu)可供選選擇的性能能目標(biāo)方案案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)：：完好性能目標(biāo)B大震水準(zhǔn)：：基本完好好性能目標(biāo)C大震水準(zhǔn)：：部分構(gòu)件件中等破壞壞性能目標(biāo)D大震水準(zhǔn)：：中等破壞壞性能目標(biāo)E大震水準(zhǔn)：：生命安全全注：對ABCDE各性能目標(biāo)標(biāo)，中震時時的性能水水準(zhǔn)按照圖圖中的大震性能能水準(zhǔn)推前前一級，小小震的性能能水準(zhǔn)則均均為1a結(jié)構(gòu)穩(wěn)定臨臨界點位移側(cè)向總剪力力基于性能的的抗震設(shè)計計：目標(biāo)方方案ABCDE圖解性能水準(zhǔn)的的判別準(zhǔn)則則性能水準(zhǔn)1a：結(jié)構(gòu)滿足彈彈性設(shè)計要要求；構(gòu)件件承載力和和層間位移移滿足規(guī)范范要求；計計算采用作作用分項系系數(shù)、材料料分項系數(shù)數(shù)和抗震承承載力調(diào)整整系數(shù)；性性能目標(biāo)為為A,B的結(jié)構(gòu)可不不考慮地震震內(nèi)力調(diào)整整；抗震構(gòu)構(gòu)造至少滿滿足基本要要求(4級)；基于性能的的抗震設(shè)計計(復(fù)雜和超限限高層建筑筑的抗震性性能目標(biāo))性能水準(zhǔn)的的判別準(zhǔn)則則性能水準(zhǔn)1b：結(jié)構(gòu)構(gòu)件承承載力滿足足彈性設(shè)計計要求；計計算采用作作用分項系系數(shù)、材料料分項系數(shù)數(shù)和抗震承承載力調(diào)整整系數(shù)；性性能目標(biāo)為為A,B的結(jié)構(gòu)可不不考慮地震震內(nèi)力調(diào)整整；抗震構(gòu)構(gòu)造至少滿滿足基本要要求(4級)；基于性能的的抗震設(shè)計計(復(fù)雜和超限限高層建筑筑的抗震性性能目標(biāo))性能水準(zhǔn)的的判別準(zhǔn)則則性能水準(zhǔn)2：結(jié)構(gòu)薄弱弱部位及重重要部位的的構(gòu)件承載載力滿足彈彈性設(shè)計要要求；整個個結(jié)構(gòu)按照照非線性分分析計算，，允許有些些選定的部部位接近屈屈服，但不不應(yīng)發(fā)生剪剪切等脆性性破壞，抗抗震構(gòu)造滿滿足低延性性(3級)要求?；谛阅艿牡目拐鹪O(shè)計計(復(fù)雜和超限限高層建筑筑的抗震性性能目標(biāo))性能水準(zhǔn)的的判別準(zhǔn)則則性能水準(zhǔn)3：結(jié)構(gòu)薄弱弱部位及重重要部位不不屈服，即即在進(jìn)行構(gòu)構(gòu)件承載力力設(shè)計時，，抗震組合合內(nèi)力不調(diào)調(diào)整，抗震震承載力按按標(biāo)準(zhǔn)值計計算(作用分項系系數(shù)、材料料分項系數(shù)數(shù)和抗震承承載力調(diào)整整系數(shù)均取取1.0)。整個結(jié)構(gòu)構(gòu)按照非線線性分析計計算，允許許有些選定定的部位進(jìn)進(jìn)入屈服段段，但不應(yīng)應(yīng)發(fā)生剪切切等脆性破破壞，抗震震構(gòu)造滿足足中等延性性(2級)要求。基于性能的的抗震設(shè)計計(復(fù)雜和超限限高層建筑筑的抗震性性能目標(biāo))性能水準(zhǔn)的的判別準(zhǔn)則則性能水準(zhǔn)4：整個結(jié)構(gòu)構(gòu)按照非線線性分析計計算，薄弱弱部位及重重要部位允允許達(dá)到屈屈服階段，，但滿足選選定的變形形限制（如如砼結(jié)構(gòu)層層間變形控控制在1/500-1/300）。豎向構(gòu)構(gòu)件不不應(yīng)應(yīng)發(fā)生剪切切等脆性破破壞，抗震震構(gòu)造滿足足高延性(1級)要求?；谛阅艿牡目拐鹪O(shè)計計(復(fù)雜和超限限高層建筑筑的抗震性性能目標(biāo))性能水準(zhǔn)的的判別準(zhǔn)則則性能水準(zhǔn)5：整個結(jié)構(gòu)構(gòu)按照非線線性分析計計算，薄弱弱部位及重重要部位允允許達(dá)到屈屈服階段，，但滿足現(xiàn)現(xiàn)行規(guī)范對對大震下的的變形限制制。豎向構(gòu)構(gòu)件不不應(yīng)應(yīng)發(fā)生剪切切等脆性破破壞，抗震震構(gòu)造滿足足特種延性性(特1級)要求。基于性能能的抗震震設(shè)計(復(fù)雜和超超限高層層建筑的的抗震性性能目標(biāo)標(biāo))性能目標(biāo)標(biāo)的選用用建議小震作用用下均應(yīng)應(yīng)滿足1a重要結(jié)構(gòu)構(gòu)需要保保持彈性性狀態(tài)；；設(shè)防烈烈度較低低或地震震反應(yīng)較較小；特特別不規(guī)規(guī)則結(jié)構(gòu)構(gòu)但業(yè)主主愿意付付出經(jīng)濟濟代價；；等等情情況；可可選AB與A接近,選的A結(jié)構(gòu)也可可以選B,可降低造造價在中/大震作用用下，既既具有合合適承載載力又具具有一定定延性的的結(jié)構(gòu)比比較合理理。對復(fù)復(fù)雜和超超限高層層建筑，，一般可可選為C,D,E?；谛阅苣艿目拐鹫鹪O(shè)計(復(fù)雜和超超限高層層建筑的的抗震性性能目標(biāo)標(biāo))