对建筑性能结构抗震设计的探讨摘要:文章对建筑性能的结构抗震设计、概念、方法等进行了简要的分析研究。以供同行参考、借鉴。关键词:性能结构；抗震设计；方法Abstract:theonthebuildingoftheseismicdesignofstructures,propertiesofconcept,methodscarriedonthebriefanalysisandresearch.Forpeerreference,usingforreference.Keywords:performancestructure;Seismicdesign;methods：U452.2+8文献标识码：A1引言20世纪80年代以来世界上发生的几次破坏性地震震害表明,按照现行抗震设计方法设计的结构物发生地震倒塌的概率很小,地震所造成的人员伤亡数量显著下降,但地震引起的经济损失却令人震惊。随着社会工业化进程的加快和物质文明的迅猛提高,业主或社会团体对一些重要结构物在地震中的性能提出了更高的要求,当前的抗震设计方法已经不能满足这种需求。关于对现代地震经验和教训的深刻反思,美国学者于20世纪90年代初提出了基于性能的抗震设计(Performance2BasedSeis2micDesign,简称PBSD)理论新概念,这是工程抗震发展史上的一个重要里程碑。2关于性能的结构抗震设计的概念尽管目前基于性能的抗震设计得到国际上广泛的重视与研究,也得到了一些初步的成果。但是对于基于性能的抗震设计,现在还没有一个统一的定义。比较有权威性的是美国SEAOC,ATC和FEMA等组织给出的基于性能设计的描述。其中SEAOC对基于性能抗震设计的描述是“性能设计应该是选择一定的设计标准,恰当的结构形式,合理的规划和结构比例,保证建筑物的结构与非结构的细部构造设计,控制建造质量和长期维护水平,使得建筑物在遭受一定水平地震作用下,结构的破坏不超过一个特定的极限状态”。ATC对基于性能抗震设计的描述为“基于性能抗震设计是指结构的设计标准由一系列可以取得的结构性能目标来表示。主要针对混凝土结构并且采用基于能力的设计原理”。FEMA对基于性能抗震设计的描述为“基于不同强度地震作用,得出不同的性能目标。在分析和设计中采用弹性静力和弹塑性时程分析来得到一系列的性能水平,并且采用建筑物顶点位移来定义结构和非结构构件的性能水平,不同的结构形式采用不同的性能水平”。3性能的抗震设计与现行抗震设计的比较PBSD与当前抗震设计方法的主要区别如下:1)PBSD使用多级性能目标进行抗震设计,而目前抗震设计方法尽管也提到“三水准设防”,实际通过“两阶段设计”实现,即“小震”作用下进行强度设计,“大震”作用下进行弹塑性变形验算,保证结构不发生倒塌,认为“中震可修”的性能目标隐含自动满足,本质上是以保证生命安全为目标的。2)PBSD的性能水准是对结构弹塑性反应的深刻认识基础上提出的,所使用的量化指标(如位移、塑性转角等)能够反映结构的真实破坏状态,可以在设计和性能评估中直接使用,从而保证抗震结构具有可靠的性能。而当前规范的性能参数比较模糊,在设计中不具有可操作性,使得我们无法可靠地了解抗震结构在实际地震中的性能。3)当前抗震设计方法是基于强度的抗震设计方法,而基于性能抗震设计目前还没有统一的设计方法,但不少学者提出采用基于位移的抗震设计方法。4)在基于性能抗震设计框架内,社会团体、业主可以根据结构的重要性及其预期经济损失,自主选择不同的性能目标。而在当前的规范框架内,只有设计人员参与结构抗震设防决策,业主并不了解结构的抗震性能,同时也限制了设计人员的创造性。PBSD与当前抗震设计方法的联系如下:1)目前,尽管抗震设计方法有了很大的进步,计算方法也有了很大的改进。但鉴于抗震设计的复杂性以及我们认识的局限性,还不能够完全依靠计算来确保结构安全可靠。2)基于性能抗震设计与现行抗震设计都要针对建筑场地作地震危险性分析。相对于目前的地震危险性分析,基于性能抗震设计要求做得更细致、更具体。3)由于抗震设计中存在大量不确定因素,尤其是地震作用在强度、时间和空间都具有很强的不确定性,所以目前针对结构进行抗震设计时,考虑了地震作用、材料强度和计算模式的随机性。基于性能设计在针对整个建筑进行设计时,同样要考虑这些不确定因素。4目前基于性能的抗震设计方法4.1基于强度的抗震设计方法当前的抗震规范大多采用了基于强度的设计方法,使用强度折减系数...