摘 要：近幾年，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法方面的研究取得了重大突破，多種新的抗震設(shè)計方法和設(shè)計思想涌現(xiàn)出來，尤其是基于性能抗震設(shè)計方法。但是這些方法與現(xiàn)行規(guī)范的抗震設(shè)計方法的對比還不夠深入，需要進一步研究各種抗震方法在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用效果。本文將對建筑結(jié)構(gòu)不同抗震設(shè)計方法的對比進行分析。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計方法;對比分析

目前，我國現(xiàn)行規(guī)范抗震設(shè)計已經(jīng)具備了基于性能抗震設(shè)計的雛形，但是還不夠靈活，對抗震性能控制不明確，而基于性能的抗震設(shè)計能有效地解決這些問題，其具有良好的發(fā)展前景。

一、基于性能抗震設(shè)計和現(xiàn)代抗震設(shè)計的設(shè)計思想比較

世界各國基本都是按照“小震不壞、中震可修、大震不倒”的思想，對建筑結(jié)構(gòu)進行抗震設(shè)計。雖然設(shè)置了三個設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，但是在實踐中，都是按照單一標(biāo)準(zhǔn)進行抗震設(shè)計，并對位移限制進行控制。不同設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)性能與地震損失程度模糊不清，實際抗震效果是保證在大震情況下，建筑不倒塌，無法準(zhǔn)確控制不同水準(zhǔn)地震造成的破壞程度以及經(jīng)濟損失。

二、抗震設(shè)防目標(biāo)的比較

（一）設(shè)計地震作用水準(zhǔn)

設(shè)計地震作用水準(zhǔn)，能夠了解不同地震災(zāi)害程度、建筑結(jié)構(gòu)和設(shè)施的性能。在確定地震作用水準(zhǔn)時，需要考慮震中距、地區(qū)震級、地震重現(xiàn)期和出現(xiàn)概率等因素。

我國多遇烈度地震和罕遇烈度地震的設(shè)防地震水準(zhǔn)名義上是按照50年內(nèi)63.5%和2%--3%考慮，但與實際存在一定出入。實際上，我國是以和中震烈度相差-1.55度和1度來定義小震大震烈度，是以基本地震為標(biāo)準(zhǔn)，再乘以一個固定常數(shù)系數(shù)得到。因此，我國各地小震和大震的地震重現(xiàn)率或者超越概率不同，所以地區(qū)50年內(nèi)發(fā)生的超越概率63.5%的地震時，建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能是不同的。

基于性能抗震設(shè)計的劃分水平如表2，比較分析得出，水準(zhǔn)一、三、五代表“小”、“中”、“大”震水平，再細分就有了水準(zhǔn)二、四，這樣劃分便于理解多級地震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)、不同控制水平下，地震對結(jié)構(gòu)的破壞程度。對應(yīng)每個地震設(shè)防水準(zhǔn)，能確定的參數(shù)只有地震加速度。比如，VISION2000的設(shè)計地震水準(zhǔn)包括地面震動、滑坡、場地液化以及沉降等特征。

（二）抗震性能水平

結(jié)構(gòu)地震性能水準(zhǔn)表示在某一地震設(shè)計水準(zhǔn)下預(yù)期結(jié)構(gòu)的最大破壞程度，非結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞及其造成的后果。從人員安全性、結(jié)構(gòu)功能性和結(jié)構(gòu)易損性三個角度對其進行描述。在定義地震性能時，需要考慮結(jié)構(gòu)類型、修復(fù)使用、橫向和豎向承載構(gòu)件、結(jié)構(gòu)體系、設(shè)備和裝修以及結(jié)構(gòu)變形等因素，將地震性能表述為量化指標(biāo)，便于設(shè)計和評估建筑工程。我國規(guī)范中明確規(guī)定，可以用“不壞”、“可修”、“不倒”來描述在地震作用下結(jié)構(gòu)性能水平。“小震”表示不受損或者不需修理可繼續(xù)修理的水平;“中震”表示輕度損壞，修理后能繼續(xù)使用;“大震”表示不致倒塌或者危害生命的嚴(yán)重破壞。這種提法對性能水平的描述不夠具體，性能水平界定模糊，因此，在抗震設(shè)計過程中，很難對建筑結(jié)構(gòu)性能實施嚴(yán)格控制。目前，用哪種結(jié)構(gòu)參數(shù)來劃分抗震性能水平還未形成統(tǒng)一共識，有人認(rèn)為可以根據(jù)層間位移角來劃分抗震性能水平，有人認(rèn)為可以根據(jù)能量和位移雙重參數(shù)來劃分抗震性能水平。結(jié)構(gòu)性能控制參數(shù)不同，結(jié)構(gòu)性能計算方法和衡量參數(shù)也不同。

（三）抗震措施比較

現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，在制定構(gòu)件截面抗震措施時，需要考慮結(jié)構(gòu)類型、地震烈度、房屋高度、重要性以及場地類別等因素，合理控制結(jié)構(gòu)抗震性能水平的宏觀定性，不需對結(jié)構(gòu)性能和損失程度進行描述。設(shè)計人員應(yīng)該按照規(guī)范制定抗震措施，不需要考慮地震時結(jié)構(gòu)性能狀態(tài)。這種做法的合理性和經(jīng)濟性較低。

基于性能的抗震設(shè)計將地震作用下結(jié)構(gòu)變形需求以及抗震措施結(jié)合起來，對構(gòu)件截面進行變形能力設(shè)計，保證結(jié)構(gòu)的變形能力和耗能能力與預(yù)期性能水平保持一致，達到目標(biāo)性能水平。這種設(shè)計方法將抗震措施和結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)結(jié)合起來，要求設(shè)計人員制定有效的抗震措施，保證達到預(yù)期抗震性能，對結(jié)構(gòu)地震后的反應(yīng)過程分析比較清楚，使抗震措施設(shè)計成為結(jié)構(gòu)性能設(shè)計的重要內(nèi)容，考慮了性能目標(biāo)因素。

（四）可靠性理論在現(xiàn)代抗震設(shè)計和基于性能抗震設(shè)計中應(yīng)用比較

在對結(jié)構(gòu)進行抗震設(shè)計時，采用可靠性理論，能妥善處理地震作用時間、結(jié)構(gòu)材料強度以及空間強隨機性等不確定因素。目前，我國抗震設(shè)計規(guī)范在設(shè)計構(gòu)件強度時，運用了可靠性理論。雖然在設(shè)計過程中未直接運用可靠性理論，但是表達式分項系數(shù)設(shè)計是以可靠性理論為依據(jù)。不過可靠性理論的應(yīng)用局限在結(jié)構(gòu)構(gòu)件層次上，根據(jù)分項系數(shù)分析不確定性設(shè)計出來的結(jié)構(gòu)可靠度分布在較大范圍內(nèi)，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)風(fēng)險水平模糊不清。

三、總結(jié)

綜上所述，對于一般場地條件下較規(guī)則的普通框架結(jié)構(gòu)，按照我國抗震規(guī)范設(shè)計能夠充分滿足大震、小震位移限值要求，也能滿足三個地震性能水準(zhǔn)要求?；谛阅芸拐鹪O(shè)計方法是根據(jù)地震性能水準(zhǔn)進行設(shè)計，比較靈活，能全面把握在地震作用下結(jié)構(gòu)性能。在抗震設(shè)計過程中，側(cè)移模式的假設(shè)、結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)的制定、位移延性系數(shù)的選擇等因素都影響著設(shè)計地震作用的確定，從而導(dǎo)致無法對結(jié)構(gòu)反應(yīng)性能進行精確控制，因此，可以將基于性能的抗震設(shè)計引入到我國規(guī)范抗震設(shè)計中。

參考文獻：

[1]潘毅，王初翀，盧立恒等.建筑結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌分析與設(shè)計方法研究進展[J].工程抗震與加固改造，2014，36（1）：52-53.

[2]湯倩.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計研究中的抗震性能分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2014，11（17）：263-264.

[3]李燚.試論建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計[J].青年時代，2014，11（18）：188-189.