性，基 于能量的结构抗震设计方法还处在理论研究阶段，能实际运用到工 程设计中的能量设计法至今还未完整的建立起来。构的作用，概念明确，能够较好的反映地震动强度频谱持时 对结构破坏的综合影响，从输入能量和耗散能 基于能量的结构抗震设计 基于能量的抗震设计方法概述 基于能量的抗震设计理论是从能量的角度考虑地震地面运动对于 结考虑结构中存在的材料超强和整体超强效 应，在种程度上提高了结构的屈发展，对反应谱长周期的研究也逐渐开展。考虑到现有的科 技水平及设计习惯，弹性加速度反应谱仍是现阶段结构抗震设计计 算的最基本依据，研究工作主要集中在结合场地影响强震观测改 进及结构时程分析对加速度反应谱的长周期段进行修正，以求使地 震作用计算更加合理准确。另外对设计地震力延性联合控制准则 的核心内容关系相关问题也展开了更广泛的研究如把 关系与周期联系起来，全面考虑震级震中距和场地条件以及滞 回性能的分析结果，提出针对不同延性水准和各类结构模型且与周 期相关的关系。实际抗震设计中的条件还不成熟，而般结构设计方法方便实用 的特点也要求人们探索能量分析的简化方法。 对结构总耗能在阻尼耗能与非弹性变形耗能之间的分配非弹 性变形能结构内部层间及构件的耗能分布规律的研究结果并不十 分明确。还没有建立起个比较符合实际并得到普遍认可的结构破 坏状态与能量控制参数的关系表达式，即合理的地震作用累积损伤 破坏准则。 ④目前对能量法的研究还局限在单自由度体系的分析当中，加强 对多自由度体系地震能量反应与单自由度体系反应的关系方面进 结构地震反应的能量分析还处于研究阶段，能量反应分析比较 准确的普遍采用的是动力时程分析法，目前将时程分析法普遍应 用面考虑震级震中距和场地条件以及滞 回性能的分析结果，提出针对不同延性水准和各类结构模型且与周 期相关的关系。另外对设计地震力延性现阶段结构抗震设计计 算的最基本依据，研究工作主要集中在结合场地影响强震观测改 进及结构时程分析对加速度反应谱的长周期段进行修正，以求使地 震作用计算更加合理准确。发展，对反应谱长周期的研究也逐渐开展。度已基本满足工程使用要 求，研究主要关注反应谱的不合理性。随着高层超高层等长周期 结构的部分内容简介其他抗震设计方法相对 成熟。部分内容简介其他抗震设计方法相对 成熟。目前加速度反应谱的短周期段的精度已基本满足工程使用要 求，研究主要关注反应谱的不合理性。随着高层超高层等长周期 结构的发展，对反应谱长周期的研究也逐渐开展。考虑到现有的科 技水平及设计习惯，弹性加速度反应谱仍是现阶段结构抗震设计计 算的最基本依据，研究工作主要集中在结合场地影响强震观测改 进及结构时程分析对加速度反应谱的长周期段进行修正，以求使地 震作用计算更加合理准确。另外对设计地震力延性联合控制准则 的核心内容关系相关问题也展开了更广泛的研究如把 关系与周期联系起来，全面考虑震级震中距和场地条件以及滞 回性能的分析结果，提出针对不同延性水准和各类结构模型且与周 期相关的关系。考虑结构中存在的材料超强和整体超强效 应，在种程度上提高了结构的屈服水准或相当于减小了值，寻 找其对规律的定量影响程度。 基于能量的结构抗震设计 基于能量的抗震设计方法概述 基于能量的抗震设计理论是从能量的角度考虑地震地面运动对于 结构的作用，概念明确，能够较好的反映地震动强度频谱持时 对结构破坏的综合影响，从输入能量和耗散能量的角度捕捉到结构 在强烈地震作用下的非弹性变形历程。由于能量分析的复杂性，基 于能量的结构抗震设计方法还处在理论研究阶段，能实际运用到工 程设计中的能量设计法至今还未完整的建立起来。能量概念和破坏 模型直是抗震研究中的两个论题，特别是目前基于性能的抗震设 计思路的提出，又对抗震结构的耗能能力及性能的研究提出了新的 要求。基于能量抗震设计方法能够考虑结构滞回变形对结构破坏影 响的这特点对于实现基于性能的抗震设计理念很有意义，因此基 于能量的抗震设计方法的研究对实现基于性能的抗震设计理念的 进步发展非常重要，成为了改进传统抗震设计方法的重要发展方 向。 存在的问题与今后的发展方向 对于设计地震作用的确定方式，以能量谱的形式虽然得到多数 人的支持，但还没有形成个得到普遍认可的理论基础，其谱形模 式谱值影响因素持时对总输入能量的影响都没有得到更全面的 分析，这些还有待进步深入研究。 结构地震反应的能量分析还处于研究阶段，能量反应分析比较 准确的普遍采用的是动力时程分析法，目前将时程分析法普遍应 用实际抗震设计中的条件还不成熟，而般结构设计方法方便实用 的特点也要求人们探索能量分析的简化方法。 对结构总耗能在阻尼耗能与非弹性变形耗能之间的分配非弹 性变形能结构内部层间及构件的耗能分布规律的研究结果并不十 分明确。还没有建立起个比较符合实际并得到普遍认可的结构破 坏状态与能量控制参数的关系表达式，即合理的地震作用累积损伤 破坏准则。 ④目前对能量法的研究还局限在单自由度体系的分析当中，加强 对多自由度体系地震能量反应与单自由度体系反应的关系方面进 行研究，对能量方法得以应用到复杂结构体系上尽早实现与工程实 际抗震设计的结合有很重要的意义。基于能量的抗震设计方法与其 它抗震设计方法相比，可以有效地考虑地震动持时对结构累积损伤 破坏，并有概念明确形式简单等特点，具有明显的优越性。但由 于以上提到的这些问题，结构抗震设计的能量方法距离实际运用还 有很长段路要走。 基于损伤的结构抗震设计 基于损伤的结构抗震设计的方法概述 近年来地震害经验和各国学者的研究表明由于地震是种往复 运动，并且地震动持时般较短，因此地震作用下的损伤不仅与最 大变形有关，还险性水平。 在结构性能方面，以结构性能为基础提出抗震设防水准，定义 不同结构的性能目标。对于结构不坏可修不倒等模糊 的定义，采用量化数据或具体化的定性数据来描述，例如对结构和 非结构构件破坏的数量和程度等。 研究和建立结构功能失效标准和结构破坏标准，将目前的以分 项系数表述的极限状态表达式过渡到以可靠度指标来描述。 基于结构性能的抗震设计理论是以结构抗震性能分析为基础的结 构设计，是设计理念上的次变革，涉及结构抗震设计的各个方面， 对工程结构的设计和发展具有重大意义。利用该理论进行结构抗震 设计，可充分发挥工程师的主动性，满足人们对结构性能的不同要 求。从各国抗震设计规范修订动向来看，可以说基于性能的结构设 计是世纪抗震设计规范的趋势。 结构抗震设计方法比较 概述 目前研究探讨的几种抗震设计新方法之中，基于性能的抗震设计 最为引人瞩目。它作为套更深更新的设计理念能够涵盖以力位 移能量等物理量为结构反应参数的设计方法，被认为是未来抗震 设计的主要发展方向。本章从基于性能结构抗震设计与现行规范设 计方法的对比入手，对两者的设计思想设防目标抗震设计过程 抗震性能评估等方面来进行系统的比较分析，基于位移能量损 伤等抗震设计方法与现行规范采用的方法在思路原理控制指标 破坏准则和地震作用计算过程上的异同，放在抗震设计过程比较里 进行讨论。 结构抗震性能水平 结构抗震性能水准表示了结构在特定的地震设计水准下预期 破坏的最大程度，结构和非结构构件破坏以及因它们破坏引起的后 果，主要用结构易损性结构功能性和人员安全性来表达。对于不 同等级的抗震性能，都应该根据结构类型及结构体系竖向和横向 承载构件结构变形设备与装修修复使用等方面加以定义，应 该表达为量化指标，以便工程设计和评估。我国规范中的提法不 坏可修不倒其实就是对结构在地震作用下的性能水平的 描述，具体叙述为小震对应般不受损坏或不需修理可继续使 用水平中震对应可能损坏，经般修理或不需修理仍可继续 使用大震对应不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。这提 法已经包含了定的性能设计思想，只是对性能水平的描述比较模 糊，水平之间的界定不明确，在实际设计中很难实现对结构性能的 有效控制。 结构的抗震性能目标 结构的抗震性能目标是指建筑物在各设计地震水准下期望达到的 相应性态水准集合，应依据建筑物的重要性分类，结合社会经济 因素和业主意愿综合确定。三级性能目标与按重要性划分的三类建 筑对应，取每级地震作用水准下的最低性能要求组合作为该类 结构的规定最低性能水准目标。并且设计师也可以根据实际情况和 业主要求提高目标性能水平进行结构设计，在个或多个设计地震 作用水准上选择更高的性能目标，虽然在定程度上会提高建筑造 价，却能减免以后可能会产生的损失。这种性能目标的制定方式充 分体现了基于性能抗震设计的自主性和灵活性。 两种方法的设计过程 建筑结构基于性能要求的抗震设计多了以下几个步骤性能目标 的确定抗震措施与计算分析方法的选择及目标评价等。性能目标 的确定因素中多了业主决策和非结构构件分级性能水准。选择抗震 设计分析方法也是基于承载力力的抗震设计过程中所没有的， 通过不同的抗震性能水准量化数值对应了不同的结构反应参数和 抗震设计准则，因此可以选择基于不同的结构反应参数的抗震分析 方法。并且在设计完成后，基于承载力的抗震设计只对结构进行层 间位移验算是否满足限值，而性能设计则需要对结构的地震反应性 能水平进行全方位的检验和评估。 抗震措施比较 现行规范规定