王帅

摘 要：随着地震灾害发生的不可预见性和破坏性，人们普遍关注各类建筑抗震设计实践的应用效果。虽然颁布和实施了新的建筑抗震设计规范，但新的建筑抗震设计规范在执行中，仍发现新的建筑抗震设计规范存在一些问题。本文结合研究我国建筑混凝土结构抗震规范体系的特点及国外广泛应用的抗震设计规范，对我国存在的部分建筑混凝土结构抗震设计不规范问题提出了一些建议。

关键词：建筑混凝土结构；抗震设计；研究

一、我国现行建筑抗震设计规范的方法

现行建筑抗震设计调整了建筑的抗震设防分类，更新了建筑结构的设计概念、近震改为设计地震分组，增添了结构抗震分析规范，仍沿用了“三水准”的设防目标和“两阶段”的设计步骤。为了实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，现行建筑混凝土结构抗震设计采用小震弹性承载力计算和抗震延性构造相结合的方法。根据全国超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点和超限高层建筑工程抗震设防管理规定的要求，超限工程即指设计的建筑结构不满足规范的适用条件，处理方法是设计者对工程具体超限情况进行针对的分析、采取措施和论证使建筑防震结构符合相应要求。

二、我国目前建筑混凝土结构抗震设计方面存在的问题

新的建筑抗震设计规范相比旧的建筑抗震设计规范，有了很大的改进，像新设计规范对国内外工程抗震的最新研究成果的大量引进、设计方法的改进、不规范概念的更新、抗震措施的增加等，这对我国抗震设计规范的技术水平的提高有很大的影响。然而在颁布新规范实施后的近几年实践中，发现新规范仍然存在需改进的问题。下面根据建筑防震实践的情况研结合研究我国建筑混凝土结构抗震规范体系的特点和国外广泛应用的抗震设计规范，对我国存在的一些建筑混凝土结构抗震设计规范提出了一些改进方法。

三、基于性能的抗震设计方法

（一）选用和设定抗震性能目标

抗震性能目标是指在假设的等级地震作用下建筑结构的预期性能水准。选用抗震性能目标应根据建筑物的抗震设防度、建筑物的重要程度、震后的损失程度和修复难易度等多方面进行考虑。抗震性能目标的设定应将重点放在结构的安全和建筑方案的设计上。

（二）对防预不同地震等级程度的设计计算

我国领土宽阔，各个地区的地震环境风险差异较大，对于三水准抗震设防标准不能体现环境的差异程度，因此结合我国当前的抗震规范和基于性能的抗震设计特点，可以将结构构建的性能水准分为小震弹性、中震弹性、中震不屈服、大震不屈服和大震可屈服五类。

以下为基于性能的抗震设计方法对不同水准地震作用进行了相应分析计算：

1.小震弹性构件的层间位移、抗震承载力和细部抗震构造均满足规范要求。小震阶段的结构应采用弹性反应谱分析方法。结构构件的承载力都应符合现行规范要求，考虑结构、构件内力增大、调整系数和设计荷载分项系数求出最不利的荷载组合进行设计。小震弹性阶段计表达式：S≤R，或SE≤R/γ，仅竖向地震作用时，γ=1.0

2.中震弹性作用计算时忽略地震组合内力的影响，故不考虑内力调整系数。但材料分项系数和抗震承载力调整系数和荷载组合的荷载分项系数要考虑。静力分析设计表达式：SE≤R/γ。

3.中震不屈服的结构部位对荷载分项系数均取为1.0，不考虑地震组合内力调整系数、抗震承载力调整系数和材料分项系数。其静力分析设计表达式为SEK≤RK，RK为承载力标准值。

4.大震不屈服的部位已进入弹塑形阶段，应对其使用非线性计算方法。静力分析设计表达式为SEK

5.大震可屈服构件变形控制设计中，考虑到剪切变形控制抗弯变形已很严重，故不再引入强剪弱弯调整系数。

（三）地震波的选取和调整

地震加速度时程曲线在对动力弹塑性时程的分析中，对场地人工波的采用应不少于两条，地震波的选取应考虑在卓越周期、震中距、震级、震源机理上与建筑结构的场地条件相近的情况下和双向地震波作用，对实测地震波的采用应不少于五条。为获取时程分析的设计地震加速度记录将地震波的场地设计谱作为目标谱，将所选的地震加速度记录的峰值调整为目标加速度峰值。

（四）分析软件和分析模型

单元线性刚度、屈服强度和屈服后的刚度特征都应包括在构件骨架曲线内。竖向构件还应考虑轴向荷载的影响。构件恢复力应考虑刚度和强度是否退化、滞回捏拢效应是否发生。分析模型应真实反映结构构件的实际构造情况和分析模型的影响因素有楼板及楼板钢筋。恢复力与构件骨架曲线关系可以通过实验和FEMA356的模型参数得到。

（五）抗震设计与抗震设计中的误区

抗震设计与抗震设计中的误区有很多，例如概念设计指对材料使用、细部构造和总体方案用恰当的方式解决。在人们对地震灾害经验进行总结时发现良好的概念设计是保证结构抗震性能的关键性因素。但抗震设计观念上的误区并没有消除，目前仍有部分人对计算设计更为重视。还有在我国颁布第一本抗震设计规范时，考虑到当时的经济水平不高，决定设防从7度开始，但这并不表示6度区就不是地震区。但这种情况给人们造成一种误解，有些工程建设甚至施工中根本没有考虑到6度区的抗震。

四、总结

随着我国经济水平的快速发展，地震对人员和财产的破坏越来越大，这要求施工人员对建筑物的抗震设防措施进一步加强。本文结合我国现行抗震设计规范的特点和借鉴国外抗震设计优秀的实践成果，针对我国存在的一些建筑混凝土结构抗震设计规范问题提出了基于性能的抗震设计方法，并对地震波的选取和调整、分析软件和分析模型、抗震设计与抗震设计中的误区作了几点说明。

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