如何看待性能目标、性能水准与弹塑性结果——性能水准

如何看待性能⽬标、性能⽔准与弹塑性结果——性能⽔准
如何看待性能⽬标、性能⽔准与弹塑性结果，这个是⼤多数做弹塑性分析的⼈所疑惑的地⽅，两者到底怎么去关联呢。

⼀节⼀节的来分析，仅代表个⼈看法，如有错误请指正！
先列出性能⽔准，这⾥主要讲下性能⽔准，简单说说与性能⽬标的关系
性能⽔准表
结构抗震宏观损坏损坏部位继续使⽤的
性能⽔准程度关键构件普通竖向构件耗能构件可能性
1 完好⽆损⽆损坏⽆损坏⽆损坏不修可继续
2 基本完好⽆损坏⽆损坏轻微损坏稍加修理可
轻微损坏继续使⽤
3 轻度损坏轻微损坏轻微损坏轻度损坏、⼀般修理可
部分中度损坏继续使⽤
4 中度损坏轻度损坏部分构件中度损坏、修复或加固后可
中度损坏部分严重损坏继续使⽤
5 ⽐较严重中度损坏部分构件严重损坏需排险⼤修
损坏严重损坏
⼏个名词：
关键构件：指该构件的实效可能引起结构的连续破坏或危及⽣命安全的严重破坏；
普通竖向构件：指⾮关键构件之外的竖向构件
耗能构件：包括框架梁、剪⼒墙连梁、耗能⽀撑等
性能⽔准1：应满⾜弹性设计要求。

在多遇地震下满⾜《⾼规》相关规定，在设防地震下结构构件满⾜公式（见规范），⽽在公式上明确了不考虑跟抗争等级有关的增⼤系数，采⽤地震作⽤标准值，但考虑了5.6.3条的分项系数，也就是说考虑荷载的放⼤效应；⽽承载⼒完全⽤设计值计算得到。

也就是说⽔准1要求了多遇完全弹性，设防地震下仍然在构件弹性阶段，这也就是satwe中所说的中震弹性
性能⽔准2：在设防地震烈度或预估的罕遇地震作⽤下，关键构件及普通构件的抗震承载⼒符合3.11.3-1条（注：见性能⽔准1），耗能构件的受剪承载⼒符合3.11.3-1条（注：见性能⽔准1），其正截⾯承载⼒符合3.11.3-2式.
这条条⽂把各种类型的构件分细了来说，对应上⾯的表也看出部分要⽆损坏部分轻微损坏，⽽轻微损坏的是耗能构件，但⼜对耗能构件的受剪承载⼒提出为要求为性能⽔准1，仅在耗能构件的正截⾯承载⼒要求下降为3.11.3-2式，也就是降低了耗能构件轴向和受弯承载⼒的要求。

对⽐下3.11.3-1和3.11.3-2式⼦，可以看出3.11.3-2中完全去掉了效应和承载⼒的系数调整，不考虑相关放⼤系数，采⽤重⼒荷载代表值，承载⼒上采⽤材料标准值，从这也就看出耗能构件在正截⾯上为不屈服阶段。

这个跟表上仅允许耗能构件轻微损坏的要求是⼀致的
性能⽔准3：结构应进⾏弹塑性计算分析。

在设防烈度或预估罕遇地震下，关键构件和普通竖向构件的正截⾯承载⼒应符合3.11.3-2式，⽔平长悬臂结构和⼤跨度结构中的关键构件正截⾯尚应符合3.11.3-3式，其受剪承载⼒宜符合3.11.3-1的规定；部分耗能构件进⼊屈服阶段，但其受剪承载⼒应符合式3.11.3-2的规定。

在预估的罕遇地震作⽤下，结构薄弱部位的层间位移⾓应满⾜3.7.5条规定。

这个地⽅继续细分处理，关键构件和普通竖向构件的正截⾯承载要求下降，可为中震不屈服和⼤震不屈服，⽽受剪承载⼒仍然要求是中震弹性和⼤震弹性，⽽部分耗能构件则要求进⼊屈服阶段，仅抗剪仍然是不屈服阶段。

⽽在此条⽂重点提出了⼤跨和长臂中关键构件的正截⾯要求可以要求更低点。

但是在此条⽂⾸先提出的就是要求弹塑性分析，并且要求薄弱部位的层间位移⾓满⾜弹塑性位移⾓要求，这条也就通常理解为要求结构楼层位移⾓最⼤值应⼩于弹塑性位移⾓。

性能⽔准4：结构应进⾏弹塑性计算分析。

在设防烈度或预估罕遇地震下，关键构件的抗震承载⼒应符合3.11.3-2式，⽔平长悬臂结构和⼤跨度结构中的关键构件正截⾯尚应符合3.11.3-3式；部分竖向构件以及⼤部分耗能构件进⼊屈服阶段，但钢筋砼竖向构件受剪截⾯应符合式3.11.3-4的规定，钢-砼组合剪⼒墙的受剪截⾯应符合3.11.3-5式。

在预估的罕遇地震作⽤下，结构薄弱部位的层间位移⾓应满⾜3.7.5条规定。

这⾥相⽐性能⽔准3主要下降了关键构件抗剪承载⼒要求、竖向构件的抗震承载⼒要求和耗能构件的受剪承载⼒要求，但提出要求对钢筋砼构件和钢-砼组合剪⼒墙进⾏截⾯验算，限制了这类竖向构件的最⼩截⾯尺⼨。

这⾥要求了关键构件时处于不屈服阶段，部分竖向构件也是不屈服阶段，部分竖向进⼊屈服阶段。

⽽耗能构件则进⼊屈服阶段，尤其主要耗能构件需要⼤都进⼊屈服阶段进⾏耗能，否则失去意义。

⽽关键构件的不屈服是保证表中要求在严重损坏⽽不倒坍的根本。

性能⽔准5：结构应进⾏弹塑性分析。

在预估罕遇地震下，关键构件的抗震承载⼒宜符合3.11.3-2式；较多竖向构件进⼊屈服阶段，但同⼀楼层的竖向构件不宜全部屈服，竖向构件受剪截⾯应符合式3.11.3-4或3.11.3-5式的规定；允许部分耗能构件发⽣严重的破坏。

在预估的罕遇地震作⽤下，结构薄弱部位的层间位移⾓应满⾜3.7.5条规定。

这条有⼏个点可以明确下：1只提到在罕遇地震下的要求，对设防地震没有了明确要求了；2关键构件的要求从“应”变成“宜”，
但这并不是说关键构件就可以没底线的到破坏耗能阶段，这仅是指宜在不屈服阶段，即使做不到也不能到了破坏阶段，最多到屈服阶段，⽽且不能进⼊屈服的关键构件太多；3、竖向构件满⾜截⾯尺⼨基本要求外，不能全部进⼊屈服，尤其同楼层的。

在同楼层的不屈服竖向构件也应该是均匀分布的，不能⼀边屈服⼀边没屈服；4、允许耗能构件发⽣严重破坏，但应该⼤部分保持在屈服阶段合适点;5、规范在条⽂中也明确结构整体承载⼒下降不能超过10%，不过这个统计似乎⽐较难以明确实现。

那么从上⾯各个性能⽔准分析对应到性能⽔准表来看，即使到了性能⽔准5也是不能倒塌的，从要求上来说，区分构件、受⼒⽅向有不同的要求，要求：关键构件>竖向构件>耗能构件，斜截⾯承载⼒>正截⾯承载⼒，弹性>不屈服>屈服>破坏，从构件的分区来讲基本符合“强柱弱梁”和“强剪弱弯”的思想。

⽽将性能⽔准与性能⽬标表对应起来，可以看出在性能⽬标B、C、D是需要进⾏弹塑性分析，性能⽬标A是不需要弹塑性分析的。

那么根据上⾯写要求排序也就是说A⽬标的要求是最⾼的，基本都是弹性，这种建筑物通常是指那些需要永久保留的纪念建筑等，那不就是说其他所有的建筑物都要弹塑性分析？显然不是的，⼀般按照规范设计的结构没有超限的基本都能满⾜基本的“强柱弱梁”和“强剪若弯”，⽽且在规范条⽂说明中说明只有在房屋⾼度、规则性、结构类型、场地条件或抗震设防标准等⽅⾯有特殊要求的才需要性能化设计；⽽对于超⾼超限结构则不能设计太刚，⽽是应该设计为柔性结构，因此通常定义的为⽬标C或D，这样就需要进⾏弹塑性分析了。

最后强调下，性能⽬标A也是要进⾏弹塑性分析，作为最⾼要求的⽬标当然也是要做，这个怎么做呢，性能⽔准没要求啊，那么其实应该在更⾼地震概率下进⾏弹塑性分析，也就是极罕遇地震或者说超级地震（暂且这么说吧）。

通常认为性能⽬标和性能⽔准是指结构整体的⼀个概念，是指对结构整体的⼤体形态，只要满⾜了层间位移⾓即可，是这样的么？请看下节。