结构抗震性能设计

4.2.2 结构抗震性能水准可按表 4.2.2 进行宏观判别。
表 4.2.2 各性能水准结构预期的震后性能状况
抗震
宏观损坏
性能
程度
关键构件
水准
损坏部位 普通竖向构件
耗能构件
继续使用 的可能性
1
完好 无损坏 无损坏
无损坏
不需修理即可继续使 用
2 基本完好 无损坏 无损坏
轻度损坏
稍加修理即可继续使 用
3 轻度损坏 轻微损坏 轻度损坏
Ⅳ 中度损坏，即满足作用效应下结构安全设计要求，结构构件按极限承
载力复核，同时竖向构件需满足抗剪截面限制条件(式4.2.3-5)。应采用不计风荷
载效应的地震作用效应标准组合。结构构件的抗震承载力应符合下式要求：
SGE + S*Ek ≤Ru
（4.2.3-4）
Ⅴ 比较严重损坏，结构构件已破坏，但需满足截面限制条件，构件截面
本组合。结构构件的抗震承载力应符合下式要求：
γGSGE +γE S*Ek ≤R /γRE
（4.2.3-2）
Ⅲ 轻度损坏，即满足作用效应下构件不屈服设计，结构构件的承载力按
地震效应标准值复核，应采用不计风荷载效应的地震作用效应标准组合。结构构
件的抗震承载力应符合下式要求：
SGE + S*Ek ≤Rk
（4.2.3-3）
应满足下式要求：
以上式中：
VGE +V*Ek ≤0.15fckbh0
(4.2.3-5)
R 、Rk——分别为结构构件的承载力设计值、标准值； Ru——结构构件的极限承载力，按材料最小极限强度计算，钢材强度可取 最小极限值，钢筋强度可取屈服强度的1.25倍，混凝土强度可取立方强度的0.88
倍；
SGE——重力荷载代表值的效应； SEk——根据抗震等级乘以相应的调整系数后的地震作用（包括水平和竖向 地震）标准值的效应；
所有构件承载力按计入抗震等级调整的设 耗能构件承载力按标准值复核（式 4.2.3-3）；
计值复核（式 4.2.3-1）
其他构件承载力按不计抗震等级调整的设
计值复核（式 4.2.3-2）
无损坏
竖向承重构件完好；个别耗能构件轻度损 坏；附属构件有不同程度破坏
基本完好，检修后继续使用
轻度损坏，简单修理可继续使用
4.2.3-5）
多数耗能构件损坏(或残余变形)，部分普通 多数承重构件屈服（但不允许整层屈服）；
构的特殊性、建造费用、震后损失和修复难易程度等各项因素选定。结构抗震性
能目标可分为A、B、C、D、E五个等级，每个性能目标均与一组在指定地震地
面运动下的结构抗震性能水准相对应。
表4.3.1 结构抗震性能目标
性能水准
性
能
目
A
B
C
D
E
标
地震水准
多遇地震
1
(完好)
1
(完好)
1
(完好)
1
(完好)
1
(完好)
设防地震 罕遇地震
S*Ek——地震作用（包括水平和竖向地震）标准值的效应； VGE——重力荷载代表值作用下的构件剪力； V*Ek——地震作用标准值的构件剪力，不考虑与抗震等级有关的增大系数； γG——重力荷载分项系数； γE——地震作用分项系数；
10
γRE——承载力抗震调整系数。
4.3 抗震性能目标
4.3.1 结构抗震性能目标应综合考虑抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结
复核（式 4.2.3-2）
承重构件完好；个别耗能构件轻度损坏；附 个别承重构件轻微裂缝(对钢结构构件指残
属构件有不同程度破坏
余变形)，少数耗能构件破坏；附属构件有
不同程度破坏
完好，正常使用 轻度损坏，简单修理可继续使用
中度损坏，需加固后继续使用
⊿ue≤[⊿ue]
常规弹性设计
⊿ups≤2[⊿ue]
耗能构件正截面承载力按极限值复核（式 4.2.3-4）；耗能构件抗剪和其他构件抗弯承 载力按标准值复核（式 4.2.3-3）；其他构件 抗剪承载力按不计抗震等级调整的设计值
关键构件承载力按标准值复核（式 4.2.3-3）； 关键构件承载力按极限值复核（式 4.2.3-4）；
其 他 竖 向 构 件 承 载 力 按 极 限 值 复 核 （ 式 结构整体承载力达到极限值后可维持稳定，
4.2.3-4）；
降低小于 5%(可按静力弹塑性方法估计)；
所 有 构 件 满 足 抗 剪 截 面 限 制 条 件 （ 式 竖向构件满足抗剪截面限制条件（式 4.2.3-5）
4.2 抗震性能水准
4.2.1 建筑的地震破坏宏观状态可划分为完好、基本完好、轻度损坏、中度破 坏、比较严重破坏、倒塌六个等级。其划分标准如下：
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1 完好，所有构件完好；不需修理即可继续使用。
2 基本完好：承重构件完好；个别非承重构件轻微损坏；附属构件有不同
程度破坏。一般不需修理即可继续使用。
3 轻度损坏：个别承重构件轻微裂缝，个别非承重构件明显破坏；附属构
个别承重构件轻微裂缝(对钢结构构件指残 多数耗能构件损坏(或残余变形)，部分普通
余变形)，个别非承重构件明显破坏；附属 承重构件明显裂缝(或残余变形)；个别耗能
构件有不同程度破坏
构件严重破坏
轻度～接近中度损坏，修复后可继续使用 接近严重损坏，大修后可继续使用
⊿ups≤4[⊿ue]
⊿up≤0.9 [⊿up]
件有不同程度的破坏。不需修理或需稍加修理，仍可继续使用。
4 中度损坏：多数承重构件轻微裂缝，部分明显裂缝；个别非承重构件严
重破坏。需一般修理，采取安全措施后可适当使用。
5 比较严重损坏：多数承重构件严重破坏或部分倒塌。应采取排险措施；
需大修、局部拆除。
6 倒塌：多数承重构件倒塌。需拆除。
注：个别指 5%以下，部分指 30%以下，多数指超过 50%。
轻度损坏、部分中度 一般修理后才可继续
损坏
使用
4
中度损坏 轻度损坏 部 分 构 件 中 度 损 中度损坏、部分比较 修复或加固后才可继
坏
严重损坏
续使用百度文库
5
比较严重
部分构件比较严
中度损坏
比较严重损坏
损坏
重损坏
需排险大修
注： 1 关键构件——是指该构件的失效可能引起结构的连续破坏或危及生命安全的严重 破坏的构件。例如：底部加强部位的重要竖向构件、水平转换构件及与其相连的 竖向支承构件、大跨连体结构的连接体及与其相连的竖向支承构件、大悬挑结构 的主要悬挑构件、加强层伸臂和周边环带结构的竖向支撑构件、承托上部多个楼 层框架柱的腰桁架、长短柱在同一楼层且数量相当时该层各个长短柱、扭转变形 很大部位的竖向（斜向）构件、重要的斜撑构件等；
4 结构抗震性能设计
4.1 抗震性能设计的基本规定
4.1.1 建筑结构的抗震性能化设计，应根据其抗震设防类别、设防烈度、场地 条件、结构类型和不规则性、结构方案的特殊性、建筑使用功能和附属设施功能 的要求、投资大小、震后损失和修复难易程度等，选用适宜的结构抗震性能目标， 对选定的抗震性能目标提出技术和经济可行性综合分析和论证，并采取满足预期 抗震性能目标的措施。设定的结构性能目标（即对应于不同地震动水准的预期损 坏状态或使用功能）应不低于《建筑抗震设计规范》(GB50011)规定的基本设防 目标。 4.1.2 建筑结构的抗震性能化设计，应根据实际需要和可能，具有针对性：可 分别选定针对整个结构、结构的局部部位或关键部位、结构的关键部件、重要构 件、次要构件以及建筑构件和机电设备支座的性能目标。 4.1.3 设计应选定分别提高结构或其关键部位的抗震承载力、变形能力或同时 提高抗震承载力和变形能力的具体指标，尚应计及不同水准地震作用取值的不确 定性而留有余地。设计宜确定在不同地震动水准下结构不同部位的水平和竖向构 件承载力的要求(含不发生脆性剪切破坏、形成塑性铰、达到屈服或保持弹性等)； 宜选择在不同地震动水准下结构不同部位的预期弹性或弹塑性变形状态，以及相 应的构件延性构造的高、中或低要求。当构件的承载力明显提高时，相应的延性 构造可适当降低。 4.1.4 建筑结构的抗震性能化设计的计算应符合下列要求：
1 分析确定结构超过规定的适用范围及不规则性的情况和程度； 2 认定场地条件、抗震设防类别和地震动参数； 3 深入的弹性和弹塑性计算分析（静力分析及时程分析）并判断计算结果 的合理性； 4 找出结构有可能出现的薄弱部位以及需要加强的关键部位，提出有针对 性的抗震加强措施； 5 必要时还需进行构件、节点或整体模型的抗震试验，补充提供论证依据； 6 论证结构能满足所选用的抗震性能目标的要求。
1 分析模型应正确、合理地反映地震作用的传递途径和楼盖在不同地震动 水准下是否整体或分块处于弹性工作状态；
2 弹性分析可采用线性方法，弹塑性分析可根据性能目标所预期的结构弹 塑性状态，分别采用等效线性化方法、静力或动力非线性分析方法；
3 结构非线性分析模型相对于弹性分析模型可有所简化，但二者在多遇地 震下的线性分析结果应基本一致；应计入重力二阶效应、合理确定弹塑性参数， 应依据构件的实际截面、配筋等计算承载力，可通过与理想弹性假定计算结果的 对比分析，着重发现构件可能破坏的部位及其弹塑性变形程度。
2 普通竖向构件——是指“关键构件”之外的竖向构件； 3 耗能构件——包括框架梁、剪力墙连梁及耗能支撑等非竖向承重构件； 4 比较严重损坏——多数承重构件损坏但不倒塌。
9
4.2.3 不同抗震性能水准下预期的结构损坏程度对应的结构构件承载力验算可
按下列规定进行：
Ⅰ 完好、无损坏，即满足地震作用调整后效应下构件弹性设计要求，结
⊿ups≤4 [⊿ue]
关键构件承载力按标准值复核（式 4.2.3-3）； 其他竖向构件承载力按极限值复核（式 4.2.3-4）； 所有构件满足抗剪截面限制条件（式 4.2.3-5）
12
超限情况 结构
性能目标
多遇地震
设防地震 复核（式 4.2.3-2）
罕遇地震
高度适当超过 B 级高度的规则结 构， 高度不超过 B 级 高度且规则性超 限程度一般的结 构， 高度不超过 A 级 高度但规则性超 限程度较大的结 构
1
(完好)
2
(基本完好)
2
(基本完好)
3 (轻度损坏)
3 (轻度损坏)
4
(中度损坏)
4
(中度损坏)
5
(较严重损坏)
——
5
(较严重损坏)
注：性能目标 E 与目标 D 的区别在于目标 E 采用通常的“两阶段”设计方式，用于比常规设
计略有加强的结构。
4.4 实施结构抗震性能设计的方法
4.4.1 超限高层建筑结构可参照表 4.4.1 的规定选择实现抗震性能要求的抗震 承载力和变形能力；整个结构中，不同的构件可选用相同或不同的抗震性能水准。 4.4.2 结构抗震性能分析论证的重点是深入的计算分析和工程判断，找出结构 有可能出现的薄弱部位，提出有针对性的抗震加强措施，必要的试验验证，分析 论证结构可达到预期的抗震性能目标。一般需要进行如下工作：
性能 目标 B
承载力
评判标准
性能 目标 C
破坏程度 变形参考值
承载力
多遇地震 完好，正常使用
⊿ue≤[⊿ue]
常规弹性设计
无损坏 完好，正常使用
⊿ue≤[⊿ue]
常规弹性设计
无损坏
表 4.4.1 性能化设计参考选用表
设防地震
罕遇地震
完好，正常使用
基本完好， 检修后继续使用
⊿ue≤[⊿ue]
⊿ue≤1.5[⊿ue]
11
超限情况
高度和不规则性 不需做专门限制
高度不需做专门 限制，一般部位的 不规则性不需做 专门限制，重要部 位的不规则性可 比现行标准放宽
高度超过 B 级高 度较多的规则结 构， 高度适当超过 B 级高度且规则性 超限程度一般的
性能目标 破坏程度 变形参考值
性能 目 标 承载力 A
评判标准
破坏程度 变形参考值
⊿ue≤1.5[⊿ue]
⊿ups≤2[⊿ue]
耗能构件承载力按标准值复核（式 4.2.3-3）； 耗能构件正截面承载力按极限值复核（式
其他构件承载力按不计抗震等级调整的设 4.2.3-4）；耗能构件抗剪和其他构件抗弯承
计值复核（式 4.2.3-2）
载力按标准值复核（式 4.2.3-3）；其他构件
抗剪承载力按不计抗震等级调整的设计值
高度不超过 A 级 高度且规则性超 限程度一般的结 构， 高度不超过 B 级 高度的规则结构
性能 目标 D
性能 目标 E
评判标准 破坏程度 变形参考值
承载力
评判标准
破坏程度 变形参考值
承载力 评判标准
无损坏 完好，正常使用
⊿ue≤[⊿ue]
常规弹性设计
无损坏
完好，正常使用
⊿ue≤[⊿ue]
常规弹性设计 无损坏
构构件的承载力按考虑地震效应调整的设计值复核；在中、大震计算时，应采用
对应于抗震等级而不计入风荷载效应的地震作用效应基本组合。结构构件的抗震
承载力应符合下式要求：
γGSGE +γESEk ≤R /γRE
（4.2.3-1）
Ⅱ 基本完好，即满足作用效应下构件弹性设计要求，结构构件的承载力
按不考虑地震效应调整的设计值复核，应采用不计风荷载效应的地震作用效应基