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摘要：自我国“唐山大地震”以及“汶川地震”之后，社会对于建筑结构的防震性能要更加严格，为提高建筑结构的抗震性能，本文主要对建筑结构的抗震性能设计中的几个主要问题进行分析，从而提高建筑结构的抗震性能。
关键词：建筑结构；性能；抗震设计
引言：地震是大自然灾害的一种，根据震级的大小对于居民的影响也不相同，在唐山大地震与汶川大地震当中，我国承受的巨大的损失，与此同时也暴露出我国建筑设计方面的不足，为提高我国建筑的抗震能力，必须对这些问题进行研究。随着社会的发展，许多的地球集中了大量的财富与资源，如果这些地区发生地震时没有适当的防震措施，将会产生无法估量的后果，甚至直接对国家的发展产生极大的影响。当前国际上对于建筑防震性能的要求主要是“大震不倒、中震可修、小震不坏”的选择，因此在我国建筑结构的防震性能研究中，也需要遵守相应的原则，确保建筑在不同的强度作用下，依据能够有效的控制建筑物的损坏，从而减低人们的损失，避免由于建筑崩塌给居民带来的二次伤害。
1基于性能的抗震设计
在传统的建筑结构抗震设计中一般是基于力的抗震设计，由于力与位移都是十分明确的物理概念，因此基于力的抗震设计十分容易理解。[1]基于性能的抗震设计是近年来才提出的抗震设计方式，与力相比性能的概念较为模糊，是一个宏观的概念，在实际的运用当中，也无法与基于力的抗震设计一样，直接运用位移、加速度等数据进行计算。基于性能的抗震设计一般需要根据结构的破坏程度进行计算，但是破坏程度的具有较为广泛的含义，因此基于性能的抗震设计比基于力的抗震设计更加复杂，但是正由于基于性能抗震设计的复杂性，更加能够满足个人与社会对于建筑物的需求，满足不同人员对于建筑的使用要求，实现建筑的使用的多样化，所以从实际使用的角度而言，基于性能的抗震设计更加能够满足人们的要求。
自1976年新西兰学者帕克首次提出基于能力原理的抗震设计至今，国际上对于基于性能的抗震设计仍旧没有统一的定义，当前，最为权威的定义即是SEAOC，ATC，以及FEMA等组织对于性能设计的描述：“性能设计应该是通过一定设计标准，结合相应的设计恰当的结构形式，以及合理的结构比例，从而保证建筑物的结构与非结构之间的设计，控制建筑质量长期保持在尾部水平，从而避免建筑结构受到水平地震作用的影响，保障结构的破坏不超过特定的极限状态。”[2]根据当前各项概念的描述，可以看出基于性能抗震设计主要是指：在建筑结构的设计使用期间，保障建筑结构在遭受到不同水平地震的影响下，需要具备良好的性能水平，并保证建筑结构在整个生命周期中的建造费用最小。
2基于性能抗震设计方法与现行抗震设计方法之间的区别与联系
2.1区别
首先基于性能的抗震设计要求设计结构在不同水平地震的作用下，建筑结构需要具有明确的性能水平，但是在当前基于性能抗震设计中并没有具体的量化设计方案，因此在实际的建筑设计中无法得到有效的保障。[3]其次基于性能抗震设计中，建筑结构目标性能水平确定需要综合考虑社会的经济水平以及建筑的使用方式，从而选择最优的设计方案，与基于力的抗震设计相比性能水平主要是针对整个结构体系。并且在现行的抗震设计方法当中，主要是对“小震”进行强度设计，对“大震”作用进行变形验算，因此基于性能的抗震设计与现行的抗震设计相比，缺乏规范的计算方式。基于性能的抗震设计与基于力的抗震设计相比基于性能的抗震设计方式在满足设计标准的同时，满足不同业主对于建筑的设计要求，从而充分发挥研究者、设计者的创造性，为新材料与新技术的应用提供条件。
2.2联系
由于抗震性能的复杂性与认识的局限性，在基于性能的抗震设计当中，无法完全依靠计算实现结构安全可靠的要求，因此现行抗震方法设计中的概念设计与结构细部构造设计仍旧是基于性能抗震设计的重要组成部分。并且基于性能的抗震设计方式与现行的抗震设计方式都是依据建筑现场的环境进行地震危险性的分析，只是基于性能的抗震分析对于危险性分析的要求更加细致。此外，抗震设计中存在诸多的不确定因素，例如：地震时间、地震强度等，无论是基于性能的抗震设计还是基于力的抗震设计需要对这些不确定因素进行分析，从而确保建筑结构的抗震性能。
3基于性能防震设计的主要内容
3.1结构抗震性能水平的划分
根据实际的地震灾害表明，在以生命安全为前提的防震设计中，尽管可以尽量的避免建筑倒塌对业主生命产生的威胁，但是却无法避免由于建筑结构损坏而带来的财产损失。[4]在基于性能防震设计的研究当中，不仅需要重视防止建筑倒塌的设计，还需要重视避免建筑结构受到损坏，将财产损失保障在可控范围内。为达到这一目的，在实际的设计当中，就需要针对不同级别的地震保障建筑结构具有明确的性能水平，并且由于结构性能与破坏程度具有关联性，因此结构的破坏状态可以通过结构的反应参数以及相关的破坏指标进行确定，即是建筑结构的性能水平可以通过破坏参数进行划分。
3.2地震设防水平的确定
在我国地震设防水平主要分为三个水准，即“小震、中震、大震”，设防水平的确定主要是在全面基本烈度设防的基础上，利用概率的方式进行计算吗，从而确定不同水准的烈度。一般情况下，小震主要是指在五十年内超越概率63.5%的烈度，重现期为50年；中震主要是指在五十年内超越概率10%的烈度，重现期为475年；大震主要是指在五十年内超越概率在2%-3%的烈度，重现期为1641年-2475年。根据不同的烈度主要将设防水平分为五个水平，如表一所示。其中水平一属于小震，水平二与水平三属于中震，水平四与水平五属于大震。
（表一 基于性能抗震设计设防水平划分）
3.3结构反应性能参数的确定
基于性能的抗震设计需要在不同水平的地震作用下对建筑结构的反应性能指标进行划分，首先需要建立合理的结构模型，其次使用科学的分析方法对结构受力进行分析。[5]基于性能的抗震设计需要考虑不同水平下地震作用下建筑结构的性能状态，因此在计算的过程中不仅需要对低水平地震下建筑的弹性进行分析，还需要对强烈地震作用下的非线性受力进行分析，从而确定结构反应性能的参数。在实际的计算过程中，多使用弹塑性静力分析法进行计算，有效的表示了层间位移以及顶点位移等数据，具有较高的精准性。
结束语：综上，在基于性能的抗震设计当中，首先需要明确基于性能抗震设计的概念，其次需要明确基于性能防震设计与现行使用的基于力防震设计的区别与联系，最后通过抗震性能水平划分、地震设防水平确定以及结构反应性能参数内容，明确基于性能方针设计的重点，从而提高基于性能防震设计的可行性与精准性，在提高建筑结构的整体防震质量的基础上，满足不同业务对于建筑使用的个性化需求。
参考文献：
[1]杜倩.建筑结构基于性能抗震设计的问题分析[J].民营科技，2018（11）：120.
[2]罗天娣.建筑结构基于性能抗震设计的几个问题[J].中国标准化，2018（14）：69-70.
[3]梅智凯.建筑结构基于性能抗震设计的几个问题[J/OL].中国建材科技：1[2019-01-02].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/ 11.2931.TU.20180618.2008.056.html.
[4]孔英豪，胡彬.建筑结构基于性能抗震设计的问题分析[J].居业，2015（16）：47-48.
[5]蒋洪洋.建筑结构基于性能抗震设计的几个问题[J].城市建筑，2013（10）：56.
论文作者:王涛1,马莉2
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/18
标签：性能论文; 建筑结构论文; 水平论文; 结构论文; 建筑论文; 烈度论文; 方式论文; 《建筑模拟》2018年第31期论文;