吴来富(上海都市建筑设计有限公司200093)
摘要：近几年，我国许多地区陆续发生巨大地震事件后，人们更加重视抗震问题，同时也暴露了抗震设计出现的问题，为了解决这些不足之处，建筑结构的性能抗震被相关部门进行研究探索，并且这能够未来在抗震设计问题上起到主导作用。
关键词：建筑结构基于性能设计抗震设防
为了实现“小震建筑不坏，中震建筑可修，大震建筑不倒”的抗震设防目标，我国在抗震中采用两阶段的抗震设计。随着社会水平的提升，城市化水平不断提高，建筑物信息化较高，而且在装修或者设备安装都占据了很大的资金，多以，这些地区一旦出现地震事件，就会给社会带来很大的经济损失，给人民群众带来心理负面效应。
一、建筑结构基于性能抗震设计概念
（一）建筑结构基于性能抗震设计的理念确保建筑物的结构和非结构的内部构造设计，保证建造质量，进行长期维护，使建筑物受到地震破坏下，结构破坏有特定的极限状态，性能抗震设计的中心思想有四个方面，包括性能目标确定、整体结构设计、细部防震措施和结构概念设计、实现科学的性能目标四个方面。
（二）建筑结构基于性能抗震设计的内容1.结构性能水平分析在设防地震水平下，使建筑物能够达到最大限度的破坏，就是结构性能水平。在性能水平划分中，需要满足三个条件：完备性、适用性、梯度性[1]。对于建筑物结构功能的不同，制定出相应的性能水平，不能超过设计规范。
2.确定地震设防水平为达到多级抗震设防目的，有效控制不同等级地震强度所造成的破坏，就需要对地震设防进行细化，确定地震设防水平，对于不同使用需求制定出相应的设防水平。
二、建筑结构基于性能抗震设计和常规抗震设计的比较分析（一）建筑结构基于性能设计和常规设计方法的比较基于性能抗震设计方法在高层建筑建构中具有可行性，是非常重要的发展内容。目前，可以用基于性能设计来对规范设计机构所实现的目标进行分析，可以使经验性的构成和增大系数等定量化和规定性能水准进行比较，这有着实际意义。下面对基于性能抗震设计和的建筑结构抗震设计比较进行分析，见图1.
图1.基于性能设计和常规设计方法的比较（二）建筑结构基于抗震设计计算和试验的要求与常规抗震设计相比较，超限高层建筑结构基于性能设计计算分析应该要较为详细。家主结构基于性能抗震设计中，结构构件的变形计算、承载能力、屈服后的性能，都可以精确的反映出结构实际受力情况的力学模型。
（三）常规抗震方法有性能设计的雏形在80年代，我国修订工业和建筑抗震设计进行规范时，提出了“小震建筑不坏、中震建筑可修、大震建筑不倒”的地震设防目标，还采取了三水准两阶段的设计方案，并在1989年正式发布施行[2]。
常规设计原则特点是，对于小、中、大三个地震设防水准，通过全国地震区域划分统计。第一阶段设计是对结构构件承载力进行验算，第二阶段是对结构弹塑性的变形进行验算。这些结构第三水准有明确的指标要求。所以说，我国抗震设计方法已经有性能设计的雏形，并在性能控制上有更深一步的发展和具体变化。
三、实施性能抗震设计的方法（一）判别性能水准对性能水准，建筑结构必须有充足的承载力，以保证其结构的完整性，通常使楼板在地震中处于弹性反应状态，如若不然，就应该有科学的结构计算模型来进行论证。结构计算时，要合理、准确的对模型进行分析，计算时应采用材料分项系数、作用分项系数和抗震承载力进行系数的调整[3]。例如，为防止混凝土由于结构构件脆性剪切导致混凝土质量不佳，抗震效果不理想，在抗震设计时应该对受剪截面的尺寸进行有效控制，要求与现行标准一样。对其性能水准中设计抗震结构，相当于混凝土结构构件的四级抗震等级的相关要求，包括高、中、低以及特种延性的要求，并在设计时，可根据混凝土结构抗震等级进行构造。
（二）计算结构模型在弹性和非线性分析中，结构整体模型、节点等各种计算要求正确合理，对有水平转换的构件结构，要注意区分墙体转换梁和不落地柱转换厚板有限元划分等等，还应根据洞口大小、分布、位置，选择分片刚性楼盖或者非刚性楼盖的正确计算。
（四）采用时程分析法在超限高层建筑进行抗震设计时，输入的地震加速度产生的波形选择正确，一般采用时程分析法来补充计算。对计算结果进行比较时，不仅要对楼层剪力、地震作用力、层间位移大小进行比较，还要对相邻层的变化情况进行比较，目的在于当发现突出部位，能够有助于判断抗震的薄弱部位。高层建筑高度较高或者构造比较复杂时，可以采用平均值再加一倍方差或者多条波的包络作为时程计算结果进行参与比较。
（五）分析竖向地震超限高层建筑中的长悬臂构件、转换大梁以及连体结构的，都可以考虑竖向地震。研究得出，强震观测记录和科学分析，一般结构顶端的竖向地震加速度能够反映出其约为底部的2-3倍，这就说明，8度时顶部跨度较大的连接体的中间部位，局部构件竖向地震超过9度。以上说明，连接体竖向振动在抗震中是不可忽视的。例如，北京兰华大厦就是利用8度设防的原理，其高度为93米，采用的是剪力墙结构，大厦底部五层的楼板都是偏向一侧的，另一面是穿层型结构的钢混凝土斜柱，是因为斜支撑和斜柱在五层顶板能够形成相对较大的压力和拉力。
（六）性能目标的选用结构的不规则形会影响建筑结构延性变形能力，也就是说，超限高层建筑应结合超高情况和不规则程度，来提升延性变形能力、结构承载能力，选取较为正确且合理的安全性能手段。抗震性能设计要有科学、适用的性能水准进行判段区别准则，而且在性能目标选用时要全面的对其因素进行考虑。
结束语综上所述，在我国建筑结构基于性能抗震设计处于初级研究阶段，设计中不确定因素较多，设计复杂性增加，为达到在多级抗震时，使结构在生命周期费用最小的目的，要对结构性能提出清晰、全面的要求以及量化标准，要通过科学的抗震设计方法和分析才能实现。因此，真正实现建筑结构基于性能抗震设计，还有很多工作要做，只有把这些问题有效解决，才能够做好基于性能的抗震设计。
参考文献：[1]梁兴文，黄雅捷，杨其伟.钢筋混凝土框架结构基于位移的抗震设计方法研究[J].土木工程学报，2012，38（9）：53-60.[2]任峰，方鸿强.基于性能抗震设计方法的几点思考[J].建筑结构学报，2012，39：626－630.[3]白绍良译,钢筋混凝土建筑结构基于位移的抗震设计[R].国际结构混凝土联合会(FIB)(原欧洲混凝土学会CEB)综合报告,2013（12）.