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地震的總結和建議范文第1篇

抗震設計思想大體經歷了靜力理論分析階段、反應譜理論階段以及動力理論階段，三個階段的發展并沒有嚴格的分界點，而是相互聯系、相互滲透的。靜力理論階段中應用的是基于承載力的抗震設計方法，它假定在地震作用下的結構是剛性的，建筑物上任一點的加速度都等于地震加速度。這種理論沒有考慮到結構的動力特性，設計方法比較粗略。

到了1943年，美國的Biot教授提出了彈性反應譜的概念，反應譜是指按地震波作用在單質點體系上時，求得的位移、速度或加速度等反應的最大值與單質點體系自振周期間的關系。反應譜理論考慮了自振周期、振型和阻尼等動力特性以及共振效應，考慮到了結構在地震作用下的變形。至今它仍然是各國規范設計地震作用取值的基礎。動力法把地震作為一個時間過程，將建筑物簡化為多自由度體系，選擇能反映地震和場地環境以及結構特點要求的地震加速度時程作為地震動輸人，計算出每一時刻建筑物的地震反應。鑒于其優點，我國抗震規范[lj規定在計算結構罕遇地震作用下的彈塑性變形時可采用此方法。

新的抗震理論是基于對現有地震資料的總結的基礎上提出的。1989年美國發生的I碑omaPrieta地震和臺灣的集集地震等給人類帶來了巨大的經濟損失和社會災難。這促使理論界和工程界對現行理論進行了反思。上世紀90年代初，由美國學者閉率先提出了基于位移的抗震設計理論，這種理論最早應用于橋梁設計中，并取得了一定的成果。此后，美國加州工程師協會等機構以報告的形式提出了PBSI)的設計思想和相關的建議。我國學者對基于功能的設計理論也進行了深人研究。同濟大學、清華大學等院校的學者取得了一定的成績[5，們，為PBSD的推廣和發展作出了重要的貢獻。

2PBSD的特點

目前，世界各國主要采用兩水準或是三水準設防的設計思想，不同的是各國在對結構彈塑性的考慮上根據各國的實際情況對彈性反應譜的折減有所不同。

3甚于結構性能的抗越設計理論的主要內容

基于結構性能的抗震設計理論的主要內容應包括確定地震設防水準、結構性能水準、結構抗震性能目標、結構抗震分析和設計方法等方面。

3.1地震設防水準

地震設防水準是指工程設計中如何根據客觀的設防環境和已定的設防目標，并考慮具體的社會經濟條件來確定采用多大的設防參數。我國現行規范采用“三水準”的地震設防水準。它的問題在于雖然考慮了基于性能理論中的多級設防水準，但是由于第一和第二水準的重現期和超越概率相差很大，那么在處于二者中間的重現期和超越概率的房屋設計就變得不經濟或者是不安全。美國加州結構工程師協會的放眼二十一世紀委員會建議采用新的地震設防水準[2〕。

3.2結構性能水準

結構性能水準是指結構在特定的某一級地震設防水準下預期損傷的最大程度。2004年，我國研究機構和學者在積累總結以往世界各國的大震經驗的基礎上，參考了相關外國文獻，結合本國的實際情況，編寫了《建筑工程抗震設計性態通則(試用)廣〕。《通則》對結構性能水準提出了新的建議，這表明我國在考慮結構性能水準上從原來的定性考慮逐漸向定量考慮過渡，其發展的方向將逐漸與國際接軌。但是，該《通則》所建議采用的結構性能水準仍然沒有對結構或者構件的具體力學指標以及具體設備的運行情況給出明確的說明，只給出了一般性的建議。按照美國聯邦緊急救援署提供的資料建議，基于性能的抗震研究可以采用四個性能水準:水準1基本完好:無永久側移;結構基本保持原有強度和剛度;結構構件以及非結構構件基本不損壞。所有重要設備仍正常工作。水準2，輕微破壞:無永久側移;結構基本保持原有強度和剛度;結構構件與非結構構件有輕微破壞。電梯能夠重新啟動，防火措施得力。水準3，生命安全:所有樓層都有殘留強度和剛度;承受重力荷載的構件仍起作用;不發生墻體平面外失效或女兒墻倒塌;有永久側移。隔墻破壞，建筑修復費用可能很高。水準4，不倒塌:幾乎沒有殘留剛度和強度;但承受荷載的柱子和墻體仍起作用;有大的永久側移。每個性能水準都對應了具體的控制指標，如:結構的側移、剛度、強度，結構和非結構構件的損傷情況，設備的運行情況[4J。

3.3結構抗震性能目標

結構性能目標是針對某一級地震設防水準而期望建筑物能夠達到的性能水準或等級。性能目標的建立需要綜合考慮人員居住情況、場地效應、結構功能與重要性、投資與效益、震后損失與恢復重建、潛在的歷史或文化價值、社會效益，社會公眾的反應以及業主的承受能力。它是抗震設防水準與結構性能水準的綜合反應。加州工程師協會的VisionZo00報告建議將結構性能目標劃分為3個等級(基本目標、重要目標、最高目標)[2〕。

3.4基于性能的結構抗震設計方法

基于性能的抗震設計方法自提出以來，在國內外都受到廣泛重視和研究。但是怎樣把基于性能的抗震設計思想合理并且簡單有效地應用到實際設計中，目前尚無統一方法和標準。目前，基于性能的抗震設計方法主要有承載力設計方法、基于位移的抗展設計方法、能量設計法。

當前，基于承載力的設計方法被世界各國規范所采用。以我國為例，它的設計思想是:第一階段:對于一般結構在中、小地震作用下采用彈性計算方法，可根據結構的具體情況采用底部剪力法或者是振型分解反應譜法計算地展力，并與其他荷載通過分項系數法進行組合，計算截面的承載力和構件的配筋，對于較高的建筑物還要控制其側向變形。第二階段:對于有特殊要求的結構采用彈塑性計算方法。可根據結構的具體情況采用簡化的計算方法、靜力彈塑性分析法或者是彈塑性時程分析方法，驗算其基本烈度相對應的罕遇烈度地展作用下結構的彈塑性層間變形是否滿足規范要求，防止機構由于薄弱部位產生的彈塑性變形，導致結構構件破壞甚至引起房屋倒塌。

基于位移的設計方法是基于性能設計理論推薦的配套設計方法。它以位移為設計起點，以層間位移或者其他變形作為抗震設計的控制因素，進行結構的截面設計和配筋，這與傳統的基于承載力的設計方法在設計順序和控制因素的選取上有很大的區別，這也說明了該方法的出發點更接近于地震作用下結構的實際運行狀態。能量法最初是由Housner于上世紀50年代末提出。它的基本假設是:結構的總體破壞是由于地展輸人的總能量造成的，結構及內部設施的破壞程度是由地展輸人的能量和結構消耗的能量共同決定的。該方法的優點在于能夠直接估計結構的破損狀態，但是由于在參數的選取、能量的計算方法等方面沒有一個確定的、合理的標準，所以這種方法還有待深人的研究。

4結束語

PBSD的出現是世界抗展史上一個新的里程碑，它真正達到了多級設防目標并考慮了具體量化的設防水準，其設計方法更加貼近于結構在地震作用下的真實表現，可以滿足社會、業主等不同需求，為理論界和工程界提供了一種新的研究和設計理念。當前，各國研究機構和學者對PBSD的研究都沒有完全脫離現有規范而單純做PBSD的研究，這是因為:

(1)現有理論本身考慮了基于性能的設計。

(2)現有理論建立在大量的地震觀測記錄的基礎上，貼近于工程實際。

地震的總結和建議范文第2篇

關鍵詞：頁巖氣　勘探開發　現狀　建議

隨著世界經濟發展對油氣需求的不斷增加，常規油氣資源已不能滿足這種需求的快速增長，人們紛紛把目光轉向非常規油氣資源。非常規油氣資源以其儲量巨大、分布集中、開發技術日趨進步等特點成為世界石油市場的新寵。非常規油氣資源是指不能用常規的方法和技術手段進行勘探開發的另一類資源，其埋藏、賦存狀態與常規油氣資源有較大的差別，開發難度大、費用高。作為重要的非常規油氣的頁巖氣引起了高度的重視。

一、頁巖氣資源勘探開發現狀

2006年全國油頁巖資源評價結果表明，我國頁巖油地質資源量為476.44×108T，居世界第二位。主要分布在東部區、青藏區和中部區。頁巖油探明儲量為20×108T，主要分布在吉林、廣東、遼寧等省。我國油砂資源量為59.7×108T，主要分布在陸上西部和東部盆地，重點分布在準噶爾、柴達木、松遼、鄂爾多斯、塔里木、四川等盆地中。11個主要盆地占全國油砂地質資源總量的97.6%，可采資源總量的97.5%。全國煤層氣總資源量為36.8×1012m3，居世界第三位，其中1000m以淺的煤層氣可采資源量為6.27×1012m3。資源量大于1×1012m3的8個盆地合計煤層氣資源量為28×1012m3，占總資源量的76%。我國頁巖氣資源潛力也十分巨大，據統計，頁巖氣的遠景資源量可達100×1012m3，相當于常規天然氣資源量的兩倍，主要分布在四川盆地。我國致密砂巖氣資源量約為12×1012m3，部分與常規氣存在著交叉。從我國國情出發，積極發展油頁巖資源的勘探開發，可以彌補油氣資源供應的不足。

二、頁巖氣資源勘探開發難題

當前我國頁巖氣資源的勘探開發尚處于初級階段，沒有系統的認識，沒有系統的配套技術，面臨著諸多經濟上和技術上的困難和問題。這些難題主要體現在以下方面：

1.頁巖氣地質條件具有復雜性和特殊性非常規油氣藏成藏條件復雜，儲層致密，非均質性強，不同類型資源各具特點。油頁巖和致密砂巖屬于低滲透儲層，滲透率極低。煤層氣儲層具有含氣非均質性強、滲透率低、儲層壓力低、含氣飽和度低等特點。

2.部分開發技術適用性差，不成熟目前非常規油氣的開發主要借鑒常規油氣的經驗，尚未形成獨特的技術。對于壓裂增產施工過程中裂縫形成機理還不清楚，需要進一步研究。另外，還存在分支井鉆井失敗率高，未進行過油頁巖原位開采技術現場試驗，地球物理勘探技術很難對油砂層進行識別等難題。

3.綜合利用效率低，環境污染嚴重在油砂、油頁巖的開發利用過程中，產生的三廢(廢水、廢氣、廢渣)有可能對環境造成極大的影響，目前還沒有提出有力的應對措施。

三、頁巖氣資源勘探開發的幾點建議

頁巖氣資源的勘探開發是很重要的，可以從下面的方面來研究：開展頁巖層系地震屬性分析，探索頁巖層系含氣性檢測技術。以儲層測井響應特征分析和地震應特征研究為基礎，借鑒國內外頁巖氣層預測的技術方法，充分利用成熟的地震儲層預測技術，開展測井分析-地震（包括地震反演和屬性提取）-地質解釋三位一體的研究，進行頁巖層系的識別和含氣性檢測。

1.利用相關地區已有鉆井資料、電測井資料和VSP測井資料進行古生界泥、頁巖層系地球物理特征統計分析，確定研究區內古生界泥頁巖層系的測井響應特征、組合特征及物性變化特征；并完成目的層頁巖層系在地震資料上的層位精確標定和各類地震屬性標定。

2.通過測井曲線地質解釋及地震資料多屬性的提取分析，研究地震屬性（振幅、頻率、相位及衍生信息等）對頁巖層系的響應特征，總結前人在頁巖層系方面進行地震特殊處理的成功經驗和有效地震屬性提取方法，進一步優化研究區頁巖層系地震識別及預測方法。

3.采用測井約束波阻抗反演，選擇最適合地區頁巖層系地質特征、資料密度和品質的地震波阻抗反演方法，對研究區主要目的層進行波阻抗反演，研究泥頁巖層系波阻抗變化特征；結合鉆井資料對有利泥頁巖層系進行識別并預測其平面分布范圍。

4.利用已鉆井資料，研究含氣泥頁巖層系的地球物理響應特征，即研究各類地震屬性（振幅、波阻抗、頻率等）對泥頁巖層系含氣的敏感性，并總結出泥頁巖層系含氣性檢測方法。

5.綜合評價泥頁巖層系預測及含氣性檢測結果，確定良好頁巖氣的分布范圍，并提出勘探部署建議。

四、非常規油氣勘探開發的方向

實現我國非常規油氣資源對常規能源的替代還需要開展大量的工作。對非常規油氣資源的勘探開發工作要抱有一種正確認識，不斷改善措施，采取堅持不懈的工作態度，不能見低產就放棄，相信只要堅持就能有改變。針對非常規油氣的勘探開發應該形成配套方法，面對不同的問題必須采取必要的措施：

1.發展特色技術，開發難采資源

非常規油氣具有儲層滲透率低，非均質性強的特點。不同地區儲層差異性較大，國外的一些開發技術和經驗不能完全適應中國的地質特點。因此必須研發適合我國油氣儲層特點的開發技術。

2.創新地質理論，找到優質資源

針對不同非常規油氣的成藏(成礦)特點及儲層特征，研究其不同的富集成藏(成礦)主控因素，通過科學合理的儲層評價技術，優選出高產富集有利區。

3.優化改進現有工藝技術，取得新效果

國內現有的非常規油氣開發勘探開發技術多借鑒了常規油氣經驗或引進國外技術，成本相對較高、適用性較差，優化改進現有工藝技術，研發低成本、低污染，適合于不同儲層地質條件的技術，十分重要和必要。

4.轉變理念，加速非常規油氣資源開發

對已有地質資料進行分析，尋找非常規油氣高產富集區、優質資源區進行先導開發試驗。在開發過程中，不斷總結規律，改進已有工藝技術，創新技術理論，解決非常規油氣勘探開發方面所遇到的問題。

地震的總結和建議范文第3篇

關鍵詞：鋼筋混凝土結構；設計；承載

中圖分類號： TU375 文獻標識碼： A 文章編號：

引言

改革開放以來，我國的建筑行業經歷了一次次質的飛躍，尤其是在上個世紀九十年代至今，中國的房地產業異軍突起，一棟又一棟的高樓在城市拔地而起。而隨著近年來城市美化運動的不斷興起，城市在新建建筑和舊有建筑改造方面越來越多的選擇了一些比較新穎的建筑形式，工程設計正在變得越來越復雜。在所有的現代建筑中，鋼筋混凝土結構可以說是使用最為廣泛的結構形式。鋼筋混凝土結構是指用配有鋼筋增強的混凝土制成的結構。承重的主要構件是用鋼筋混凝土建造的包括薄殼結構、大模板現澆結構及使用滑模、升板等建造的鋼筋混凝土結構的建筑物。其中鋼筋用于承受拉力，混凝土則用于承受壓力。相比于其他的建筑形式，鋼筋混凝土具有堅固、耐久、防火性能好、比鋼結構節省鋼材和成本低等優點，因而得到了廣泛的使用。但是在現代建筑設計越來越高的不斷要求下，鋼筋混凝土結構的設計中應該怎樣做好相關的工作呢？下面本文就結合在設計工作中所總結出的一些經驗，將其中一些問題及處理方法歸納如下，具有一定的理論指導意義。

1關于樁筏基礎設計中對于筏板厚度的取值問題

樁筏基礎設計是建筑的基礎部分，但是由于很多設計人員往往經驗不足，因此在樁筏基礎設計容易出現種種問題，造成成本的增加，最常見的是對于筏板厚度取值的不準確。在實際設計中，我們一般是先按建筑層數估算筏板厚度，常規是按層數×50mm來估算。例如一幢十八層的小高層住宅，我們則先按18×50=900mm設定筏板厚，然后再根據排樁情況，分別驗算角樁沖切，邊樁沖切及墻沖切，群樁沖切。一般情況均為角樁沖切來控制板厚，但這里主要強調一個短肢剪力墻結構下的群樁沖切，短肢剪力墻結構由于墻體不封閉，故取值群樁沖切邊界時有相當大的困難，而群樁沖切由于樁群重疊面積較大，應是一種不利狀態。因此，一般建議是取值幾個大層間近似作為沖切邊界，所圍區域內短肢墻體內力則作為抗力抵消，雖不完全準確，但區域放大后，邊界的開口效應有所削弱，是可行的。

2關于強柱弱梁的設計理念

強柱弱梁的概念主要是針對小震不壞，中震可修，大震不倒的抗震設防目標而提出的。柱破壞了建筑物整個都會傾覆，而梁破壞則僅是某個區域失效，因此，柱較之梁破壞的損害更大，當前我們的經濟已高速發展，我們結構設計人員在設計中一定要將這一概念設計貫徹下去。必須嚴格控制柱軸壓比，筆者認為軸壓比在任何情況下均不宜超過0.9%，且我們對柱斷面及配筋設置時應分部位處理，建議邊柱，角柱應適當加強，特別是角柱，建議應全柱加密箍筋，且配筋率不宜小于1%，所有框架柱，不包括小截面柱，建議縱筋均應大于20，且柱筋品種不宜過多，矩形截面柱盡可能對稱配筋。而對梁配筋則建議應配足梁中部筋，而支座筋則可通過調幅讓其適當降低，以使地震作用下能形成梁鉸機制，防止柱先于梁屈服，使梁端能首先產生塑性鉸，保證柱端的實際受彎承載力大于梁端的實際受彎承載力。

3抗震設計的問題

(1)抗震設計的基點結構。抗震設計的基點是強度和延性。人們現在已經認識到可以利用鋼筋混凝土結構屈服后的非彈性變形來抵抗地震，也就是將強度和延性兩者相結合來抵抗地震。為保證結構的抗震能力，對結構設計而言，如果我們給結構設定較低的承載力水準，相應地就要求結構具有較高的延性水準；如果我們給結構設定較高的承載力水準，則結構需要的延性水準就可以較低。

(2)能力設計法。能力設計法的基本思想為：為了使抗震鋼筋混凝土結構在地震中形成所追求的“梁鉸機構”或“梁柱鉸機構”，就需要把不希望出現塑性鉸或不希望先出現塑性鉸(也就是不希望塑性轉動過大)的部位的抗彎能力相對增強；為了不致在結構表現出所需的延性之前在結構的任何部位出現幾乎沒有延性的剪切失效，也需要相對增強各有關部位的抗剪能力；還需要采取必要的措施使可能形成塑性鉸的部位具有足夠的延性能力和必要的耗能能力。

4框剪結構設計的問題

框剪結構的連梁設計很重要，但我們看到，目前很多設計在這個環節上做的并不好。有的是因為重視不夠，有的是應為認識不足。現在我把我在這方面的經驗簡單介紹一下。首先，什么是連梁呢?簡單的說，就是那些連接兩片剪力墻，當遇到中震或大震時，它會首先開裂，起到耗能作用，從而使建筑物保持一定延性的梁。只有滿足了這種情況，才是連梁，或者說我們才有意義把它按連梁進行設計。根據它的特性，我們就應該設計時注意幾點，第一，不要盲目地增大它抗彎的能力，否則會使連梁延遲破壞，起不到及時耗能的作用，致使其他重要構件破壞，使結構失去延性。第二，我國現行結構規范中規定，連梁上不許搭框架梁。我覺得這句話說得不嚴謹，更準確的定義應該是，不準搭重要的豎向承重構件。因為我們設計連梁會在遇到中震或大震時，首先開裂，所以它的抗剪能力也會急劇下降，如果此時它還承受著很大的豎向荷載，就會引起連鎖破壞。

結束語

鋼筋混凝土結構作為使用最廣泛的結構形式，其設計工作貫穿于國內的各個行業建設當中，面臨的情況也是復雜多變，而且可以預見，隨著今后建筑樣式的不斷推陳出新，在設計上的難度要求也必然是越來越高的。所以，廣大設計人員一定要從心底里對其保持足夠的重視，哪怕是一個小小的遺漏或錯誤都有可能造成建筑工程的失敗，嚴重者會導致人民的生命財產安全遭受損失，所以必須要不斷的總結、不斷的檢驗、不斷的創新，才能讓這種建筑結構形式更好的發揮其應用，也讓我們的建筑設計走向世界前列。

參考文獻

[1]張濤，于洪斌.論鋼筋混凝土高層結構設計常見問題[J].才智.2010(08)

[2]王小平.鋼筋混凝土高層結構設計常見問題淺析[J].中國高新技術企業.2009(13)

地震的總結和建議范文第4篇

關鍵詞：結構抗震基于性能抗震設計方法

中圖分類號：U452.2+8 文獻標識碼：A 文章編號：

地震災害是一種常見并且多發的自然災害現象，它是人類面臨的主要災害之一。地震的發生具有隨機性和偶然性的特點，其發生的時間和空間、強度和持續的時間等均不確定。隨著大量的震害分析和工程抗震理論及實踐經驗的積累，人們對工程抗震的認識不斷深入，并且基于目前的抗震設計思想采取了相應的抗震措施，在正常設計的情況下能夠做到在一定程度上保障結構在遭遇高于預期地震的情況下不至于瞬間倒塌，其抗震設防的目標尚局限在基本保障人員安全的水準內，但其破壞沒有得到有效的控制，震后的人員和財產損失是巨大的，往往超過了社會所能承受的范圍。由于地震和地面運動有很大的不確定性，結構在其有效使用期限內可能遭遇預期強度等級的地震，也有可能遭遇遠遠大于預期強度等級的地震，如何確定符合經濟社會發展的抗震設防目標、并采取行之有效抗震設計方法保證設防目標的實現，進而有效的控制地震災害發生的范圍和程度，是地震學界和工程抗震界亟需解決的問題。

目前國內外工程界，在結構抗震設計實踐中，傳統的結構抗震思想和手段，有其明顯的局限性，其可靠水準不能與現代社會發展的需求相適應。在此背景下，基于性能的抗震設計被提出和廣泛研究，并被認為是未來房屋建筑抗震設計的主要發展方向和建筑抗震設計規范的主要指導思想。對結構采用多級性能水平和多級抗震設防目標的基于性能的抗震設計具有重要的理論意義和實用價值。

一、基于結構性能的抗震設計理論的主要內容

基于結構性能的抗震設計理論的主要內容應包括確定地震設防水準、結構性能水準、結構抗震性能目標、結構抗震分析和設計方法等方面。

1、地震設防水準

地震設防水準是指工程設計中如何根據客觀的設防環境和已定的設防目標, 并考慮具體的社會經濟條件來確定采用多大的設防參數。我國現行規范采用“ 三水準” 的地震設防水準。它的問題在于雖然考慮了基于性能理論中的多級設防水準, 但是由于第一和第二水準的重現期和超越概率相差很大, 那么在處于二者中間的重現期和超越概率的房屋設計就變得不經濟或者是不安全。美國加州結構工程師協會的放眼二十一世紀委員會建議采用新的地震設防水準。

2、結構性能水準

結構性能水準是指結構在特定的某一級地震設防水準下預期損傷的最大程度。20 0 4 年, 我國研究機構和學者在積累總結以往世界各國的大震經驗的基礎上, 參考了相關外國文獻, 結合本國的實際情況, 編寫了《建筑工程抗震設計性態通則(試用)》。《通則》對結構性能水準提出了新的建議, 這表明我國在考慮結構性能水準上從原來的定性考慮逐漸向定量考慮過渡, 其發展的方向將逐漸與國際接軌。但是, 該《通則》所建議采用的結構性能水準仍然沒有對結構或者構件的具體力學指標以及具體設備的運行情況給出明確的說明, 只給出了一般性的建議。

按照美國聯邦緊急救援署提供的資料建議, 基于性能的抗震研究可以采用四個性能水準: 水準1 基本完好: 無永久側移; 結構基本保持原有強度和剛度; 結構構件以及非結構構件基本不損壞。所有重要設備仍正常工作。水準2 , 輕微破壞: 無永久側移; 結構基本保持原有強度和剛度; 結構構件與非結構構件有輕微破壞。電梯能夠重新啟動,防火措施得力。水準3 , 生命安全: 所有樓層都有殘留強度和剛度; 承受重力荷載的構件仍起作用; 不發生墻體平面外失效或女兒墻倒塌; 有永久側移。隔墻破壞,建筑修復費用可能很高。水準4 , 不倒塌: 幾乎沒有殘留剛度和強度; 但承受荷載的柱子和墻體仍起作用; 有大的永久側移。每個性能水準都對應了具體的控制指標, 如: 結構的側移、剛度、強度, 結構和非結構構件的損傷情況, 設備的運行情況。

3、結構抗震性能目標

結構性能目標是針對某一級地震設防水準而期望建筑物能夠達到的性能水準或等級。性能目標的建立需要綜合考慮人員居住情況、場地效應、結構功能與重要性、投資與效益、震后損失與恢復重建、潛在的歷史或文化價值、社會效益, 社會公眾的反應以及業主的承受能力。它是抗震設防水準與結構性能水準的綜合反應。

加州工程師協會的Vision2000報告建議將結構性能目標劃分為3 個等級(基本目標、重要目標、最高目標)。

二、基于性能的抗震設計方法

1、性能抗震設計階段

（1）概念設計。根據用途和業主的要求，合理確定設防目標，通過場地、建筑平面等進行初步設計。

（2）計算設計。根據預定的設防目標，計算出能影響各類因素的抗震參數，參數與預定目標不符要及時修改，直至滿足參數需求。以基于位移的抗震性能設計為例，主要包括步驟有確定不同強度地震作用下性能目標；根據初步設計，確定結構內的位移的極限值；通過等效阻尼比等各類等效數值，確定等效剛度；設計采用必需的構造措施；評價結構強度要求和變形能力。以嚴謹、科學、合理的態度進行評估，如計算階段有不符合，則需重復計算設計步驟，以不斷完善結構設計。

（3）性能評估。通過各類的分析法得出設計結果來確定該建筑結構的性能。

2、性能抗震設計方法

基于性能的抗震設計方法自提出以來, 在國內外都受到廣泛重視和研究, 對基于性能的抗震設計的主要理念和目標, 學術界也基本形成一致的認識. 但是怎樣把基于性能的抗震設計思想合理并且簡單有效地應用到實際設計中, 目前尚無統一方法和標準. 概括起來, 基于性能的抗震設計方法主要有承載能力設計方法、直接基于位移進行抗震設計方法、能量設計法.

（1）承載能力設計方法

這是我國規范現階段采用的設計方法, 對于常遇地震, 利用反應譜計算底部剪力, 然后按一定規則分配至結構全高并與其它荷載組合, 進行結構的強度設計, 使結構各部分都具有足夠的承載能力, 然后再進行變形驗算. 承載能力設計方法的優點是易于使用, 性能概念清楚,細部設計可靠, 通過非線性靜力分析驗算, 進一步增強了對結構非線性反應的控制, 可以更好地達到預期性能目標; 缺點是該方法基于彈性反應, 對于非彈性反應僅用與結構類型有關的系數加以折減, 表面上它控制整個性能目標, 實際上卻只是保證了一種性能目標.

（2）直接基于位移進行抗震設計

該方法采用結構位移作為結構性能指標, 與傳統設計方法相比, 基于位移的抗震設計方法從根本上改變了設計過程. 主要的不同是, 該方法用位移作為整個抗震設計過程的起點, 假定位移或層間位移是結構抗震性能的控制因素. 設計時用位移控制, 通過設計位移譜得出在此位移時的結構有效周期, 求出此時結構的基底剪力, 進行結構分析, 并且進行具體配筋設計. 設計后用應力驗算, 不足的時候用增大剛度而不是強度的方法來改進, 以位移目標為基準來配置結構構件. 該法考慮了位移在抗震性能中的重要地位,可以在設計初始就明確設計的結構性能水平, 并且使設計的結構性能正好達到目標性能水平, 是性能設計理論中很有前途的一種方法.

（3）能量法

假設結構破壞的原因是地震輸入的總能量,地震對結構物及其內部設施的破壞是由其輸入的能量與結構物所消耗的能量共同決定的. 能量設計法的優點就在于能夠直接估計結構的潛在破壞程度, 對結構的滯回特性以及結構的非線性要求概念清楚. 另外, 耗能元件的設置可以更好地控制損失. 缺點在于應用方法不夠簡化, 不確定因素較多.

參考文獻：

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[2] 沈章春,王全鳳. 基于性能抗震設計理論與實用方法[J]. 四川建筑科學研究, 2008,(03) .

[3] 熊二剛,梁興文,張倩. 鋼框架結構基于位移的抗震設計方法[J]. 四川建筑科學研究, 2010,(03) .

[4] 楊葉,童申家,張思海,郭澤英. 安裝粘滯阻尼器的RC框架結構靜力非線性分析方法[J]. 四川建筑科學研究, 2010,(03) .

地震的總結和建議范文第5篇

關鍵詞：抗震設計，基于性能的抗震理論，性能水平，評價指標，基于位移的抗震設計

中圖分類號：N0文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2008）07-0351-02

1 結構的抗震設計局限

由于地震和地面運動有很大的不確定性，導致結構在其使用期限內可能遭遇預期強度等級的地震，也有可能遭遇遠遠大于預期強度等級的地震，這就使結構工程師很難準確了解結構的抗震需求。當前，多數國家對結構抗震設計原則為：對于一般的工程結構，設計時以本區域內多遇地震作為結構彈性階段承載力和變形驗算依據，以保證結構在小震作用的結構正常使用功能；同時以大震作為結構在極限狀態下的驗算依據，以滿足在結構在強震下不至于倒塌危及生命安全。雖然這種設計方法較為簡單，設計結果較為經濟，但也在某種局限了結構的抗震設計。首先，僅僅以正常使用狀態和極限狀態作為設計階段，并不能保證結構在除此兩狀態之外的處于其它狀態時的損傷程度和功能完整性，這就要求我們對結構的其它狀態的性能水平進行更深入的研究。其次，這種設計僅僅要求結構滿足基本的抗震設防目標，局限了業主對結構抗震方面提出更高的設防要求，安全度已與目前的經濟和社會發展不符，故我們有必要對結構的設防目標進入更進一步的研究。因此，對結構采用多級性能水平和多級抗震設防目標的基于性能的抗震設計具有重要的理論意義和實用價值。

2 結構的地震反應分析了方法

自1899年日本學者大森房吉首次提出用于結構抗震設計的靜力法以來，結構的地震反應分析方法經歷了從靜力法到動力的反應譜法和動力時程分析法這三個階段的演變過程，在動力階段中又可分為彈性與非彈性(非線性)兩個階段。根據所考慮的地震動特點，結構地震反應分析方法可以分為確定性方法和隨機振動方法。確定性方法利用地震記錄或由其他方法確定的地震波進行結構的地震反應計算，隨機振動方法則把地震視為隨機過程，把具有統計性質的地震動作用在結構上來求出結構的反應。到目前為止，國內外的抗震設計規范絕大多數都采用確定性方法，因此本文也僅考慮確定性方法。

由大森房吉提出的彈性靜力法理論假設結構各個部分與地震動具有相同的振動，因此，地震力等于地面運動加速度與結構總質量的乘積；在大森房吉之后，佐野利器于1916年提出震度法，認為以結構10%的總重量作為水平地震力來考慮地震作用。該法把結構的動力反應特性這一重要因素忽略了，具有很大的局限性，只有當結構可近似地視為剛體時，該方法才適用。

由于缺乏對地震動特性的認識和結構振動分析理論的了解，基于動力學的地震反應分析理論一直未能得到發展；直到1930年之后，人們逐漸認識到地震動特性對確立合理的抗震設計方法的重要性，從1931年起，美國開始進行地震觀測臺網的布置，并在1940年Imperial Valley地震中成功地收集到了包括El-Centro地震記錄在內的大量地震記錄資料，為抗震動力學方法的發展提供了寶貴的資料。1943年，M.A.Biot提出了反應譜的概念，并給出了世界上第一條彈性反應譜曲線。G. W.Housner于1948年提出基于加速度反應譜曲線的彈性反應譜曲線，1956 年N.M.Newmark率先將該法應用于實際工程設計，并在實際地震中得到了驗證，自1958年第一屆世界地震工程會議之后，反應譜法被許多國家所接受，并逐漸被采納應用到結構抗震設計規范中。我國1959年的抗震規范草案就采用了反應譜理論并在以后的各次規范修訂中不斷完善和發展。在彈性反應譜的概念提出不久之后，就提出了非線性反應譜的概念，試圖將這一簡單的概念應用于非線性地震反應分析中，目前，除新西蘭抗震規范采用非線性反應譜以外，非線性反應譜基本沒有直接得到應用。

動力時程分析方法是將地震動記錄或人工地震波作用在結構上，直接對結構運動方程進行積分，求得結構任意時刻地震反應的分析方法，根據是否考慮結構的非線，該法義可分為線性動力時程分析和非線性動力時程分析兩種。該方法是借助于強震臺網收集到的地震記錄和模擬電子計算機，于20世紀50年代末由美國的G. W.Housner提出的：日本于20世紀60年代初，在武藤清教授的領導下，也開始了這項研究工作。隨著計算機的發展，該方法在國外于20世紀60、70年代得到了迅速的發展。我國于20世紀70年代末和80年代初在這方面開展了大量的研究工作。隨著計算手段的不斷發展和對結構地震反應認識的不斷深入，該方法越來越受到重視，特別是對體系復雜結構的非線性地震反應，動力時程分析方法還是理論上唯一可行的分析方法，目前很多國家都將此方法列為規范采用的分析方法之一。

3 對性能的抗震設計的不同定義

“基于性能”一詞源于英文Performance-based。基于性能的抗震設計（PBSD）理論是20世紀90年代由美國科學家和工程師首先提出的，最早應用于橋梁抗震設計中。基于性能抗震設計的基本思想是使被設計的建筑物在使用期間滿足各種預定功能或性能目標要求。這一思想影響了美國、日本和歐洲地震工程界。各國同行表現出了極大的興趣，紛紛展開多方面的研究。

SFAOC Vision 2000對PBSD的定義是“性能設計應該是選擇一定的設計準則，恰當的結構形式、合理的規劃和結構比例。保證建筑物的結構與非結構構件的細部構造設計，控制建造質量和長期維護水平，使得建筑物在遭受一定水準地震作用下，結構的損傷或破壞不超過某一特定的極限狀態”。

ATC-40對PBSD的定義為“基于性能的抗震設計是指結構的設計準則由一系列可以實現的結構性能目標來表示，主要針對鋼筋混凝土結構并且建議采用基于能力譜的設計原理”。顯然，ATC-40建議使用能力譜方法對鋼筋混凝土結構進行抗震設計。

FFMA 273和FFMA 274對PBSD的定義為基于不同設防水準地震作用，達到不同的性能目標。在分析和設計中采用彈性靜力和彈塑性時程分析來實現一系列的性能水準，并且建議采用建筑物頂點位移來定義結構和非結構構件的性能水準，不同的結構形式采用不同的性能水準。而且FFMA273利用隨機地震動概念提出了許多種性能目標.，適合于多級性能水準結構的分析與設計方法從線性靜力延伸到彈塑性時程分析。

1995年的Kobe地震后，日本啟動了“建筑結構現代工程開發”研究項目，對性能設計涉及的內容進行了概述；1996年，日本建筑標準法按照基于性能的要求進行了修訂；1998年，日本的建筑標準法加入了能力譜方法。

我國一些學者也對PBSD進行了定義：“基于性能的結構抗震設計是指根據建筑物的重要性和用途確定其性能目標；根據不同的性能目標提出不同的抗震設防標準，使設計的建筑在未來地震中具備預期的功能。”

PBSD已成為近幾年美國、日本、新西蘭等國家在抗震方面的主要研究課題。美國學者認為，基于性能的抗震設計方法應該編成指南或規定，而不是規范提供給設計人員和業主，從現行的以保障生命安全為宗旨的抗震設計規范向基于性能的抗震設計規范的選擇性設計規定的轉變應該是“演進”而不是“革命”，其基本思想還可以通過每三年一次的規范修訂融入現行規范中去。美國國際規范委員會(ICC) 1997年5月出版國際建筑規范2000 ( International Building Code. IBC)草案已強調了與性能要求有關的內容。近年來，基于性能的抗震設計思想及研究成果已經納入美國大學本科生和研究生的結構抗震設計課程教學工作中，主要內容即以Vision2000為基礎。日本也在多方資助下于1995年開始了為期3a的“新建筑結構體系開發”研究項目，成立了由國內著名學者參加的新建筑構造體系綜合委員會。該委員會下設性能評價、目標水準和社會機構3個分委員會。為推進和協調這一項目的進程，還建立了“新構造體系促進會議”，討論、規劃和協調各方而的工作。英國等歐洲國家和智利等拉美國家也對PBSD開展了研究。1996年在中美抗震規范學術討論會上也對PBSD進行了交流，提出了把PBSD引入到結構優化設計領域的概念。有學者建議，中國21世紀的抗震設計應順應國際發展的趨勢，發展適合于中國國情的PBSD。

4 目前國內外地震工程界學界對PBSD開展的研究工作

（1）多級性能水準的確定與統一。生命安全水準、結構損傷水準和確保使用功能水準為當前規范普遍接受的3級性能水準。生命安全水準要求建筑在罕遇地震作用下不倒塌；結構損傷水準要求建筑損傷控制在可修復的范圍內；確保使用功能水準要求結構不產生影響建筑直接使用的變形等。PBSD要求細化這3級性能水準并建立相應的結構設計準則。

（2）多級地震設防水準的確定與統一：當前規范普遍采用3級性能水準所對應的最高設防水準。在建筑使用期內遭遇一次地震危險的水準和可能遭受多次地震危險的水準3級地震設防水準。PBSD同樣要求細化這3級地震設防水準。

（3）可行的結構設計與分析方法：PT3SD要求建立適合于在多級水準地震作用下實現多級性能水準的結構設計與分析方法。

（4）結構安全性評估方法的完善：當前由靜力推覆分析方法和能力譜分析方法結合形成的靜力彈塑性方法被普遍用來評估罕遇地震作用下建筑的抗震性能。

基于性能的抗震研究是一個非常龐大和復雜的問題，就目前的發展水平，還存在以下問題需要進一步研究解決。

在結構性能方面，雖然提出了不同性能水平，但只是對結構和非結構性能的破壞程度的描述，對結構“不壞、可修、不倒”定義模糊，未給出明確的量化指標，是本文主要研究問題之一，有待進一步研究。

在結構多級性能目標方面，如何進一步考慮建筑場地特征和近震的影響，以及設防水平與震后重建時間、費用之間的定量關系。

對于高層建筑或沿高度側向剛度有變化的建筑，采用何種目標側移曲線，側向力分布模式是否考慮高階振型的影響，都需要作進一步深入的研究。

如何針對復雜的混合塑性鉸分布破壞機制建立位移延性和曲率延性的轉化關系，從而獲得結構曲率延性需求，有待進一步研究。

參考文獻

［1］SEAOC Vision2000 Committee.Performance-Based Seismic Engineering of Building［R］.Report Prepared by Association of California,Sacramento,California,USA．1995．