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摘要：改革开放以来，随着经济水平的快速提高，各种高层建筑不断涌现。为了保障结构安全，高层建筑的抗震设计有着严格的要求，能给出定量的具体结构承载力和变形控制指标的基于性能的抗震设计方法逐渐取代结构定性的设计。基于性能的抗震设计方法，能给出定量的抗震性能分析结果，并有针对性地对结构采取抗震加强措施，是一种较为合理的抗震设计方法。

关键词：抗震性能;结构抗震;基于性能的抗震设计

l 引言

我国改革开放以来，国内经济飞速发展，人口的城市化进程不断加速，高层建筑不断涌  现。有鉴于此，国家相关设计规范对高层建筑结构抗震设计提出了更为严格的要求，结构定性的设计概念现在已经逐渐被定量的具体结构承载力和变形控制指标所取代。同时国内也涌现了越来越多的超高层建筑以及结构平面、立面特别不规则的复杂高层建筑，即超限建筑工程。

目前国内对超限工程的抗震设计一般是根据《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》和《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》（建质[2015]67号）[1]等相关规定进行设计，由于缺乏统一的标准和明确具体的依据和手段，因此需要设计人员根据实际工程的具体情况，通过自身的设计经验和对结构抗震基本理论的理解来进行分析以解决超限工程的抗震设计问题。设计人员对超限工程具体论证的结果需要进行抗震设防专项审查，依靠专家的结构抗震概念和经验来对结构进行把控。在现有的技术水平下，很难对分析结论的可靠性给出定量的描述。如何使用合适的抗震设计方法，对超限结构进行抗震计算从而得出定量的抗震性能分析结果，并有针对性地对结构采取抗震加强措施，正是本文研究和论述的主要内容和目的。

2 结构抗震性能目标的设定和选用

结构的抗震性能目标是指结构在设定水准的地震作用下表现出预期的结构抗震性能。建筑物的性能目标包括结构性能目标和非结构的性能目标的各种组合。复杂超限建筑结构的结构超限设计至今仍是一个工程技术难题，现阶段基于性能的抗震设计仅针对结构性能目标进行设计。

结构的超限程度会直接影响到结构的延性变形能力要求，因此复杂超限高层建筑结构的抗震设计需要在考虑体型不规则程度和最大高度等超限条件的情况下，对结构承载力和延性变形能力进行一个综合考量，在确保结构安全的情况下权衡两者。设计方需要给业主方提供   结构技术可行性以及经济性的综合分析，而业主方需要综合建筑物的重要性、建筑结构的成   本以及震后的损失和修复难度等成本收益因素来综合考虑并选用抗震性能目标。抗震性能   目标的设计和选定都应综合考虑结构安全和经济效益二者的协凋[2] 。

3 建立在我国设计规范上基于性能的抗震设计方法

按照《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010） [3]第3.11条的条文说明， 结构抗震性能设计主要包括以下内容：

首先为分析结构方案，通过对建筑物最大高度、体型规则性、结构类型、场地条件或抗  震设防标准等进行分析，判断是否需要对结构使用抗震性能设计方法来进行抗震设计，同时  也可以通过分析结果来确定抗震性能目标。世界范围内的诸多地震震害经验已经充分表明，抗震概念设计能够有效的提高结构的抗震能力。因此在对结构方案进行分析时，需要着重分析结构方案中和抗震概念设计的差异之处。一般情况下，对于不符合抗震概念设计要求的结构，要使用基于性能的抗震设计方法进行设计。结构设计人员需要和建筑设计人员就规范规定的抗震概念设计相关的问题进行协商，修改结构方案，不应采用严重不规则的结构方案，尽量减少结构不符合概念设计的情况。对于特别不规则的结构，需要通过深入分析论证后确定其抗震性能目标。

然后为确定合适的抗震性能目标，抗震性能目标需要通过对结构的设防烈度、场地条件、重要程度、成本、震后的经济损失情况和修复难易程度等多种因素综合考虑来确定。

最后为对结构进行深入的计算分析和基于抗震概念的工程判断，这也是结构抗震性能设计的重点。通过结构分析找到结构最有可能出现破坏的薄弱部位，针对薄弱部位采取抗震构造措施进行加强，通过必要的试验验证，分析论证结构能够达到预期的抗震性能目标[4]。对结构抗震性能进行分析论证需要进行以下工作：通过分析确定结构超过规范适用条件的不规则性程度;确定场地条件、抗震设防类别和地震动参数：对结构进行弹性和弹塑性计算分析（静力分析及时程分析）并确定计算结果的合理性：找出结构最容易出现破坏的薄弱部位和结构受力的关键部位，采取抗震构造措施进行针对性的加强;必要时对结构构件、节点甚至结构整体模型进行抗震试验，为分析论证提供依据，尤其是规范没有包含的新型结构方案和计算分析难以判断结构抗震性能、同时不符合抗震概念设计的复杂结构方案;通过分析论证结构能满足所选用的抗震性能目标的要求。

如图1所示，基于性能的抗震设计流程总结如下，基本步骤主要包括性能目标设定和设计方案选择、论证、评价等三部分。

4 结论与总结

本文简要阐述了超限结构抗震性能目标的设定和选用，阐述了我国设计规范对建筑结构抗震性能设计方面的规定，总结了在我国规范基础上的基于性能的建筑抗震设计理论。本文论述说明使用基于性能的抗震设计思想和方法对超限高层建筑进行结构抗震设计是可行的，并且是合理的。

5 参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部 超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点：建质[2015]67 号[S]. 2015版.北京：中国建筑工业出版社，2015.

[2]GB50010-2010， 混凝土结构设计规范[S]. 北京： 中国建筑工业出版社， 2010.

[3]中华人民共和国住房和城乡建设部 高层建筑混凝土结构技术规程： JGJ3—2010[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[4]GB50223-2008， 建筑抗震设防分类标准[S]. 北京： 中国建筑工业出版社， 2008.

作者简介：

李巍娜，硕士，高级工程师，研究方向：结构抗震;

宋玉峰，硕士，高级工程师，注册建造师，研究方向：结构抗震。

[基金项目]：2021年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目：基于“超限”高层建筑的抗震性能研究分析（项目编号：2021KY1156）