3.11.1 結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計應(yīng)分析結(jié)構(gòu)方案的特殊性、選用適宜的結(jié)構(gòu)抗震性能目標，并采取滿足預(yù)期的抗震性能目標的措施。
結(jié)構(gòu)抗震性能目標應(yīng)綜合考慮抗震設(shè)防類別、設(shè)防烈度、場地條件、結(jié)構(gòu)的特殊性、建造費用、震后損失和修復(fù)難易程度等各項因素選定。結(jié)構(gòu)抗震性能目標分為A、B、C、D四個等級，結(jié)構(gòu)抗震性能分為1、2、3、4、5五個水準(表3.11.1)，每個性能目標均與一組在指定地震地面運動下的結(jié)構(gòu)抗震性能水準相對應(yīng)。

3.11.3 不同抗震性能水準的結(jié)構(gòu)可按下列規(guī)定進行設(shè)計：
1 第1性能水準的結(jié)構(gòu)，應(yīng)滿足彈性設(shè)計要求。在多遇地震作用下，其承載力和變形應(yīng)符合本規(guī)程的有關(guān)規(guī)定；在設(shè)防烈度地震作用下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震承載力應(yīng)符合下式規(guī)定：

2 第2性能水準的結(jié)構(gòu)，在設(shè)防烈度地震或預(yù)估的罕遇地震作用下，關(guān)鍵構(gòu)件及普通豎向構(gòu)件的抗震承載力宜符合式(3.11.3-1)的規(guī)定；耗能構(gòu)件的受剪承載力宜符合式(3.11.3-1)的規(guī)定，其正截面承載力應(yīng)符合下式規(guī)定：

3 第3性能水準的結(jié)構(gòu)應(yīng)進行彈塑性計算分析。在設(shè)防烈度地震或預(yù)估的罕遇地震作用下，關(guān)鍵構(gòu)件及普通豎向構(gòu)件的正截面承載力應(yīng)符合式(3.11.3-2)的規(guī)定，水平長懸臂結(jié)構(gòu)和大跨度結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵構(gòu)件正截面承載力尚應(yīng)符合式(3.11.3-3)的規(guī)定，其受剪承載力宜符合式(3.11.3-1)的規(guī)定；部分耗能構(gòu)件進入屈服階段，但其受剪承載力應(yīng)符合式(3.11.3-2)的規(guī)定。在預(yù)估的罕遇地震作用下，結(jié)構(gòu)薄弱部位的層間位移角應(yīng)滿足本規(guī)程第3.7.5條的規(guī)定。

4 第4性能水準的結(jié)構(gòu)應(yīng)進行彈塑性計算分析。在設(shè)防烈度或預(yù)估的罕遇地震作用下，關(guān)鍵構(gòu)件的抗震承載力應(yīng)符合式(3.11.3-2)的規(guī)定，水平長懸臂結(jié)構(gòu)和大跨度結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵構(gòu)件正截面承載力尚應(yīng)符合式(3.11.3-3)的規(guī)定；部分豎向構(gòu)件以及大部分耗能構(gòu)件進入屈服階段，但鋼筋混凝土豎向構(gòu)件的受剪截面應(yīng)符合式(3.11.3-4)的規(guī)定，鋼-混凝土組合剪力墻的受剪截面應(yīng)符合式(3.11.3-5)的規(guī)定。在預(yù)估的罕遇地震作用下，結(jié)構(gòu)薄弱部位的層間位移角應(yīng)符合本規(guī)程第3.7.5條的規(guī)定。

5 第5性能水準的結(jié)構(gòu)應(yīng)進行彈塑性計算分析。在預(yù)估的罕遇地震作用下，關(guān)鍵構(gòu)件的抗震承載力宜符合式(3.11.3-2)的規(guī)定；較多的豎向構(gòu)件進入屈服階段，但同一樓層的豎向構(gòu)件不宜全部屈服；豎向構(gòu)件的受剪截面應(yīng)符合式(3.11.3-4)或(3.11.3-5)的規(guī)定；允許部分耗能構(gòu)件發(fā)生比較嚴重的破壞；結(jié)構(gòu)薄弱部位的層間位移角應(yīng)符合本規(guī)程第3.7.5條的規(guī)定。
3.11.4 結(jié)構(gòu)彈塑性計算分析除應(yīng)符合本規(guī)程第5.5.1條的規(guī)定外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 高度不超過150m的高層建筑可采用靜力彈塑性分析方法；高度超過200m時，應(yīng)采用彈塑性時程分析法；高度在150m～200m之間，可視結(jié)構(gòu)自振特性和不規(guī)則程度選擇靜力彈塑性方法或彈塑性時程分析方法。高度超過300m的結(jié)構(gòu)，應(yīng)有兩個獨立的計算，進行校核。
2 復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)進行施工模擬分析，應(yīng)以施工全過程完成后的內(nèi)力為初始狀態(tài)。
3 彈塑性時程分析宜采用雙向或三向地震輸入。
 

條文說明

3.11 結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計
3.11.1 本條規(guī)定了結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計的三項主要工作：
1 分析結(jié)構(gòu)方案在房屋高度、規(guī)則性、結(jié)構(gòu)類型、場地條件或抗震設(shè)防標準等方面的特殊要求，確定結(jié)構(gòu)設(shè)計是否需要采用抗震性能設(shè)計方法，并作為選用抗震性能目標的主要依據(jù)。結(jié)構(gòu)方案特殊性的分析中要注重分析結(jié)構(gòu)方案不符合抗震概念設(shè)計的情況和程度。國內(nèi)外歷次大地震的震害經(jīng)驗已經(jīng)充分說明，抗震概念設(shè)計是決定結(jié)構(gòu)抗震性能的重要因素。多數(shù)情況下，需要按本節(jié)要求采用抗震性能設(shè)計的工程，一般表現(xiàn)為不能完全符合抗震概念設(shè)計的要求。結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)根據(jù)本規(guī)程有關(guān)抗震概念設(shè)計的規(guī)定，與建筑師協(xié)調(diào)，改進結(jié)構(gòu)方案，盡量減少結(jié)構(gòu)不符合概念設(shè)計的情況和程度，不應(yīng)采用嚴重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)方案。對于特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)，可按本節(jié)規(guī)定進行抗震性能設(shè)計，但需慎重選用抗震性能目標，并通過深入的分析論證。
2 選用抗震性能目標。本條提出A、B、C、D四級結(jié)構(gòu)抗震性能目標和五個結(jié)構(gòu)抗震性能水準(1、2、3、4、5)，四級抗震性能目標與《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011提出結(jié)構(gòu)抗震性能1、2、3、4是一致的。地震地面運動一般分為三個水準，即多遇地震(小震)、設(shè)防烈度地震(中震)及預(yù)估的罕遇地震(大震)。在設(shè)定的地震地面運動下，與四級抗震性能目標對應(yīng)的結(jié)構(gòu)抗震性能水準的判別準則由本規(guī)程第3.11.2條作出規(guī)定。
A、B、C、D四級性能目標的結(jié)構(gòu)，在小震作用下均應(yīng)滿足第1抗震性能水準，即滿足彈性設(shè)計要求；在中震或大震作用下，四種性能目標所要求的結(jié)構(gòu)抗震性能水準有較大的區(qū)別。A級性能目標是最高等級，中震作用下要求結(jié)構(gòu)達到第1抗震性能水準，大震作用下要求結(jié)構(gòu)達到第2抗震性能水準，即結(jié)構(gòu)仍處于基本彈性狀態(tài)；B級性能目標，要求結(jié)構(gòu)在中震作用下滿足第2抗震性能水準，大震作用下滿足第3抗震性能水準，結(jié)構(gòu)僅有輕度損壞；C級性能目標，要求結(jié)構(gòu)在中震作用下滿足第3抗震性能水準，大震作用下滿足第4抗震性能水準，結(jié)構(gòu)中度損壞；D級性能目標是最低等級，要求結(jié)構(gòu)在中震作用下滿足第4抗震性能水準，大震作用下滿足第5性能水準，結(jié)構(gòu)有比較嚴重的損壞，但不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。選用性能目標時，需綜合考慮抗震設(shè)防類別、設(shè)防烈度、場地條件、結(jié)構(gòu)的特殊性、建造費用、震后損失和修復(fù)難易程度等因素。鑒于地震地面運動的不確定性以及對結(jié)構(gòu)在強烈地震下非線性分析方法(計算模型及參數(shù)的選用等)存在不少經(jīng)驗因素，缺少從強震記錄、設(shè)計施工資料到實際震害的驗證，對結(jié)構(gòu)抗震性能的判斷難以十分準確，尤其是對于長周期的超高層建筑或特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)的判斷難度更大，因此在性能目標選用中宜偏于安全一些。例如：特別不規(guī)則的、房屋高度超過B級高度很多的高層建筑或處于不利地段的特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)，可考慮選用A級性能目標；房屋高度超過B級高度較多或不規(guī)則性超過本規(guī)程適用范圍很多時，可考慮選用B級或C級性能目標；房屋高度超過B級高度或不規(guī)則性超過適用范圍較多時，可考慮選用C級性能目標；房屋高度超過A級高度或不規(guī)則性超過適用范圍較少時，可考慮選用C級或D級性能目標。結(jié)構(gòu)方案中僅有部分區(qū)域結(jié)構(gòu)布置比較復(fù)雜或結(jié)構(gòu)的設(shè)防標準、場地條件等特殊性，使設(shè)計人員難以直接按本規(guī)程規(guī)定的常規(guī)方法進行設(shè)計時，可考慮選用C級或D級性能目標。以上僅僅是舉些例子，實際工程情況很復(fù)雜，需綜合考慮各項因素。選擇性能目標時，一般需征求業(yè)主和有關(guān)專家的意見。
3 結(jié)構(gòu)抗震性能分析論證的重點是深入的計算分析和工程判斷，找出結(jié)構(gòu)有可能出現(xiàn)的薄弱部位，提出有針對性的抗震加強措施，必要的試驗驗證，分析論證結(jié)構(gòu)可達到預(yù)期的抗震性能目標。一般需要進行如下工作：
1)分析確定結(jié)構(gòu)超過本規(guī)程適用范圍及不規(guī)則性的情況和程度；
2)認定場地條件、抗震設(shè)防類別和地震動參數(shù)；
3)深入的彈性和彈塑性計算分析(靜力分析及時程分析)并判斷計算結(jié)果的合理性；
4)找出結(jié)構(gòu)有可能出現(xiàn)的薄弱部位以及需要加強的關(guān)鍵部位，提出有針對性的抗震加強措施；
5)必要時還需進行構(gòu)件、節(jié)點或整體模型的抗震試驗，補充提供論證依據(jù)，例如對本規(guī)程未列入的新型結(jié)構(gòu)方案又無震害和試驗依據(jù)或?qū)τ嬎惴治鲭y以判斷、抗震概念難以接受的復(fù)雜結(jié)構(gòu)方案；
6)論證結(jié)構(gòu)能滿足所選用的抗震性能目標的要求。
3.11.2 本條對五個性能水準結(jié)構(gòu)地震后的預(yù)期性能狀況，包括損壞情況及繼續(xù)使用的可能性提出了要求，據(jù)此可對各性能水準結(jié)構(gòu)的抗震性能進行宏觀判斷。本條所說的“關(guān)鍵構(gòu)件”可由結(jié)構(gòu)工程師根據(jù)工程實際情況分析確定。例如：底部加強部位的重要豎向構(gòu)件、水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件及與其相連豎向支承構(gòu)件、大跨連體結(jié)構(gòu)的連接體及與其相連的豎向支承構(gòu)件、大懸挑結(jié)構(gòu)的主要懸挑構(gòu)件、加強層伸臂和周邊環(huán)帶結(jié)構(gòu)的豎向支承構(gòu)件、承托上部多個樓層框架柱的腰桁架、長短柱在同一樓層且數(shù)量相當(dāng)時該層各個長短柱、扭轉(zhuǎn)變形很大部位的豎向(斜向)構(gòu)件、重要的斜撐構(gòu)件等。
3.11.3 各個性能水準結(jié)構(gòu)的設(shè)計基本要求是判別結(jié)構(gòu)性能水準的主要準則。
第1性能水準結(jié)構(gòu)，要求全部構(gòu)件的抗震承載力滿足彈性設(shè)計要求。在多遇地震(小震)作用下，結(jié)構(gòu)的層間位移、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力及結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定等均應(yīng)滿足本規(guī)程有關(guān)規(guī)定；結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震等級不宜低于本規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，需要特別加強的構(gòu)件可適當(dāng)提高抗震等級，已為特一級的不再提高。在設(shè)防烈度(中震)作用下，構(gòu)件承載力需滿足彈性設(shè)計要求，如式(3.11.3-1)，其中不計入風(fēng)荷載作用效應(yīng)的組合，地震作用標準值的構(gòu)件內(nèi)力(  )計算中不需要乘以與抗震等級有關(guān)的增大系數(shù)。
第2性能水準結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求與第1性能水準結(jié)構(gòu)的差別是，框架梁、剪力墻連梁等耗能構(gòu)件的正截面承載力只需要滿足式(3.11.3-2)的要求，即滿足“屈服承載力設(shè)計”。“屈服承載力設(shè)計”是指構(gòu)件按材料強度標準值計算的承載力Rk不小于按重力荷載及地震作用標準值計算的構(gòu)件組合內(nèi)力。對耗能構(gòu)件只需驗算水平地震作用為主要可變作用的組合工況，式(3.11.3-2)中重力荷載分項系數(shù)γg、水平地震作用分項系數(shù)γ_Eh及抗震承載力調(diào)整系數(shù)γ_RE均取1.0，豎向地震作用分項系數(shù)γ_Ev取0.4。
第3性能水準結(jié)構(gòu)，允許部分框架梁、剪力墻連梁等耗能構(gòu)件正截面承載力進入屈服階段，受剪承載力宜符合式(3.11.3-2)的要求。豎向構(gòu)件及關(guān)鍵構(gòu)件正截面承載力應(yīng)滿足式(3.11.3-2)“屈服承載力設(shè)計”的要求；水平長懸臂結(jié)構(gòu)和大跨度結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵構(gòu)件正截面“屈服承載力設(shè)計”需要同時滿足式(3.11.3-2)及式(3.11.3-3)的要求。式(3.11.3-3)表示豎向地震為主要可變作用的組合工況，式中重力荷載分項系數(shù)γ_G、豎向地震作用分項系數(shù)γ_Ev及抗震承載力調(diào)整系數(shù)γ_RE均取1.0，水平地震作用分項系數(shù)γ_Eh取0.4；這些構(gòu)件的受剪承載力宜符合式(3.11.3-1)的要求。整體結(jié)構(gòu)進入彈塑性狀態(tài)，應(yīng)進行彈塑性分析。為方便設(shè)計，允許采用等效彈性方法計算豎向構(gòu)件及關(guān)鍵部位構(gòu)件的組合內(nèi)力(S_GE、 )，計算中可適當(dāng)考慮結(jié)構(gòu)阻尼比的增加(增加值一般不大于0.02)以及剪力墻連梁剛度的折減(剛度折減系數(shù)一般不小于0.3)。實際工程設(shè)計中，可以先對底部加強部位和薄弱部位的豎向構(gòu)件承載力按上述方法計算，再通過彈塑性分析校核全部豎向構(gòu)件均未屈服。

第4性能水準結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵構(gòu)件抗震承載力應(yīng)滿足式(3.11.3-2)“屈服承載力設(shè)計”的要求，水平長懸臂結(jié)構(gòu)和大跨度結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵構(gòu)件抗震承載力需要同時滿足式(3.11.3-2)及式(3.11.3-3)的要求；允許部分豎向構(gòu)件及大部分框架梁、剪力墻連梁等耗能構(gòu)件進入屈服階段，但構(gòu)件的受剪截面應(yīng)滿足截面限制條件，這是防止構(gòu)件發(fā)生脆性受剪破壞的最低要求。式(3.11.3-4)和式(3.11.3-5)中，V_GE、  可按彈塑性計算結(jié)果取值，也可按等效彈性方法計算結(jié)果取值(一般情況下是偏于安全的)。結(jié)構(gòu)的抗震性能必須通過彈塑性計算加以深入分析，例如：彈塑性層間位移角、構(gòu)件屈服的次序及塑性鉸分布、塑性鉸部位鋼材受拉塑性應(yīng)變及混凝土受壓損傷程度、結(jié)構(gòu)的薄弱部位、整體結(jié)構(gòu)的承載力不發(fā)生下降等。整體結(jié)構(gòu)的承載力可通過靜力彈塑性方法進行估計。
第5性能水準結(jié)構(gòu)與第4性能水準結(jié)構(gòu)的差別在于關(guān)鍵構(gòu)件承載力宜滿足“屈服承載力設(shè)計”的要求，允許比較多的豎向構(gòu)件進入屈服階段，并允許部分”梁”等耗能構(gòu)件發(fā)生比較嚴重的破壞。結(jié)構(gòu)的抗震性能必須通過彈塑性計算加以深入分析，尤其應(yīng)注意同一樓層的豎向構(gòu)件不宜全部進入屈服并宜控制整體結(jié)構(gòu)承載力下降的幅度不超過10％。
3.11.4 結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計時，彈塑性分析計算是很重要的手段之一。計算分析除應(yīng)符合本規(guī)程第5.5.1條的規(guī)定外，尚應(yīng)符合本條之規(guī)定。
1 靜力彈塑性方法和彈塑性時程分析法各有其優(yōu)缺點和適用范圍。本條對靜力彈塑性方法的適用范圍放寬到150m或200m非特別不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，主要考慮靜力彈塑性方法計算軟件設(shè)計人員比較容易掌握，對計算結(jié)果的工程判斷也容易一些，但計算分析中采用的側(cè)向作用力分布形式宜適當(dāng)考慮高振型的影響，可采用本規(guī)程3.4.5條提出的“規(guī)定水平地震力”分布形式。對于高度在150m～200m的基本自振周期大于4s或特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)以及高度超過200m的房屋，應(yīng)采用彈塑性時程分析法。對高度超過300m的結(jié)構(gòu)，為使彈塑性時程分析計算結(jié)果有較大的把握，本條規(guī)定應(yīng)有兩個不同的、獨立的計算結(jié)果進行校核。
2 對復(fù)雜結(jié)構(gòu)進行施工模擬分析是十分必要的。彈塑性分析應(yīng)以施工全過程完成后的靜載內(nèi)力為初始狀態(tài)。當(dāng)施工方案與施工模擬計算不同時，應(yīng)重新調(diào)整相應(yīng)的計算。
3 一般情況下，彈塑性時程分析宜采用雙向地震輸入；對豎向地震作用比較敏感的結(jié)構(gòu)，如連體結(jié)構(gòu)、大跨度轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、長懸臂結(jié)構(gòu)、高度超過300m的結(jié)構(gòu)等，宜采用三向地震輸入。