對廣東省新高規(guī)一些疑問的解答

華南理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 , 方小丹

Q1：已經(jīng)生效的《建設(shè)工程抗震管理?xiàng)l例》16條規(guī)定：“位于高烈度設(shè)防地區(qū)、地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)的新建學(xué)校、幼兒園、醫(yī)院、養(yǎng)老機(jī)構(gòu)、兒童福利機(jī)構(gòu)、應(yīng)急指揮中心、應(yīng)急避難場所、廣播電視等建筑應(yīng)當(dāng)按照國家有關(guān)規(guī)定采用隔震減震等技術(shù)，保證發(fā)生本區(qū)域設(shè)防地震時能夠滿足正常使用要求?！睆V東省新高規(guī)如何執(zhí)行？

保證發(fā)生本區(qū)域設(shè)防地震時能夠滿足正常使用要求，即要求“中震不壞”。按條例16條規(guī)定，8度及以上高烈度設(shè)防區(qū)的上述工程，應(yīng)采用隔震減震技術(shù)。

對7度及以下的上述乙類工程，依據(jù)廣東省新高規(guī)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，可設(shè)定結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)為B級，設(shè)防地震(中震)、罕遇地震（大震）作用下構(gòu)件的性能水準(zhǔn)分別為2、3；也可設(shè)定結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)為C級，中震、大震作用下構(gòu)件的性能水準(zhǔn)分別為3、4，抗震構(gòu)造等級按設(shè)防烈度提高1度采用。

廣東省新高規(guī)中，設(shè)防烈度地震作用下，構(gòu)件承載力不小于地震作用效應(yīng)組合，表明“中震不壞或中震基本不壞”，可“保證發(fā)生本區(qū)域設(shè)防地震時能夠滿足正常使用要求?！?/span>

一般來說，6度及7度（0.1g）Ⅰ、Ⅱ類場地的建筑地震力較小，不增加或少增加投資就可滿足B級性能目標(biāo)的要求，因而可設(shè)定性能目標(biāo)為B級,此時可按設(shè)防烈度確定抗震構(gòu)造等級；7度(0.1g)Ⅲ、Ⅳ類場地及7度（0.15g）時，地震力較大，可設(shè)定性能目標(biāo)為C級，抗震構(gòu)造等級按設(shè)防烈度提高1度采用。

對8度及以上、非上述的乙類工程，如面積超過17000平方米的商場，也可采用抗震設(shè)計(jì)，抗震性能目標(biāo)可定D級，抗震構(gòu)造等級按設(shè)防烈度提高1度（特一級）采用。條件合適時，鼓勵采用隔震減震技術(shù)。

2022年8月25日，廣東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳發(fā)布《廣東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳關(guān)于貫徹落實(shí)〈建設(shè)工程抗震管理?xiàng)l例〉加強(qiáng)房屋建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施工程抗震管理的通知》規(guī)定：“對高烈度設(shè)防地區(qū)、地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)的新建學(xué)校、幼兒園、醫(yī)院、養(yǎng)老機(jī)構(gòu)、兒童福利機(jī)構(gòu)、應(yīng)急指揮中心、應(yīng)急避難場所、廣播電視建筑，應(yīng)當(dāng)按照國家有關(guān)規(guī)定采用隔震減震技術(shù)或提高抗震性能目標(biāo)等措施?！边@就給了高烈度設(shè)防地區(qū)上述工程的設(shè)計(jì)多一種選擇：提高抗震性能目標(biāo)，采用抗震設(shè)計(jì)。具體來說，8度及以上的上述工程，抗震設(shè)計(jì)時的性能目標(biāo)提高為C級，同時，抗震構(gòu)造措施按9度考慮，即按特一級采用。

Q2：采用廣東省新高規(guī)的抗震設(shè)計(jì)譜計(jì)算長周期結(jié)構(gòu)的傾覆力矩偏小，為什么？

不是采用廣東省新高規(guī)抗震設(shè)計(jì)譜計(jì)算長周期結(jié)構(gòu)的傾覆力矩偏小，而是采用《抗規(guī)》抗震設(shè)計(jì)譜計(jì)算的傾覆力矩偏大。

現(xiàn)行《抗規(guī)》抗震設(shè)計(jì)譜存在以下缺陷：

1）與場地類別無關(guān)的地震影響系數(shù)最大值，有悖于軟土場地上結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)大于硬土場地上地震反應(yīng)的一般規(guī)律。

2）基于絕對加速度譜構(gòu)建的抗震設(shè)計(jì)譜不能通過擬譜關(guān)系獲得物理意義明確、合理的抗震設(shè)計(jì)速度譜和位移譜。

3）反應(yīng)譜長周期段由于人為調(diào)整，與地震動的統(tǒng)計(jì)特性不符，導(dǎo)致加速度反應(yīng)譜對應(yīng)的功率譜和位移譜在長周期段異常，也導(dǎo)致長周期結(jié)構(gòu)的計(jì)算地震響應(yīng)（力和位移）偏大。

4）設(shè)計(jì)譜特征周期取值的大小控制設(shè)計(jì)譜平臺段、第一、二下降段的窄寬，對長周期建筑結(jié)構(gòu)的地震作用取值比較敏感，過去基于模擬強(qiáng)震記錄獲得偏少的地震記錄，可能造成設(shè)計(jì)譜長周期段特征點(diǎn)取值的偏差。

5）隔震和消能減震建筑設(shè)計(jì)納入規(guī)范，可顯著增加結(jié)構(gòu)的阻尼比；但反應(yīng)譜長周期區(qū)段出現(xiàn)了高阻尼比反應(yīng)譜值大于低阻尼比反應(yīng)譜值的反常情況。阻尼比較大的地震影響系數(shù)衰減速率明顯低于阻尼比較小的地震影響系數(shù)的衰減，不符合工程中不同阻尼比結(jié)構(gòu)的地震動衰減關(guān)系。

4種抗震設(shè)計(jì)譜的比較如圖1（a）所示，在長周期段(約T>4.5s)地震影響系數(shù)值不同，日本規(guī)范譜最大，中國規(guī)范譜和美國規(guī)范譜次之，廣東省新高規(guī)設(shè)計(jì)譜(以下統(tǒng)稱設(shè)計(jì)譜)最??；T>7s之后，日本規(guī)范譜值與中國規(guī)范譜值基本相當(dāng)甚至略小，廣東省新高規(guī)設(shè)計(jì)譜值與美國規(guī)范譜值基本相當(dāng)；總體的趨勢均是隨振動周期增大而衰減，衰減指數(shù)不同。由擬譜關(guān)系(S_d=S_α/ω²)得到的位移系數(shù)譜(圖1（b）)在長周期段出現(xiàn)了顯著的差異，美國規(guī)范位移系數(shù)譜(T>6s)和廣東省新高規(guī)設(shè)計(jì)位移系數(shù)譜(T>3.5s)隨周期增大保持不變，而日本規(guī)范和中國規(guī)范的位移系數(shù)譜隨周期增大顯著增大。

(a) 地震影響系數(shù)譜

(b) 位移系數(shù)譜

圖1  抗震設(shè)計(jì)譜比較

圖2 《抗規(guī)》反應(yīng)譜對應(yīng)的功率譜

圖3 《抗規(guī)》不同阻尼比地震影響系數(shù)曲線

人為提高長周期段的譜值、人為加大低階振型的地震剪力，是導(dǎo)致長周期結(jié)構(gòu)計(jì)算傾覆力矩偏大的主要原因。以下通過算例來做進(jìn)一步的說明。

抗震設(shè)計(jì)譜是基本相同條件下大量地震動反應(yīng)譜的最有代表性統(tǒng)計(jì)平均曲線，基于設(shè)計(jì)反應(yīng)譜分析的結(jié)構(gòu)響應(yīng)比實(shí)際響應(yīng)可能偏大。為衡量反應(yīng)譜分析結(jié)果的合理性，采用兩組地震動的時程分析結(jié)果作為比較。分別選用汶川地震動和東日本地震動記錄各8條，兩組地震動記錄均富含長周期分量，按中國規(guī)范8度區(qū)多遇地震的設(shè)計(jì)加速度(a=70gal)進(jìn)行彈性動力時程分析。

原始地震記錄信息如表1所示，經(jīng)過零線修正和帶通濾波處理，低頻截止頻率0.05Hz，東日本地震動記錄對應(yīng)的場地條件是按中國規(guī)范的場地分類標(biāo)準(zhǔn)確定。為保留頻譜特征，只進(jìn)行簡單的加速度峰值縮放，通過反應(yīng)譜分析，兩組地震動記錄的平均加速度反應(yīng)譜和位移反應(yīng)譜如圖4所示，從圖中平均位移反應(yīng)譜可看出，所選用的地震動記錄長周期分量較豐富。

(a) 加速度反應(yīng)譜

(b) 位移反應(yīng)譜

圖4  地震動記錄反應(yīng)譜

通過兩個超高層實(shí)際工程結(jié)構(gòu)算例，分析按圖1（a）所示的中國規(guī)范、美國規(guī)范設(shè)計(jì)譜以及廣東省新高規(guī)設(shè)計(jì)譜的反應(yīng)譜分析結(jié)果與彈性動力時程分析結(jié)果的差異，其中振型分解反應(yīng)譜分析采用SRSS組合；結(jié)構(gòu)三維視圖如圖5所示，結(jié)構(gòu)模型1為深圳奧園國際中心，地面以上結(jié)構(gòu)高200.5m，48層結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)模型2為貴陽國際金融中心，地面以上結(jié)構(gòu)高380m，80層結(jié)構(gòu)。

(a) 結(jié)構(gòu)模型1          (b) 結(jié)構(gòu)模型2

圖5  算例結(jié)構(gòu)模型

結(jié)構(gòu)系統(tǒng)阻尼比均設(shè)定為0.05，結(jié)構(gòu)模型1考慮30個振型參與計(jì)算，振型質(zhì)量參與系數(shù)96%；結(jié)構(gòu)模型2考慮60個振型參與計(jì)算，振型質(zhì)量參與系數(shù)92%。兩個結(jié)構(gòu)模型的前6階振動周期如表2所示。

下列各圖中，除異常的紅色線有標(biāo)識外，每組3條曲線從左至右的阻尼比分別為0.2、0.1、0.05。

(a) 樓層剪力比較

(b) 傾覆力矩比較

(c) 層間位移率比較

圖6  結(jié)構(gòu)模型1(Y向)

(b) 傾覆力矩比較

(c) 層間位移率比較

圖7  結(jié)構(gòu)模型2(X向)

圖8  結(jié)構(gòu)模型1

圖9  結(jié)構(gòu)模型2

歐、美等國家抗震設(shè)防采用的最大地面加速度與我國大致相同。美國以最大考慮地震（Maximum considered earthquake）地面加速度的2/3作為設(shè)計(jì)地震的地面加速度，與美國西部50年超越概率10%的地震動相當(dāng)。通過強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎等的設(shè)計(jì)要求和抗震構(gòu)造獲得設(shè)計(jì)需求的延性能力以及考慮結(jié)構(gòu)、材料等的超強(qiáng)，得到不同的地震反應(yīng)修正系數(shù)R，形成不同R-μ組合。地震力直接與結(jié)構(gòu)的延性以及結(jié)構(gòu)、材料的超強(qiáng)掛鉤，如UBC1997設(shè)計(jì)地震基底剪力：

采用上述基于設(shè)防烈度地震和R-μ-T原則的抗震設(shè)計(jì)方法不存在我國規(guī)范按小震設(shè)計(jì)的一系列缺點(diǎn)。在結(jié)構(gòu)抗震概念上能反映結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)規(guī)則性、結(jié)構(gòu)塑性變形能力、耗能能力、結(jié)構(gòu)超強(qiáng)程度等許多因素的影響。地震反應(yīng)修正系數(shù)（地震力折減系數(shù)）R或性能系數(shù)q（Europe 8采用的地震力折減系數(shù)）綜合反映了結(jié)構(gòu)整體抗震能力的本質(zhì)，與結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度地震作用下進(jìn)入彈塑性狀態(tài)的實(shí)際情況相對應(yīng)。

但存在如下問題：

1)利用結(jié)構(gòu)的超強(qiáng)、延性折減地震力，折減的幅度還比較大，有至1/5～1/8者，表明結(jié)構(gòu)已屈服、明顯進(jìn)入彈塑性，但又用彈性設(shè)計(jì)譜、振型分解法進(jìn)行結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析，邏輯上有缺陷。

2)對多自由度結(jié)構(gòu)而言，沿高度方向結(jié)構(gòu)各層的延性需求分布并非均勻，一般來說，底部最大，中部較小，由于高階振型的影響，上部又較大。與單自由度結(jié)構(gòu)不同，地震力與結(jié)構(gòu)延性沒有準(zhǔn)確的一一對應(yīng)關(guān)系，不容易以一個簡單的系數(shù)來概括。

3)各種結(jié)構(gòu)體系的延性是有差別的，但與結(jié)構(gòu)構(gòu)成、設(shè)計(jì)、構(gòu)造的關(guān)系很大，結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化，規(guī)范較難做歸并，區(qū)分比較粗糙，因而更多是經(jīng)驗(yàn)性的，而我們?nèi)狈@方面的經(jīng)驗(yàn)。

4)結(jié)構(gòu)的塑性變形是不可恢復(fù)的變形，利用結(jié)構(gòu)的延性對地震作用做過多的折減，將導(dǎo)致震后結(jié)構(gòu)存在過量不可恢復(fù)的變形，修復(fù)難度和成本增加。

廣東省新高規(guī)DBJ/T 15-92-2021直接采用設(shè)防烈度地震（中震）進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震承載力驗(yàn)算。在原《規(guī)程》基于性能水準(zhǔn)的設(shè)計(jì)表達(dá)式的基礎(chǔ)上，引入明顯進(jìn)入彈塑性的C、D級性能目標(biāo)結(jié)構(gòu)的地震力折減系數(shù)c，規(guī)定丙類建筑的最低性能目標(biāo)，提出基于抗震性能的設(shè)計(jì)表達(dá)式：

表達(dá)式的特點(diǎn)：

1）效應(yīng)為豎向荷載與中震作用效應(yīng)組合標(biāo)準(zhǔn)值，不包括風(fēng)荷載。

3）采用允許應(yīng)力法(ASD)設(shè)計(jì)，承載力利用系數(shù)ξ的倒數(shù)即為安全系數(shù)K；安全系數(shù)的高低間接表達(dá)不同性能水準(zhǔn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震中的損傷程度。

4）以重要性系數(shù)η調(diào)整地震中對結(jié)構(gòu)安全貢獻(xiàn)不同的構(gòu)件安全度；柱較重要，地震效應(yīng)不折減或略有增加；梁端受彎屈服對結(jié)構(gòu)安全影響較小，汶川地震中大部分塑性鉸出現(xiàn)在柱端而不在梁端，表明梁端截面由于材料及樓板的作用而超強(qiáng)，有必要降低其受彎承載力。一般情況下，框架梁端η可取0.5。

5）壓剪和彎拉承載力利用系數(shù)的不同取值結(jié)合構(gòu)件重要性系數(shù)、豎向荷載作用下梁端彎矩的調(diào)幅，可自動實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎。一般情況下，豎向荷載作用下框架梁端的彎矩調(diào)幅系數(shù)可取0.7~0.8。

6）引入地震力折減系數(shù)c。可理解為設(shè)防烈度地震作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)件非彈性剛度的影響。

取消與抗震等級相關(guān)的內(nèi)力增大系數(shù)，相應(yīng)地將抗震等級改為抗震構(gòu)造等級，與原《規(guī)程》的抗震構(gòu)造措施基本保持一致?？拐饦?gòu)造等級一、二、三級表達(dá)高延性、中等延性、低延性構(gòu)造，大致對應(yīng)于美國規(guī)范的特殊、中等、普通三個等級。不同的是，延性的高低不直接與地震力的折減程度相關(guān)，而作為結(jié)構(gòu)塑性內(nèi)力重分布能力高低的衡量。以上各大震性能水準(zhǔn)所對應(yīng)的抗震構(gòu)造等級，第5水準(zhǔn)不應(yīng)低于一級，第4水準(zhǔn)不應(yīng)低于二級，第3水準(zhǔn)不應(yīng)低于三級，第2水準(zhǔn)不應(yīng)低于四級。

美國的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范除了考慮結(jié)構(gòu)剛度退化外，還利用結(jié)構(gòu)延性和超強(qiáng)折減設(shè)防烈度地震的地震力。廣東省新高規(guī)不利用結(jié)構(gòu)延性折減地震力，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的設(shè)計(jì)也不利用結(jié)構(gòu)超強(qiáng)，僅水平構(gòu)件的受彎承載力適度考慮結(jié)構(gòu)超強(qiáng)以利于強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎機(jī)制的實(shí)現(xiàn)，這是與美、歐抗震規(guī)范最大的區(qū)別，也表明廣東省新高規(guī)的設(shè)計(jì)方法較之歐美設(shè)計(jì)規(guī)范偏于保守，有進(jìn)一步改進(jìn)的空間。地震高烈度區(qū)應(yīng)采用高延性構(gòu)造，低烈度區(qū)可采用較低延性構(gòu)造，原則大致相同。廣東省高規(guī)更多考慮的是保證結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的延性。

The total design base shear need not exceed the following:

式中：2.5為動力放大系數(shù)最大值；C_v、C_a為地震系數(shù)，對場地地面運(yùn)動加速度的定量估計(jì),與場地類別相關(guān)，B類場地與我國設(shè)防烈度地震（中震）相當(dāng)；I為建筑重要性系數(shù),一般建筑I=1，重要、特別重要建筑I=1.25、1.5；W為建筑物恒荷載，計(jì)入倉儲使用活載的25%以及雪載（大于1.44kN/m²時，可折減）；R為地震力折減系數(shù)，主要考慮結(jié)構(gòu)的延性和超強(qiáng)，與結(jié)構(gòu)體系相關(guān)，一般的鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)R=5.5,高延性的特殊抗彎框架R=8.5。

由上式可知，對于一般建筑，考慮結(jié)構(gòu)延性和超強(qiáng)的地震力折減之后，依美國規(guī)范確定的設(shè)計(jì)地震力可以比我國《抗規(guī)》的“小震”還小。

那么，廣東省新高規(guī)不進(jìn)行罕遇地震彈塑性計(jì)算，能保證結(jié)構(gòu)在罕遇地震下滿足預(yù)期的性能目標(biāo)嗎？

A級，中震性能水準(zhǔn)1，大震性能水準(zhǔn)2：

大震的彈性地震力約為中震的1.5~2倍，可滿足性能水準(zhǔn)2關(guān)鍵構(gòu)件和豎向構(gòu)件無損壞、耗能構(gòu)件輕微損壞，結(jié)構(gòu)宏觀“基本完好、輕微損壞”的預(yù)期目標(biāo)。

B級，中震性能水準(zhǔn)2，大震性能水準(zhǔn)3：

C級，中震性能水準(zhǔn)3，大震性能水準(zhǔn)4：

D級，中震性能水準(zhǔn)4，大震性能水準(zhǔn)5：

大震性能水準(zhǔn)5對應(yīng)的抗震構(gòu)造等級不低于一級，屬高延性構(gòu)造，結(jié)構(gòu)延性系數(shù)遠(yuǎn)大于3；罕遇地震作用彈性地震力約為設(shè)防烈度地震的1.5~2倍，水準(zhǔn)4的構(gòu)件中震驗(yàn)算時地震力折減系數(shù)0.7，相當(dāng)于罕遇地震力折減了2/0.7=2.86倍<3倍，可滿足罕遇地震作用下關(guān)鍵構(gòu)件中度損壞，部分豎向構(gòu)件嚴(yán)重?fù)p壞，耗能構(gòu)件嚴(yán)重?fù)p壞，結(jié)構(gòu)宏觀“比較嚴(yán)重?fù)p壞”的預(yù)期目標(biāo)。

較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)可通過大震彈塑性分析復(fù)核預(yù)設(shè)的結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)。

美國規(guī)范Building code requirements for structural concrete: ACI 318-19、Minimum design loads for buildings and other structures: ASCE/SEI 7-22等明確混凝土結(jié)構(gòu)的抗震超強(qiáng)系數(shù)為2.5~3.0。考慮結(jié)構(gòu)實(shí)際存在的超強(qiáng)和延性，可以解釋大部分震害調(diào)查和大震彈塑性分析的結(jié)果，即結(jié)構(gòu)在地震中的實(shí)際表現(xiàn)往往比預(yù)期達(dá)到的性能目標(biāo)更理想。

參考美國Guidelines for Performance-Based Seismic（2.03）規(guī)定：連梁剛度的折減系數(shù)為0.07(l/h)≤0.3，l/h為連梁的跨高比。

混凝土梁受彎開裂后，梁的彎曲剛度有較大幅度的下降。在強(qiáng)烈地震作用下連梁受彎屈服，則梁的地震剪力不隨地震作用的增大而增大，保證了連梁的強(qiáng)剪弱彎；與此同時，結(jié)構(gòu)的剛度退化，地震力減??；按較小的約束彎矩設(shè)計(jì)剪力墻，也增加了剪力墻的安全度。

強(qiáng)烈地震作用下，結(jié)構(gòu)剛度有不同程度的退化。采用彈性剛度進(jìn)行計(jì)算，將導(dǎo)致計(jì)算地震力偏大。

美國《房屋建筑混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范》(ACI 318-05) 10.11.1條規(guī)定，計(jì)算地震力時對梁、柱、墻的彈性剛度進(jìn)行折減：柱：0.7，剪力墻：0.7（未開裂），0.35（開裂）。

的確，由于未考慮中震作用下結(jié)構(gòu)非彈性剛度的影響，計(jì)算地震力偏大。但如果對豎向構(gòu)件剛度折減，折減系數(shù)的大小還要確認(rèn)構(gòu)件是否開裂，則實(shí)際操作比較困難，需要反復(fù)迭代。先是按不開裂的折減系數(shù)，一輪計(jì)算下來，發(fā)現(xiàn)有些構(gòu)件開裂，調(diào)整折減系數(shù)，剛度小的受力較小，發(fā)生內(nèi)力重分布，其他原來不開裂的由于受力增大，開裂了，又要再調(diào)整系數(shù)，重新計(jì)算。

在這些過程中，可能由于結(jié)構(gòu)整體剛度的降低而總的地震力減小，構(gòu)件之間由于相對剛度的不同而內(nèi)力重分布，所進(jìn)行的已經(jīng)是粗糙的彈塑性分析。實(shí)際上，結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化，即便開裂，也有程度之分，有些嚴(yán)重，有些輕微，結(jié)構(gòu)剛度退化的程度不同，就算美國Guidelines for Performance-Based Seismic（2.03）構(gòu)件剛度的折減系數(shù)，其實(shí)也十分粗略。因此，用同樣粗略的地震力折減系數(shù)c考慮非彈性剛度的影響，效果大致相同，操作更為簡便。

Q7：第3、4性能水準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，設(shè)防烈度地震、罕遇地震的地震力折減系數(shù)c取值相同，合理嗎？

不合理。

抗震性能目標(biāo)為C、D級的結(jié)構(gòu)在大震作用下的反應(yīng)需采用彈塑性分析方法，所謂“等效彈性”方法其實(shí)并不等效，無法考慮強(qiáng)烈地震作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛度退化程度不同、內(nèi)力重分布的實(shí)際情況?？紤]到大震作用下構(gòu)件的彈塑性內(nèi)力計(jì)算的復(fù)雜性和不確定性，驗(yàn)算受剪截面時也可采用簡化方法：地震作用方向的地震剪力由該方向剪力墻的總截面面積抵抗，大震彈塑性剪力可按彈性計(jì)算的地震剪力乘以地震力折減系數(shù)，第3、第4性能水準(zhǔn)的折減系數(shù)分別取0.85、0.70，與中震相同。通常高層建筑的抗震承載力由壓彎控制而不是受剪控制，且驗(yàn)算時可采用材料強(qiáng)度極限值的平均值，受剪截面不滿足要求的情況罕見。驗(yàn)算時也可采用彈塑性靜力或動力分析得到的地震彈塑性剪力。

反應(yīng)譜法盡管有局限性，但其優(yōu)點(diǎn)是顯然的，是迄今為止世界上主流的抗震設(shè)計(jì)方法。反應(yīng)譜是單質(zhì)點(diǎn)彈性體系在地震動作用下的最大反應(yīng)，抗震設(shè)計(jì)譜是大量單質(zhì)點(diǎn)體系彈性反應(yīng)譜的平均譜，是“最大反應(yīng)的平均”，且結(jié)構(gòu)各周期點(diǎn)的最大反應(yīng)并不同時發(fā)生。近年來的震害調(diào)查表明，正常設(shè)計(jì)、正常施工的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了設(shè)防地震甚至比設(shè)防烈度高3、4度地震的考驗(yàn)，嚴(yán)重?fù)p壞、倒塌的甚少。這表明在強(qiáng)烈地震中，結(jié)構(gòu)的各種積極因素被動員起來，包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力安全度儲備、結(jié)構(gòu)延性、材料超強(qiáng)、結(jié)構(gòu)超強(qiáng)、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件（磚填充墻等）的實(shí)際結(jié)構(gòu)作用、結(jié)構(gòu)與地基的相互作用等等。其中有些因素目前的非線性彈塑性分析尚難以考慮。

非線性彈塑性方法的最大缺點(diǎn)是其不確定性，地震動輸入的不確定、材料本構(gòu)、屈服準(zhǔn)則的不確定，結(jié)構(gòu)損傷程度評估標(biāo)準(zhǔn)的不確定等等。結(jié)構(gòu)反應(yīng)高度依賴于地震動輸入的頻譜特性，實(shí)際工程中，不同的地震波，結(jié)構(gòu)的基底剪力相差幾倍的情況常見。一個構(gòu)件，雖然程序可以提取內(nèi)力，但要提取那一條地震波的內(nèi)力？是平均還是取最大？不論平均還是最大，理論上都是不正確的?；谝陨显颍?strong>現(xiàn)階段非線性分析還只能用于結(jié)構(gòu)在大震作用下宏觀表現(xiàn)的評價，用于構(gòu)件設(shè)計(jì)還要慎重，有較高水平的設(shè)計(jì)人還是少數(shù)，一旦放開，后果難以估計(jì)。

不允許。考慮到非線性分析的不確定性、離散性較大，進(jìn)行設(shè)防烈度地震下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力校核或設(shè)計(jì)時，有確定的方法才不會引起不易驗(yàn)證的爭議而導(dǎo)致混亂。

依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本概念，參照美國相關(guān)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的做法。

底部剪力系數(shù)反映輸入地震動的大小，具有明確的物理意義。但樓層剪力系數(shù)并不具備此物理意義。結(jié)構(gòu)某一層的水平剪力小，是結(jié)構(gòu)自身的動力特性使得該層的慣性力小。若底部剪力系數(shù)能滿足限值的要求，則表明結(jié)構(gòu)已經(jīng)承受了規(guī)定的最小地震作用，那么，就不應(yīng)該放大某層的地震作用。如底部剪力系數(shù)不能滿足限值的要求，則各層的地震剪力均按比例放大，剪力的分布才符合結(jié)構(gòu)自身的動力特性。

不是。

是基底最小剪力系數(shù)偏大。最小剪力系數(shù)的規(guī)定參考了美國相關(guān)規(guī)范。人為規(guī)定的最小剪力系數(shù)與結(jié)構(gòu)剛度無關(guān)。

廣東省新高規(guī)的抗震設(shè)計(jì)譜以擬加速度譜（位移譜）標(biāo)定。對長周期結(jié)構(gòu)，如出現(xiàn)彈性恢復(fù)力f_s(t)小于滯回恢復(fù)力f_p(t)較大的情況，采用擬加速度譜進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)可能導(dǎo)致地震作用取值偏小。在這個意義上，也可以認(rèn)為最小剪力系數(shù)是采用擬加速度譜對長周期結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時，因擬加速度譜忽略了結(jié)構(gòu)固有阻尼力f_d(t)，增大了滯回恢復(fù)力f_p(t)的影響，為保證結(jié)構(gòu)安全而采取的設(shè)計(jì)措施是必要的。對此問題的詳細(xì)說明可見參考文獻(xiàn)[4]。

不是。什么情況算超限、什么情況要審，不是技術(shù)問題，是建設(shè)行政管理問題，審查過程才講技術(shù)。有這樣的情況：扭轉(zhuǎn)位移比1.3，屬超限；但按廣東省高規(guī)，考慮5%的偶然偏心或雙向地震作用，結(jié)構(gòu)構(gòu)件滿足承載力要求，樓層相對扭轉(zhuǎn)角滿足要求，無需采取其他措施。

廣東省新高規(guī)依據(jù)GB18306《中國地震動區(qū)劃圖》、GB50223《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》、GB50011《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》確定抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，所采用的基于性能水準(zhǔn)和設(shè)防烈度地震的抗震設(shè)計(jì)方法與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ3-2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中的小震設(shè)計(jì)方法完全不同。行標(biāo)JGJ3-2010、《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》中與小震設(shè)計(jì)相關(guān)的條文、強(qiáng)制性條文包括構(gòu)件設(shè)計(jì)承載力表達(dá)式、抗震等級、樓層最小剪力系數(shù)等適用于小震設(shè)計(jì)，不適用于廣東省新高規(guī)的中震設(shè)計(jì)，因而采用廣東省新高規(guī)時不需要執(zhí)行不適用的條文、強(qiáng)條。比如，廣東省新高規(guī)的最小剪力系數(shù)約為《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》的2倍以上，采用廣東省新高規(guī)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時，就只能采用廣東省新高規(guī)規(guī)定的最小剪力系數(shù)。

廣東省新高規(guī)采用“兩階段、兩水準(zhǔn)”的抗震設(shè)計(jì)方法，結(jié)構(gòu)滿足中震承載力要求即可滿足小震不壞?！督ㄔO(shè)工程抗震管理?xiàng)l例》“鼓勵建設(shè)單位高于抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)”。業(yè)主和設(shè)計(jì)人可按廣東省新高規(guī)的規(guī)定，依據(jù)建筑物重要性，震后維修、重建的費(fèi)用，地震發(fā)生的風(fēng)險等因素選擇合適的抗震性能目標(biāo)。“小震不壞，中震可修、大震不倒”是廣東省新高規(guī)的最低要求。業(yè)主和設(shè)計(jì)人可選擇大震不壞（相當(dāng)于性能目標(biāo)A）,也可選擇中震不壞（中震基本不壞）、大震可修（相當(dāng)于性能目標(biāo)B（C））。對于抗震設(shè)防低烈度區(qū)如6度區(qū)、風(fēng)荷載較大的高層、超高層建筑，往往可以滿足性能目標(biāo)B的要求而無需增加投資?？拐鹪O(shè)防高烈度區(qū)如8度區(qū)的建筑要做到大震不壞，則需增加付出較大代價，采用隔震、消能減震設(shè)計(jì)是較好的選擇。畢竟大震發(fā)生的概率極小，因此，對于一般的建筑物要考慮風(fēng)險與投資的平衡，丙類建筑6、7度抗震設(shè)防區(qū)的性能目標(biāo)不應(yīng)低于C級，8、9度區(qū)不應(yīng)低于D級。

按《通規(guī)》，結(jié)構(gòu)構(gòu)件考慮風(fēng)荷載的小震效應(yīng)組合恒小于豎向荷載+風(fēng)荷載效應(yīng)組合。試比較：

依據(jù)《抗規(guī)》的條文解釋：“所謂風(fēng)荷載起控制作用，指風(fēng)荷載和地震作用產(chǎn)生的總剪力和傾覆力矩相當(dāng)?shù)那闆r”，取S_Ehk=S_wk，則有：

豎向荷載+風(fēng)組合：

可知（1）式的左邊恒小于（2）式的左邊，即構(gòu)件承載力驗(yàn)算時，小震+風(fēng)效應(yīng)組合不起控制作用。

《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》的1.0.3條是極為聰明、極具前瞻性的條文，是確保技術(shù)創(chuàng)新得以實(shí)施、推動行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重要規(guī)定，也是采用廣東省新高規(guī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時不需要執(zhí)行《通規(guī)》中不適用的條文的依據(jù)。

《通規(guī)》1.0.3條規(guī)定：“工程建設(shè)所采用的技術(shù)方法和措施是否符合本規(guī)范要求，由相關(guān)責(zé)任主體判定。其中，創(chuàng)新性的技術(shù)方法和措施，應(yīng)進(jìn)行論證并符合本規(guī)范中有關(guān)性能的要求?！?/span>

“工程建設(shè)所采用的技術(shù)方法和措施是否符合本規(guī)范要求，由相關(guān)責(zé)任主體判定”，這一規(guī)定表明，誰設(shè)計(jì)，誰負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)責(zé)任，符合國際慣例。一般來說，規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)總是滯后于技術(shù)創(chuàng)新，正是廣大工程技術(shù)人員的技術(shù)創(chuàng)新和工程實(shí)踐不斷推動技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)步。廣東省新高規(guī)中基于性能水準(zhǔn)和設(shè)防烈度地震的抗震設(shè)計(jì)方法屬創(chuàng)新性的抗震設(shè)計(jì)方法，并已通過廣東省住建廳組織的技術(shù)審查。參加技術(shù)審查的專家有從事結(jié)構(gòu)抗震研究的資深教授、研究員，有理論功底深厚、工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的工程院院士、全國勘察設(shè)計(jì)大師，均為國內(nèi)知名的結(jié)構(gòu)抗震專家，對廣東省新高規(guī)的審查意見具有權(quán)威性。審查意見指出：“《規(guī)程》總結(jié)了國內(nèi)外高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的研究成果和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，符合國家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，技術(shù)內(nèi)容科學(xué)合理，實(shí)用性和可操作性強(qiáng)。總體達(dá)到國際先進(jìn)水平。”采用廣東省新高規(guī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)符合《通規(guī)》關(guān)于創(chuàng)新性技術(shù)方法和措施的規(guī)定。