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摘要： 結構主要靠延性來抵抗較大地震作用下的非彈性變形，因此，地震作用下，結構的延性與結構的強度具有同等重要的意義。地震力降低系數(shù)對設防烈度地震作用的整體降低實際上決定了結構的屈服水準和對結構延性需求的大小。目前，能力設計法已為各國普遍接受，通過能力設計法，形成合理的耗能機制，使塑性鉸出現(xiàn)在延性易于保證的部位;確保結構在未達到所需要的延性前不至于發(fā)生剪切失效;并通過細部構造措施來保證延性的充分發(fā)揮。

關鍵詞： 地震 強度 延性 地震力降低系數(shù)

地震災害是人類面臨的嚴重自然災害之一。地震具有突發(fā)性的特點，至今可預報性仍然很低。強烈地震常造成人身和財產(chǎn)的巨大損失。我國屬地震多發(fā)國家，需要考慮抗震設防的地域遼闊，因此研究結構的抗震性能在我國具有充分的必要性。

我國的現(xiàn)代抗震設計理論是從五十年代開始，在國際抗震理論的推動下發(fā)展起來的，并逐漸形成了自己的特色。在積累了相當?shù)难芯砍晒蛯嵺`經(jīng)驗的基礎上，相繼制定了74 、78 、89 規(guī)范和新修訂的2001抗震設計規(guī)范(GB5001122001)按2001 年規(guī)范設計的建筑物的抗震能力較89 規(guī)范可提高10 %～15 % ，其技術含量達到國際先進水平。但由于受國家經(jīng)濟實力的限制，安全可靠度的設置仍低于美國等發(fā)達國家。

要想更好的執(zhí)行規(guī)范就必須明確抗震規(guī)范制定的基本思想，明確抗震設計的基本原則。下面著重從以下幾個方面做以闡述。

1 在地震作用下， 一味地追求結構的強度并不可取，結構的延性是非常重要的

地震分為小震、中震和大震。所謂小震指的是常遇地震，50 年出現(xiàn)的概率大約為63 % ，重現(xiàn)期為50 年。中震是指50 年出現(xiàn)的概率約為10 % ，重現(xiàn)期為475 年。而大震指的是罕遇地震，50 年出現(xiàn)的概率為2 %～3 % ，重現(xiàn)期為1641～2475 年。對于偶然性和隨機性很大的地震荷載，要想使結構強度一定大于結構反應，幾乎是不可能的，而且是十分不經(jīng)濟的。受社會承受犧牲的能力和經(jīng)濟制約的因素，我們只能從概率的角度出發(fā)，使結構在一定的概率保證下能安全正常地發(fā)揮作用。這就決定了抗震設計的基本原則，在我國即通常所說的“小震不壞，中震可修，大震不倒”。

在“小震”作用下，要求結構不受損傷或不需修理仍可繼續(xù)使用。從結構抗震分析角度來說，就是要求結構在“小震”作用下保持準彈性反應狀態(tài)，而不進入使建筑物中斷使用和產(chǎn)生非結構構件破壞的非彈性反應狀態(tài);同時結構的側向變形應控制在合理的限制范圍以內(nèi)，目的是使結構具有足夠的抗側向力剛度。

中震大概相當于我們的設防烈度地震，當遭遇到中震作用時，結構可以有一定程度的損壞，經(jīng)修復或不經(jīng)修復仍可繼續(xù)使用。從經(jīng)濟角度來說，維修費用不能太高。

對發(fā)生概率極小的罕遇大震(“大震”的烈度比設防烈度約高一度左右) .要求當結構在遭遇“大震”作用時，不應倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。

這樣一個抗震設防目標是非常經(jīng)濟合理的。因為地震的發(fā)生太偶然，倘使我們一味地追求結構的強度以保證中震甚至是大震作用下結構不壞，這將會使極大量的材料在絕大部分時間里，甚至在整個壽命期內(nèi)都處于不能充分發(fā)揮作用的狀態(tài)，這樣做是不明智的。

在上述設計原則指導下，就要求結構處于這樣一種狀況：當小震來臨，應確保所有的結構構件在抵抗地震作用力時，具有足夠的強度，使其基本上處于彈性狀態(tài)。并通過驗算小震作用下的彈性位移共同來保證結構不壞。處于這個階段的結構構件不會發(fā)生明顯的非線性變形，也不必需要采取特殊的構造措施。在中震作用下，結構的某些關鍵部位超過彈性強度，進入屈服，發(fā)生較大變形，達到非線形階段，這時，我們就特別提出延性要求(延性指當?shù)卣鹌仁菇Y構發(fā)生較大的非線性變形時，結構仍能維持其初始強度的能力，是結構超過彈性階段的變形能力，它是結構抗震能力強弱的標志。它包括承受極大變形的能力和靠滯回特性吸收能量的能力，它是抗震設計當中一個非常重要的特性) .當中震來臨的時候，因為結構具有非彈性特征，某些關鍵部位超過其彈

性強度，進入塑性狀態(tài)。由于它有一定的延性，它的非線性能夠承擔塑性變形，使它在變形中能夠耗費

和吸收地震能量。代價是可能導致較寬的裂縫，混凝土表皮起殼、脫落，可能有一定的殘余變形，但不至于導致安全失效，以達到中震可修的設防目標。處于這個階段的結構，對延性就會提出相應的要求，而延性就要靠精心設計的細部構造措施來保證。當大震來臨的時候，結構的非線性變形非常大，也可能發(fā)生不可修復的破壞。處于這個階段的結構就需要通過計算它的彈塑性變形來保證結構不致倒塌。

所以，通常我們只需要按小震作用效應和其它荷載效應的基本組合，驗算構件截面抗震承載力及結構的彈性變形。而中震作用效應則需要結構靠一定的塑性變形能力(即延性) 來抵抗。所以結構延性對建筑抗震是極其重要的。

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（責任編輯：中大編輯）

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