【文章內(nèi)容簡介】 構(gòu)平面尺寸的 15％時，結(jié)構(gòu)的平面及其抗側(cè)力體系存在凹角不規(guī)則3橫隔板不聯(lián)系橫隔板在剛度上有突變或不連續(xù)部分，包括其切口或開口面積大于橫隔板總面積的 50％，或從一層到下一層有效橫隔板剛度改變超50％4平面外偏置側(cè)力傳遞路線不連續(xù)，如豎向構(gòu)件偏置在平面外5非平行體系豎向的側(cè)力承載構(gòu)件或抗側(cè)力構(gòu)件對于抗側(cè)力體系的主正交軸不平行或不對稱表6 結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則（IBC2003）不規(guī)則形式與定義1a剛度不規(guī)則——軟層該層的側(cè)向剛度小于其上一層樓層側(cè)向剛度的 70％或小于其上 3 層樓層平均側(cè)向剛度的 80％1b剛度不規(guī)則——極度軟層該層的側(cè)向剛度小于其上一層樓層側(cè)向剛度的 60％或小于其上 3 層樓層平均側(cè)向剛度的 70％2重量（質(zhì)量）不規(guī)則任何一層的有效質(zhì)量為相鄰層的有效質(zhì)量 150％以上，可視為質(zhì)量不規(guī)則，但屋頂下一層的質(zhì)量大于屋頂層 150％時，不視為不規(guī)則3豎向幾何不規(guī)則任何一層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的水平尺寸為相鄰層的 130％以上，可視為豎向幾何不規(guī)則，單層突出屋面的小房間不考慮在內(nèi)不規(guī)則形式與定義（續(xù)）4豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)構(gòu)件在平面內(nèi)不連續(xù)抗側(cè)力荷載構(gòu)件在平面內(nèi)的偏置部分，其長度大于這些構(gòu)件的長度5承載力不連續(xù)——弱層改層的承載力小于其上一層承載力的 80％時，成為弱層。樓層承載力是指在所考慮方向承受樓層剪力的所有抗震構(gòu)件的承載力之和對比中美兩國抗震設(shè)計規(guī)范對于平面和豎向結(jié)構(gòu)不規(guī)則的定義，明顯可見兩國規(guī)范間的差異。平面不規(guī)則的主要差異：1）關(guān)于“扭轉(zhuǎn)不規(guī)則”：美國規(guī)范分為扭轉(zhuǎn)不規(guī)則和極度扭轉(zhuǎn)不規(guī)則兩類，明確提出是針對剛性隔板（非柔性樓板）；而10抗震規(guī)范僅規(guī)定了扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，其標(biāo)準(zhǔn)與美國規(guī)范的扭轉(zhuǎn)不規(guī)則規(guī)定相同；2）關(guān)于“凹凸不規(guī)則”：美國規(guī)范則規(guī)定“大于所考慮方向結(jié)構(gòu)平面尺寸的 15％”，而10抗震規(guī)范的規(guī)定是“大于相應(yīng)投影方向的 30％”；3）關(guān)于“樓板局部不連續(xù)”：美國規(guī)范規(guī)定“切口或開口面積大于隔板總面積的 50％”，10抗震規(guī)范規(guī)定“有效樓板寬度小于該樓層樓板典型寬度的 50％，開洞面積大于該樓層樓面面積的 30％”，或較大的樓層錯層；4）關(guān)于“平面外偏置”和“非平行體系”，10抗震規(guī)范無相關(guān)規(guī)定。豎向不規(guī)則的主要差異：1）關(guān)于“側(cè)向剛度不規(guī)則”：10抗震規(guī)范沒有采用美國規(guī)范“極度軟層”的規(guī)定，其它相同；2）關(guān)于“重量（質(zhì)量）不規(guī)則”，10抗震規(guī)范無相關(guān)規(guī)定。通過對比分析可見，10 抗震規(guī)范中“規(guī)則性的標(biāo)準(zhǔn)”明顯要低于美國規(guī)范，這有可能造成我國建筑結(jié)構(gòu)抗震能力不足。4抗震設(shè)計方法中美兩國抗震設(shè)計規(guī)范所針對的基本設(shè)計地震具有相同水準(zhǔn)——50年超越概率10%的“中震”(IBC2003名義上取”大震”,但進行了折減),但其設(shè)計方法的差異也是明顯的。主要對比規(guī)范中：《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB 500112010）、IBC2003。我國抗震規(guī)范 GB 500112010 總則中做了相應(yīng)規(guī)定：采用統(tǒng)一折減后（,）的“小震”彈性反應(yīng)譜進行截面抗震承載力驗算和彈性變形驗算，對于不同的設(shè)計對象，設(shè)計者均采用相同的設(shè)計地震力。美國抗震規(guī)范 IBC2003直接針對“中震”進行設(shè)計計算,依據(jù)于“彈塑性反應(yīng)譜理論”,針對不同體系的塑性變形能力——體現(xiàn)延性系數(shù)u,根據(jù)彈塑譜的Ru關(guān)系,得到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)影響系數(shù)(或稱”反應(yīng)修正系數(shù)”)R,將彈性分析得到的地震力進行折減,得到體系所需的設(shè)計強度。因此，在設(shè)計地震作用下，允許結(jié)構(gòu)進入非彈性工作階段，可以有輕微的損壞，并通過結(jié)構(gòu)反應(yīng)調(diào)整系數(shù) R 來折減彈性地震作用，即考慮了結(jié)構(gòu)的彈塑性變形能力在彈性反應(yīng)譜中的折減。由于結(jié)構(gòu)反應(yīng)調(diào)整系數(shù)與結(jié)構(gòu)的位移延性有關(guān)，因此，并不需要按設(shè)計地震水準(zhǔn)下的峰值反應(yīng)加速度來確定結(jié)構(gòu)的設(shè)計地震力，而是取不同的結(jié)構(gòu)自振周期段的結(jié)構(gòu)反應(yīng)調(diào)整系數(shù) R ，以降低后的峰值反應(yīng)加速度作為設(shè)計峰值反應(yīng)加速度，并由此確定設(shè)計地震力。GB 50011—2010通過“小震”這一地震作用進行完全彈性的驗算，結(jié)構(gòu)在小震下保持彈性狀態(tài)，使主要的計算過程完全依據(jù)彈性理論，抗震計算主要進行承載力控制，不涉及結(jié)構(gòu)的塑性耗能要求，而層間位移的控制驗算只保證結(jié)構(gòu)不開裂，滿足彈性假定。結(jié)構(gòu)的塑性耗能要求由內(nèi)力調(diào)整與抗震措施考慮，這樣做的好處是設(shè)計者計算時不用像美國抗震規(guī)范那樣區(qū)分各種不同的結(jié)構(gòu)類型，簡化了計算過程，而其抗震措施的目標(biāo)對設(shè)計者來說也相對隱含，從而降低了設(shè)計者理解、掌握規(guī)范的難度。另一方面,由于在“小震”下進行的是彈性分析,結(jié)構(gòu)未達到屈服強度,因此從可靠度的角度結(jié)構(gòu)的安全性成立。美國規(guī)范利用彈塑性地震計算理論——彈塑性反應(yīng)譜理論進行結(jié)構(gòu)的抗震承載力驗算和變形驗算，在計算地震作用時就考慮了結(jié)構(gòu)的塑性耗能要求。朱文靜等得出如下結(jié)論“這樣的地震設(shè)計，使得地震作用計算與抗震構(gòu)造措施設(shè)計結(jié)合得更加緊密，整個設(shè)計過程始終同時控制力與塑性耗能能力，抗震構(gòu)造措施設(shè)計與相應(yīng)的地震作用計算直接掛鉤，設(shè)計目標(biāo)明確。同時也增加了設(shè)計的靈活性，設(shè)計者可以采取不同的設(shè)計地震力延性組合(強震區(qū)例外)。這樣做存在的問題是:結(jié)構(gòu)的延性要求隱含在力和承載力的表達式里，增加了設(shè)計者理解規(guī)范的難度，應(yīng)用起來也相對復(fù)雜?！盵4]5抗震設(shè)計反應(yīng)譜主要對比規(guī)范為ASCE/SEI 710和《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB 500092012）。GB 500112010中將抗震設(shè)計用的加速度反應(yīng)譜稱為地震影響系數(shù)曲線，如圖1所示：圖1 地震影響系數(shù)曲線 相應(yīng)的參數(shù)取值如下：1. 除有專門規(guī)定外，建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比應(yīng)取 ， 采用，形狀參數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定：1) 直線上升段，周期小于 的區(qū)段。2) 水平段，自 至特征周期區(qū)段，應(yīng)取最大值(αmax)。3) 曲線下降段，自特征周期至 5 倍特征周期區(qū)段，衰減指數(shù)應(yīng)取 。4) 直線下降段，自 5 倍特征周期至 6s 區(qū)段，下降斜率調(diào)整系數(shù)應(yīng)取 。2. 當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比按有關(guān)規(guī)定不等于 時，地震影響系數(shù)曲線的阻尼調(diào)整系數(shù)和形狀參數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定：1) 曲線下降段的衰減指數(shù)應(yīng)按下式確定：γ=++6ζγ曲線下降段的衰減指數(shù)；ζ阻尼比2) 直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)應(yīng)按下式確定：η1=++32ζη1直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)，小于 0 時取 0.3) 阻尼調(diào)整系數(shù)應(yīng)按下式確定：η2=1++η2阻尼調(diào)整系數(shù)，當(dāng)小于 時，應(yīng)取 。其中水平地震影響系數(shù)最大值和特征周期值可從下表中查出規(guī)范值：表7 水平地震影響系數(shù)最大值注：。表8 特征周期值（s）ASCE 710中Design response spectrum 曲線如下圖所示：圖2 Design Response Spectrum相應(yīng)的參數(shù)取值如下：1) 周期小于T0，地震反應(yīng)譜加速度 Sa=SDs(+)2) 周期大于等于T0，小于等于Ts時: Sa=SDs3) 周期大于Ts時，小于等于TL: Sa=SD1T4) 周期大于TL時: Sa=SD1TLT2其中：T = the fundamental period of the structure 結(jié)構(gòu)自震周期 T0= TS=SD1SDSTL長周期轉(zhuǎn)換周期SDs(the design spectral response acceleration parameter at short periods)短周期設(shè)計反應(yīng)譜加速度。SDs=23SMS=23FaSsSD1 （the design spectral response acceleration parameter at 1s period）周期為1s的設(shè)計反應(yīng)譜加速度。SD1=23SM1=23FVS1 Ss，S1分別為短周期和1s周期的變換譜加速度?？梢圆檎鸷Γ?// ）,通過震害分析方法獲得。 Fa和FV：場地系數(shù)，分別列在表9和表10中：表9 場地系數(shù)值Fa和短周期變換加速度反應(yīng)譜值表10 場地系數(shù)值FV和短周期變換加速度反應(yīng)譜值反應(yīng)譜是進行地震作用計算的重要依據(jù)，通過對其進行比較，可以反映規(guī)范所規(guī)定的地震作用的大小。對反應(yīng)譜的比較需要在統(tǒng)一的基準(zhǔn)上完成，由于美國規(guī)范的設(shè)計譜是考慮結(jié)構(gòu)塑性性能的非線性譜，而我國規(guī)范的設(shè)計普為小震的彈性譜，二者不具有直接的可比性。我國規(guī)范采用多遇和罕遇地震作為設(shè)計地震動參數(shù)，罕遇地震相當(dāng)于50年超越概率為2%3%的抗震設(shè)防水準(zhǔn)，與美國地震動參數(shù)區(qū)劃圖中提供的2500年重現(xiàn)期的譜加速度的抗震設(shè)防譜加速度進行對比。設(shè)防水平取Ⅶ度（）和Ⅷ（）2種情況。美國ASCE規(guī)范的雙參數(shù)中的Ss，按照中國規(guī)范Ⅶ度（）和Ⅷ（）罕遇地震下的最大地震作用取值。中國GB500112001規(guī)范按保守值取設(shè)計地震分組的第三組,，ASCE規(guī)范中長周期過度周期