【文章內容簡介】 構平面尺寸的 15％時，結構的平面及其抗側力體系存在凹角不規(guī)則3橫隔板不聯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平面外偏置側力傳遞路線不連續(xù)，如豎向構件偏置在平面外5非平行體系豎向的側力承載構件或抗側力構件對于抗側力體系的主正交軸不平行或不對稱表6 結構豎向不規(guī)則（IBC2003）不規(guī)則形式與定義1a剛度不規(guī)則——軟層該層的側向剛度小于其上一層樓層側向剛度的 70％或小于其上 3 層樓層平均側向剛度的 80％1b剛度不規(guī)則——極度軟層該層的側向剛度小于其上一層樓層側向剛度的 60％或小于其上 3 層樓層平均側向剛度的 70％2重量（質量）不規(guī)則任何一層的有效質量為相鄰層的有效質量 150％以上，可視為質量不規(guī)則，但屋頂下一層的質量大于屋頂層 150％時，不視為不規(guī)則3豎向幾何不規(guī)則任何一層抗側力結構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不規(guī)則形式與定義（續(xù)）4豎向抗側力結構構件在平面內不連續(xù)抗側力荷載構件在平面內的偏置部分，其長度大于這些構件的長度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件的承載力之和對比中美兩國抗震設計規(guī)范對于平面和豎向結構不規(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）關于“扭轉不規(guī)則”：美國規(guī)范分為扭轉不規(guī)則和極度扭轉不規(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)定了扭轉不規(guī)則，其標準與美國規(guī)范的扭轉不規(guī)則規(guī)定相同；2）關于“凹凸不規(guī)則”：美國規(guī)范則規(guī)定“大于所考慮方向結構平面尺寸的 15％”，而10抗震規(guī)范的規(guī)定是“大于相應投影方向的 30％”；3）關于“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）關于“平面外偏置”和“非平行體系”，10抗震規(guī)范無相關規(guī)定。豎向不規(guī)則的主要差異：1）關于“側向剛度不規(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）關于“重量（質量）不規(guī)則”，10抗震規(guī)范無相關規(guī)定。通過對比分析可見，10 抗震規(guī)范中“規(guī)則性的標準”明顯要低于美國規(guī)范，這有可能造成我國建筑結構抗震能力不足。4抗震設計方法中美兩國抗震設計規(guī)范所針對的基本設計地震具有相同水準——50年超越概率10%的“中震”(IBC2003名義上取”大震”,但進行了折減),但其設計方法的差異也是明顯的。主要對比規(guī)范中：《建筑抗震設計規(guī)范》（GB 500112010）、IBC2003。我國抗震規(guī)范 GB 500112010 總則中做了相應規(guī)定：采用統一折減后（,）的“小震”彈性反應譜進行截面抗震承載力驗算和彈性變形驗算，對于不同的設計對象，設計者均采用相同的設計地震力。美國抗震規(guī)范 IBC2003直接針對“中震”進行設計計算,依據于“彈塑性反應譜理論”,針對不同體系的塑性變形能力——體現延性系數u,根據彈塑譜的Ru關系,得到相應的結構影響系數(或稱”反應修正系數”)R,將彈性分析得到的地震力進行折減,得到體系所需的設計強度。因此，在設計地震作用下，允許結構進入非彈性工作階段，可以有輕微的損壞，并通過結構反應調整系數 R 來折減彈性地震作用，即考慮了結構的彈塑性變形能力在彈性反應譜中的折減。由于結構反應調整系數與結構的位移延性有關，因此，并不需要按設計地震水準下的峰值反應加速度來確定結構的設計地震力，而是取不同的結構自振周期段的結構反應調整系數 R ，以降低后的峰值反應加速度作為設計峰值反應加速度，并由此確定設計地震力。GB 50011—2010通過“小震”這一地震作用進行完全彈性的驗算，結構在小震下保持彈性狀態(tài)，使主要的計算過程完全依據彈性理論，抗震計算主要進行承載力控制，不涉及結構的塑性耗能要求，而層間位移的控制驗算只保證結構不開裂，滿足彈性假定。結構的塑性耗能要求由內力調整與抗震措施考慮，這樣做的好處是設計者計算時不用像美國抗震規(guī)范那樣區(qū)分各種不同的結構類型，簡化了計算過程，而其抗震措施的目標對設計者來說也相對隱含，從而降低了設計者理解、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,結構未達到屈服強度,因此從可靠度的角度結構的安全性成立。美國規(guī)范利用彈塑性地震計算理論——彈塑性反應譜理論進行結構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構的塑性耗能要求。朱文靜等得出如下結論“這樣的地震設計，使得地震作用計算與抗震構造措施設計結合得更加緊密，整個設計過程始終同時控制力與塑性耗能能力，抗震構造措施設計與相應的地震作用計算直接掛鉤，設計目標明確。同時也增加了設計的靈活性，設計者可以采取不同的設計地震力延性組合(強震區(qū)例外)。這樣做存在的問題是:結構的延性要求隱含在力和承載力的表達式里，增加了設計者理解規(guī)范的難度，應用起來也相對復雜?！盵4]5抗震設計反應譜主要對比規(guī)范為ASCE/SEI 710和《建筑結構荷載規(guī)范》（GB 500092012）。GB 500112010中將抗震設計用的加速度反應譜稱為地震影響系數曲線，如圖1所示：圖1 地震影響系數曲線 相應的參數取值如下：1. 除有專門規(guī)定外，建筑結構的阻尼比應取 ， 采用，形狀參數應符合下列規(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，衰減指數應取 。4) 直線下降段，自 5 倍特征周期至 6s 區(qū)段，下降斜率調整系數應取 。2. 當建筑結構的阻尼比按有關規(guī)定不等于 時，地震影響系數曲線的阻尼調整系數和形狀參數應符合下列規(guī)定：1) 曲線下降段的衰減指數應按下式確定：γ=++6ζγ曲線下降段的衰減指數；ζ阻尼比2) 直線下降段的下降斜率調整系數應按下式確定：η1=++32ζη1直線下降段的下降斜率調整系數，小于 0 時取 0.3) 阻尼調整系數應按下式確定：η2=1++η2阻尼調整系數，當小于 時，應取 。其中水平地震影響系數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相應的參數取值如下：1) 周期小于T0，地震反應譜加速度 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 結構自震周期 T0= TS=SD1SDSTL長周期轉換周期SDs(the design spectral response acceleration parameter at short periods)短周期設計反應譜加速度。SDs=23SMS=23FaSsSD1 （the design spectral response acceleration parameter at 1s period）周期為1s的設計反應譜加速度。SD1=23SM1=23FVS1 Ss，S1分別為短周期和1s周期的變換譜加速度。可以查震害（:// ）,通過震害分析方法獲得。 Fa和FV：場地系數，分別列在表9和表10中：表9 場地系數值Fa和短周期變換加速度反應譜值表10 場地系數值FV和短周期變換加速度反應譜值反應譜是進行地震作用計算的重要依據，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。對反應譜的比較需要在統一的基準上完成，由于美國規(guī)范的設計譜是考慮結構塑性性能的非線性譜，而我國規(guī)范的設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計地震動參數，罕遇地震相當于50年超越概率為2%3%的抗震設防水準，與美國地震動參數區(qū)劃圖中提供的2500年重現期的譜加速度的抗震設防譜加速度進行對比。設防水平取Ⅶ度（）和Ⅷ（）2種情況。美國ASCE規(guī)范的雙參數中的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)范按保守值取設計地震分組的第三組,，ASCE規(guī)范中長周期過度周期