【正文】 。 （ 5）大型結(jié)構(gòu)的耐久性研究。 （ 4）大型結(jié)構(gòu)的可靠性分析及其結(jié)構(gòu)損傷對其抗震可靠度的影響。 （ 2）各種類型的損傷對承載力的影響，確定不同類型的損傷與結(jié)構(gòu)承載力的關(guān)系。針對不同的結(jié)構(gòu)、不同的損傷原因，對其相應(yīng)的損傷狀態(tài)加以評定。水平荷載模式 十、大型工程結(jié)構(gòu)的損傷及抗震可靠性評定方法研究 工程結(jié)構(gòu)的損傷主要來自兩方面：（ 1）結(jié)構(gòu)在長期使用過程中存在的結(jié)構(gòu)老化、疲勞、開裂、超載、基礎(chǔ)沉陷以及環(huán)境損傷等；（ 2）設(shè)計和施工本身造成的結(jié)構(gòu)損傷。水平荷載模式 模式三（拋物線分布）：反映結(jié)構(gòu)在地震作用下的高振型影響。模式二：適于滿足底部剪力法要求，且塑性鉸出現(xiàn)在梁構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。 水平荷載模式 模式一：適于描述結(jié)構(gòu)僅有底層薄弱層，質(zhì)量、剛度分布較均勻。在整個地震反應(yīng)過程中，不管結(jié)構(gòu)的變形大小， 保持不變。 靜力彈塑性分析法的基本假定 （ 1）結(jié)構(gòu)的響應(yīng)與一等效的單自由度體系相關(guān)，結(jié)構(gòu)響應(yīng)僅由結(jié)構(gòu)的第一振型控制。求出這個 “新 ”結(jié)構(gòu)的自振周期，在其上再施加一定量的水平荷載，又使一個或一批構(gòu)件恰好進(jìn)入屈服。最簡單的辦法，是用塑性鉸來考慮構(gòu)件進(jìn)入塑性，將屈服的構(gòu)件的一端甚至兩端設(shè)成鉸接點（對于柱子，還要考慮被壓潰以至于失去全部承載力的情況，將其取消）。施加水平力大小的確定原則是：水平力產(chǎn)生的內(nèi)力與（ 2）步計算的內(nèi)力疊加后，恰好使一個或一批構(gòu)件開裂或屈服。這時還要求出結(jié)構(gòu)的基本自振周期。因為這個內(nèi)力要和水平力作用下的內(nèi)力疊加，相當(dāng)于荷載作用效應(yīng)組合，以判斷構(gòu)件是否開裂或屈服。對于梁，應(yīng)求出其兩端上下兩個方向的塑性彎距和兩端的極限抗剪承載力；對于柱，則應(yīng)求出其 M— N曲線的三個控制點（軸壓、平衡、純彎）。求出結(jié)構(gòu)上的豎向和水平荷載。它不僅能計算結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，而且能判斷結(jié)構(gòu)的薄弱位置、構(gòu)件屈服的先后順序以及結(jié)構(gòu)的破損程度等。這種方法從本質(zhì)上說是一種靜力非線性計算方法，即在結(jié)構(gòu)分析模型上施加按某種方式模擬地震水平慣性力的側(cè)向力，并逐級單調(diào)加大，構(gòu)件如有開裂或屈服，修改其剛度，直到結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)定的狀態(tài)（成為機(jī)構(gòu)、位移超限或達(dá)到目標(biāo)位移）。 基本思路 靜力彈塑性分析方法主要是對結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗側(cè)力能力的計算，從而得到其抗震能力的估計。 九、靜力彈塑性分析方法 （ Static Pushover Analysis） 結(jié)構(gòu)彈塑性地震響應(yīng)簡化分析方法包括：靜力彈塑性分析法、彈塑性反應(yīng)譜法、等效線性化法、能量法。 3．結(jié)構(gòu)和工程系統(tǒng)抗災(zāi)性能控制是實現(xiàn)預(yù)定的抗災(zāi)性能目標(biāo)的一項積極的對策，進(jìn)一步深入系統(tǒng)地研究抗災(zāi)性能控制的理論、技術(shù)和設(shè)計方法具有重要的意義。 2．結(jié)構(gòu)抗災(zāi)性能參數(shù)的選取應(yīng)能真實合理地反映結(jié)構(gòu)在災(zāi)害作用下的性能。例如，我國規(guī)范除規(guī)定罕遇地震下框架結(jié)構(gòu)彈塑性層間位移角限值為 1/50外，對于結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防功能目標(biāo)對應(yīng)的目標(biāo)位移限值則沒有規(guī)定。 最低功能設(shè)計目標(biāo)（ Minimum Performance Design Objectives） 相當(dāng)于保證結(jié)構(gòu)性能的基本要求。 ～ 倒 塌 主要構(gòu)件折斷、倒塌或整體傾倒，結(jié)構(gòu)完全喪 失功能?！?中等破壞柱端周圍裂縫，混凝土局部壓碎和露筋，節(jié)點嚴(yán)重裂縫，梁折斷等，墻體普遍嚴(yán)重開裂或部分墻裂縫擴(kuò)張，難以修復(fù)。 震害等級 震害描述 損傷指數(shù)基本完好梁或柱端有局部不貫通的細(xì)小裂縫，墻體局部有細(xì)小裂縫，稍加修復(fù)即可使用。三水準(zhǔn)地震烈度的關(guān)系及分別在 50年基準(zhǔn)期內(nèi)的超越概率和重現(xiàn)期如圖所示。歐進(jìn)萍等（ 1999）綜合國內(nèi)外大量研究成果，給出鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)各振害等級描述和損傷指數(shù)如表 1所示，并給出了損傷指數(shù)的具體計算方法。 安全臨界性能目標(biāo)是含核原料等特別危險物質(zhì)的、特別重要的建筑的最低設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。 基本性能目標(biāo)是一般建筑設(shè)防的最低標(biāo)準(zhǔn)。美國 SESOC將抗震性能目標(biāo)分為三個：基本性能目標(biāo)、重要性能目標(biāo)、安全臨界性能目標(biāo)。其建立應(yīng)綜合考慮：人員居住情況（使用功能）、場地類別（場地效應(yīng)）、結(jié)構(gòu)的功能和重要性、投資與效益、震后損失與恢復(fù)重建、歷史文化價值、社會效益、社會影響、業(yè)主承受力等。近年來，開始考慮采用能量、累計損傷等指標(biāo)作為判別結(jié)構(gòu)性能水準(zhǔn)的定量參數(shù)。 2．性能參數(shù)、水準(zhǔn)與目標(biāo) 應(yīng)該選擇能夠定量描述結(jié)構(gòu)性能水準(zhǔn)的參數(shù)。 不同的災(zāi)害設(shè)防水平：單體結(jié)構(gòu)、工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、城鎮(zhèn)或地區(qū)。 抗災(zāi)性能設(shè)計指南、規(guī)程、規(guī)范 1．災(zāi)害荷載的設(shè)防水準(zhǔn) 災(zāi)害荷載的設(shè)防水準(zhǔn)是指在抗災(zāi)設(shè)防中，如何根據(jù)客觀的設(shè)防環(huán)境和已定的設(shè)防目標(biāo)，并考慮具體的社會經(jīng)濟(jì)條件來確定采用多大的設(shè)防荷載。 性能參數(shù)、水準(zhǔn)與目標(biāo)216。 結(jié)構(gòu)與工程系統(tǒng)的抗災(zāi)性能設(shè)計的主要研究內(nèi)容 216。將傳統(tǒng)的以力的分析為基礎(chǔ)的設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)橐宰冃?、耗能、損傷分析為基礎(chǔ)的設(shè)計；從線性分析轉(zhuǎn)向非線性分析，從確定性分析轉(zhuǎn)向非確定性分析、可靠性分析為基礎(chǔ)的設(shè)計。 因此，為了強(qiáng)化結(jié)構(gòu)抗震的安全目標(biāo)和提高結(jié)構(gòu)抗震的功能要求，提出了基于性能的抗震設(shè)計思想和方法。這些破壞和損失超出了設(shè)計者、建造者和業(yè)主原先的估計。 SMART2網(wǎng)建在臺灣東部，在 2010km的范圍內(nèi)分布 40個臺站，在臺網(wǎng)的北部設(shè)有一個子網(wǎng)（比較密集地布設(shè) 10個臺站），該臺網(wǎng) 起運行。v布設(shè)空間地震動臺網(wǎng)，例如臺灣地區(qū)的 SMART 2網(wǎng)。 研究方向v地震動隨機(jī)場，它主要包括地震加速度和相對位移場（應(yīng)變場）。 地震動隨機(jī)場的一個突出特點是空間相關(guān)性，它反映了不同點處地震動強(qiáng)度、相位和頻率間的關(guān)系。 地震作用隨機(jī)場 地震動特性具有隨機(jī)性，強(qiáng)震記錄表明，實際地震動是空間和時間參數(shù)的隨機(jī)過程（隨機(jī)場）。 七、隨機(jī)災(zāi)害場 隨機(jī)災(zāi)害場包括自然災(zāi)害、次生災(zāi)害和人為災(zāi)害。當(dāng) =～ ， =～ ，此時考慮不同振型間的相關(guān)性才有意義。 《抗震規(guī)范》（ GB500112022） 規(guī)定，考慮扭轉(zhuǎn)的地震作用效應(yīng) S， 應(yīng)按下列公式去確定：式中， 、 分別為 j、 k振型地震作用產(chǎn)生的作用效應(yīng)，可取前 9～ 15個振型； 為 j振型與 k振型的耦連系數(shù)； 、 為 j振型和 k振型的振型阻尼比； 為 k振型與 j振型的自振周期比，此處 kj， 即較短周期與較長周期的比值。而且扭轉(zhuǎn)分量的影響并不一定隨著頻率的增加而降低，較高振型的影響并不一定低于較低振型的影響。非對稱結(jié)構(gòu)的平移扭轉(zhuǎn)耦連振動，其自由度數(shù)目等于不考慮扭轉(zhuǎn)振動的串聯(lián)質(zhì)點系的自由度的三倍。考慮到各振型的貢獻(xiàn)隨著頻率的增高而遞減，一般考慮前 3～ 5個振型。 、 、 分別為第 j振型在 x、 y、 φ方向的向量 將 、 、 的表達(dá)式代入 “串聯(lián)剛片系 ”的振動方程，利用振型正交原理，將原振動方程分解為 3N個相互獨立的二階微分方程，其通式為 （ j=1， 2， … ， 3N） 與單向平移振動的運算類似，可以得到考慮扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)時的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的計算公式： （ i=1， 2， … ， n； j=1， 2， … ， m）式中， 、 、 分別為 j振型 i層的 x向、 y向和轉(zhuǎn)角方向的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值； 、 、 分別為 j振型 i層在 x向、 y向的水平相對位移和轉(zhuǎn)角方向（或 XY平面）的相對扭轉(zhuǎn)角； ri為 i層的轉(zhuǎn)動半徑； 為考慮扭轉(zhuǎn)的 j階振型參與系數(shù)，當(dāng)僅考慮 x方向地震時當(dāng)僅考慮 y方向地震時振型組合計算每一振型水平地震作用產(chǎn)生的作用效應(yīng)，將各振型的地震作用效應(yīng)進(jìn)行組合獲得總的地震效應(yīng)。（ 3）分散構(gòu)件 框架柱之類分散的較小截面構(gòu)件，繞其自身質(zhì)心的轉(zhuǎn)動慣量很小，可略去不計，繞本層剛片質(zhì)心 處豎軸的轉(zhuǎn)動慣量為式中， mi為第 i構(gòu)件集中到本層樓蓋處的質(zhì)量。 （ 1）矩形平板 樓蓋之類具有均布質(zhì)量的矩形平板，繞其自身質(zhì)心 m0處