绘图员的日子（二十三） 中震性能分析

（依据资料整理）
1.中震弹性与中震不屈服的概念
结构位移比》1.5(1.4)并且≤1.8，扭转平动周期比》0.9(0.85)并且≤0.95时，应做基于性能中震抗震设计。（ 位移比和周期比不满足时或超限时要做中震不屈服设计，未找到出处 ）
对其他复杂超限结构，专家委员会根据超限细则，都会提出中震弹性（不屈服）设计。
采取基于性能的设计方法，主要是针对不满足规范，进行妥协的底线，在此底线的基础上，做基于性能的抗震设计以进行加强。即做中震弹性计算。 应该明确一点， 和 中震弹性是两个概念。

• 所谓“中震”：指在设防烈度下（50年一遇超越概率在10%时的地震加速度）；中震比小震的地震作用提高2.8~3.0，详见2010版《抗规》第3.10.3条。
  
• 所谓“中震弹性”是指不考虑内力调整的抗震验算，地震力放大2.8~3.0倍。构件处于弹性状态（仅与抗震等级有关的增大系数均为1.0）。
  
• 所谓“中震不屈服”指构件处于弹性状态且已经达到弹性极限状态，即将进入屈服阶段。注：
  

1. 荷载分项系数均为1.0.（内力按标准值计算）
2. 与抗震等级有关的增大系数均为1.0
3. 抗震调整系数γre取1.0（不考虑抗震承载力调整系数）
4.钢筋与混凝土强度采用标准值（材料强度均按标准值计算）
中震弹性要比 [url=]中震不屈服的要求严的多，对于抗震等级在一级以上的构件，通常按小震弹性计算得到的配筋要比 的大。
2.中震弹性与中震不屈服的内涵
[url=]中震不屈服设计已经去掉所有安全度，属于 承载力极限状态设计
中震弹性设计取消内力调整的经验系数，保留了荷载分项系数， 也就是保留了结构的安全度和可靠度,属正常设计，相应的配筋也大得多
以上设计方法 都属于性能设计的范畴 。

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2010版《抗规》第3.10、2010版《高规》第3.11、及《全国民用建筑工程设计技术措施2009》附录D均中对中震弹性和中震不屈服设计做了比较明确的要求，规范在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，给出中震设计的判断标准和设计要求。我国目前的抗震设计是以小震为设计基础的，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的，但随着复杂结构、超高超限结构越来越多，对中震的设计要求也越来越多，目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照 设计。


3.中震弹性与中震不屈服的在PKPM中的实现

• 中震弹性设计:
  

1.地震影响系数按小震的2.8倍取值 －PKPM中直接将原地震影响系数改为2.8倍即可。
2.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等) －抗震等级改为4级。
3.其余分项系数均保留

• [url=]中震不屈服设计
  

1.地震影响系数按小震的2.8倍取值 －PKPM中直接将原地震影响系数改为2.8倍即可。
2.荷载分项系数取1 －PKPM中直接修改
3.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等) －勾选按中震不屈服做结构设计
4.抗震调整系数γre取1 －勾选选按中震不屈服做结构设计
5.材料强度用标准强度 －PKPM中混凝土能够自动调整，比如C40的混凝土，其抗压设计值为19.1N/MM2,当你构选了按中震不屈服做结构设计，其抗压强度就会自动采用标准值26.8N/MM2，钢筋及钢材需要手动输入如HRB400,钢筋强度应输入400N/MM2。

4.在MIDAS/Gen中如何实现中震设计？
《抗规》中对中震设计的内容涉及很少，仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的判断标准和设计要求，我国目前的抗震设计是以小震为设计基础的，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的，但随着复杂结构、超高超限结构越来越多，对中震的设计要求也越来越多，目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照中震不屈服设计，而这两种设计方法在MIDAS/Gen中都可以实现，具体说明如下：

• 中震弹性设计
  

结构的抗震承载力满足弹性设计要求，最大地震影响系数α按表1取值，在中震作用下，设计时可不考虑地震组合内力调整系数（即强柱弱梁、强剪弱弯调整系数），但应采用作用分项系数、材料分项系数和抗震承载力调整系数，构件的承载力计算时材料强度采用设计值。

表1 地震影响系数（β为相对于小震的放大系数）
设防烈度 7度 7.5度 8度 8.5度 9度
小震α 0.08 0.12 0.16 0.24 0.32
中震α 0.23 0.33 0.46 0.66 0.80
大震α 0.50 0.72 0.90 1.20 1.40
中震放大系数β 2.875 2.75 2.875 2.75 2.5
大震放大系数β 6.25 6 5.625 5 4.375


1、 在MIDAS/Gen中定义中震反应谱
主菜单》荷载》反应谱分析数据》反应谱函数：定义中震反应谱，即在定义相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可，β值按表1取用。

2、定义设计参数时，将抗震等级定为四级，即不考虑地震组合内力调整系数（即强柱弱梁、强剪弱弯调整系数）。
主菜单》设计》钢筋混凝土构件设计参数》定义抗震等级：将抗震等级定为四级即可。


3、其它设计参数的定义均同小震设计。

• 中震不屈服设计
  

地震作用下的内力按中震进行计算，最大地震影响系数α按表1取值，地震作用效应的组合均按《高规》第5.6节进行，但分项系数均取1.0，计算可不考虑地震组合内力调整系数（即强柱弱梁、强剪弱弯调整系数），构件的承载力计算时材料的强度取标准植。

1、在MIDAS/Gen中定义中震反应谱
内容同中震弹性设计。
2、定义设计参数时，将抗震等级定为四级，即不考虑地震组合内力调整系数（即强柱弱梁、强剪弱弯调整系数）。
内容同中震弹性设计。
3、定义荷载组合时将地震作用分项系数取为1.0。
主菜单》结果》荷载组合：将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0即可。

4、将材料分项系数定义为1.0，即构件承载力验算时取用材料强度的标准植。
主菜单》设计》钢筋混凝土构件设计参数》材料分项系数：将材料分项系数取为1.0即可。
5、其它操作均同小震设计。