中国抗震规范中R-μ关系探析
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Ｆｅ ． ２ ｂ Ｏｌｌ
文章编号
１０ ５ ６ （０ １ ０ — １６— ３ ００— ２９ ２ １ ） １ ０ ２ ０
中 国 抗 震 规 范 中
李友 彬
关 系探 析
（ 贵州 大 学 土 木 建 筑 工程 学 院 ， 贵州 贵 阳 ５０ ０ ５０ ３）
摘
要 ： 震设计 思路要 赋 予 结构 以必要 的非弹性 变形 的 能力 ， 结构 能够 承 受一 定 能量 区间地 抗 使
基本 准则。
震 的作 用 。 中国抗 震设 计规 范采 用 多遇 地震作 为建 筑结 构截 面设计 的依 据 ， 虑各 类 结构 的延 考
性 ， 不 同的结 构取相 同影 响 系数 Ｃ， 对 一定程度 上 忽视
关 键词 ： 抗震 设计基 本 思路 ， 基 本 准则 ， 范 尺 规 中图分 类号 ：Ｕ ７ ． ｌ Ｔ ９ ３ ３ 文 献标 识码 ： Ａ
用 单 自由度 体 系非 线 性 动力 反 应分 析 和最 简
单 的 弹性 双线 滞 回模 型 所 得 的 分析 结 果 能 够得 到 的最 主要启示 是 ： 果 以 结 构 的弹 性 反 应 为准 ， 如 把 结构 用来 承载 能力设 计 的地震 作用 取 得越 低 ， 即
越 大 ， 结构 在与 弹性 反应 时相 同的地震 作用 下达 则 到 的非 弹性水 平 位移 就 越 大 ， 更 准确 地 说 ， 移 或 位
国际抗震 设计 ２ 纪 ８ 代初期 ， Ｍ． ｅ ０世 ０年 Ｎ． Ｎ —
ｗ ａｋ提 出在设 计 结 构 时 取用 的不 大 的 地震 作 用 ｍｒ 只是赋 予 了结 构一 个基 本 的屈 服 承载力 ， 当发 生更
意承受 多么 大 的损 伤 ， 并据此 进行 设计 。该思 路 即 与中 国抗 震规 范 “ 震 不 坏 ， 小 中震 可 修 ， 大震 不 倒 ”
地震 下 ， 结构 尚处 在 屈 服 前 的准 弹性 阶 段 ， 在设 计
烈度 地震下 ， 结构 将进 人屈 服后非 弹性 状态 一定深
度 ， 损伤 可能还 不 致 太 严 重 ， 预计 的最 大 地震 但 在
下 ， 构应不 致发 生伤 人 的严 重损 伤甚 至倒 塌 的这 结
一
现代 抗震设 计 的基本 目标 。
Ｒ 的定 义本 是 弹 性 结 构 体 系 的地 震 反 应 与 弹 塑性 结构体 系 的原服 水准 的 比值 。因此 ， 如果 以基 本烈 度 （ 中震 ） 为准来 取地 震 降低 系数 Ｒ或 其倒 数 Ｃ， 意味 着 中 国抗震 规 范 以结 构在 中震 下 的 弹性 则 反应 地 震 为 准 来 通 过 Ｒ或 Ｃ 的折 减 作 用 来 确 定 （ 小震 ） 强度 设计 用地 震作 用 。而 只 能 是与 中震
抗 震设 计不再是 原来 的保证承 载能力 的结构设 计思路 ， 而是要 赋予 结构 以必 要 的非 弹性 变形 的能 力， 以使结构能够承受 一定 能量 区间地震 的作用 。
２ 尺 性 态 水 准 一
建筑 物 或工 程 项 目需 要 根 据重 要 程度 确 定不 同的 “ 态 水 准 ” 即 在何 破 坏 程 度 地 震 下 业 主愿 性 ，
延 性需 求就越 高 。这意 味着 ： 结构 必须具 有更 高 的
的相 对屈 服水 准与 最 大非 弹性 动 力 反 应 以及 体 系
初始 弹性 基本 周期 之间 的关 系 ； 其包 括地 面运 动特 征（ 包括震 级 、 中距 和场 地 特 征 等 ） 结 构构 件 滞 震 、 回特征 以及阻 尼不 同时 给这种关 系带来 的变化 。 结构 的延 性 ， 极 限变 形量／ 服 变形 量 ” 即“ 屈 来
表达 非弹性 变 形 的能 力 。在 这 一 理论 认 识 的基 础
塑性 变 形能力 ， 既在 竖 向和水 平承 载能力 不 降低情
况下 的塑性变 形能 力 。 当结构 的延 性能 力越 大时 ， 作 承载 能力设 计 的地 震作 用就 可 以取得 相对越 小 ，
即 尺越 大 。
上 ， 少 国家设计 规 范正式 提 出在设计 所用 的较小 不
收 稿 日期 ： ００—１ ２１ ２—１ ０ 作者简介 ： 李友 彬 （９ ９一） 男 ， 州 大 方 县 人 ， 师 ， 事 建 筑 结 构 加 固 及 教 学工 作 ，ｍ ｉ：７ ７５ ３ ＠ ｑ ． ｏ １７ ， 贵 讲 从 Ｅ ａｌ２ ２９ ０ ５ ｑ ｃｍ ｝通 讯 作 者 ： 友 彬 ， ｍ ｉ２ ２ ９ ０５ ｑ ．：ｌ 李 Ｅ ａｌ ７ ７ ５ ３ ＠ ｑ ｔｒ ： ｏｌ
大的地震 时 ， 构将 在一 系列控 制 部位进 入屈 服后 结
非弹性 变形状 态 ， 靠其 屈服后 的非弹性 变形 能力 并 来 经受更 大 的地震 冲击 ， 并保持 不倒 。
１ 尺 ｊ基本 规 律 『 １
即弹 塑性 反应 地 震力 降低 系数 ； 即位移 延
性 系数 ， 为最 大非 弹性反 应位 形 Ａｍ ｘ与屈 服位 移 ａ Ａ Ｙ之 比 ： ＝Ａｍ ｘ＂ ； ａ／ Ａｙ Ｔ即按 弹性 刚 度求 得 的 结构 自振周 期 。 单 自由度 体 系 一 Ｔ关 系是 指 单 自 由度 体 系
第２ ８卷 第 １ 期 ２ｌ ０ １ 学 版 ）
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｕｚ ｏ ｎ ｅｓ ｙ（ ａ ｒｌ ｃ ｎ ｅ ） ｏ ｒａ ｏ Ｇ ｉ ｕ Ｕ ｉ ｒｉ Ｎ ｔ ａ Ｓ ｉ ｃ ｓ ｈ ｖ ｔ ｕ ｅ
Ｖｏ ＿２ ．１ ｌ ８ Ｎｏ
这样 的要求不 同， 具体不同体现在 ： ①要求的层次
更细， ②要求控制的效果更准。单 自由度体系的屈 服 水准 与 自振 周期 （ 弹性 ） 以及最 大 非 弹性 动力 反 应 之 间的关 系 ， 以及 当地 面运 动 特 征 ， 含 场地 上 包
特 征不 同时 ， 此关 系发 生重 大变 化 。
文章编号
１０ ５ ６ （０ １ ０ — １６— ３ ００— ２９ ２ １ ） １ ０ ２ ０
中 国 抗 震 规 范 中
李友 彬
关 系探 析
（ 贵州 大 学 土 木 建 筑 工程 学 院 ， 贵州 贵 阳 ５０ ０ ５０ ３）
摘
要 ： 震设计 思路要 赋 予 结构 以必要 的非弹性 变形 的 能力 ， 结构 能够 承 受一 定 能量 区间地 抗 使
基本 准则。
震 的作 用 。 中国抗 震设 计规 范采 用 多遇 地震作 为建 筑结 构截 面设计 的依 据 ， 虑各 类 结构 的延 考
性 ， 不 同的结 构取相 同影 响 系数 Ｃ， 对 一定程度 上 忽视
关 键词 ： 抗震 设计基 本 思路 ， 基 本 准则 ， 范 尺 规 中图分 类号 ：Ｕ ７ ． ｌ Ｔ ９ ３ ３ 文 献标 识码 ： Ａ
用 单 自由度 体 系非 线 性 动力 反 应分 析 和最 简
单 的 弹性 双线 滞 回模 型 所 得 的 分析 结 果 能 够得 到 的最 主要启示 是 ： 果 以 结 构 的弹 性 反 应 为准 ， 如 把 结构 用来 承载 能力设 计 的地震 作用 取 得越 低 ， 即
越 大 ， 结构 在与 弹性 反应 时相 同的地震 作用 下达 则 到 的非 弹性水 平 位移 就 越 大 ， 更 准确 地 说 ， 移 或 位
国际抗震 设计 ２ 纪 ８ 代初期 ， Ｍ． ｅ ０世 ０年 Ｎ． Ｎ —
ｗ ａｋ提 出在设 计 结 构 时 取用 的不 大 的 地震 作 用 ｍｒ 只是赋 予 了结 构一 个基 本 的屈 服 承载力 ， 当发 生更
意承受 多么 大 的损 伤 ， 并据此 进行 设计 。该思 路 即 与中 国抗 震规 范 “ 震 不 坏 ， 小 中震 可 修 ， 大震 不 倒 ”
地震 下 ， 结构 尚处 在 屈 服 前 的准 弹性 阶 段 ， 在设 计
烈度 地震下 ， 结构 将进 人屈 服后非 弹性 状态 一定深
度 ， 损伤 可能还 不 致 太 严 重 ， 预计 的最 大 地震 但 在
下 ， 构应不 致发 生伤 人 的严 重损 伤甚 至倒 塌 的这 结
一
现代 抗震设 计 的基本 目标 。
Ｒ 的定 义本 是 弹 性 结 构 体 系 的地 震 反 应 与 弹 塑性 结构体 系 的原服 水准 的 比值 。因此 ， 如果 以基 本烈 度 （ 中震 ） 为准来 取地 震 降低 系数 Ｒ或 其倒 数 Ｃ， 意味 着 中 国抗震 规 范 以结 构在 中震 下 的 弹性 则 反应 地 震 为 准 来 通 过 Ｒ或 Ｃ 的折 减 作 用 来 确 定 （ 小震 ） 强度 设计 用地 震作 用 。而 只 能 是与 中震
抗 震设 计不再是 原来 的保证承 载能力 的结构设 计思路 ， 而是要 赋予 结构 以必 要 的非 弹性 变形 的能 力， 以使结构能够承受 一定 能量 区间地震 的作用 。
２ 尺 性 态 水 准 一
建筑 物 或工 程 项 目需 要 根 据重 要 程度 确 定不 同的 “ 态 水 准 ” 即 在何 破 坏 程 度 地 震 下 业 主愿 性 ，
延 性需 求就越 高 。这意 味着 ： 结构 必须具 有更 高 的
的相 对屈 服水 准与 最 大非 弹性 动 力 反 应 以及 体 系
初始 弹性 基本 周期 之间 的关 系 ； 其包 括地 面运 动特 征（ 包括震 级 、 中距 和场 地 特 征 等 ） 结 构构 件 滞 震 、 回特征 以及阻 尼不 同时 给这种关 系带来 的变化 。 结构 的延 性 ， 极 限变 形量／ 服 变形 量 ” 即“ 屈 来
表达 非弹性 变 形 的能 力 。在 这 一 理论 认 识 的基 础
塑性 变 形能力 ， 既在 竖 向和水 平承 载能力 不 降低情
况下 的塑性变 形能 力 。 当结构 的延 性能 力越 大时 ， 作 承载 能力设 计 的地 震作 用就 可 以取得 相对越 小 ，
即 尺越 大 。
上 ， 少 国家设计 规 范正式 提 出在设计 所用 的较小 不
收 稿 日期 ： ００—１ ２１ ２—１ ０ 作者简介 ： 李友 彬 （９ ９一） 男 ， 州 大 方 县 人 ， 师 ， 事 建 筑 结 构 加 固 及 教 学工 作 ，ｍ ｉ：７ ７５ ３ ＠ ｑ ． ｏ １７ ， 贵 讲 从 Ｅ ａｌ２ ２９ ０ ５ ｑ ｃｍ ｝通 讯 作 者 ： 友 彬 ， ｍ ｉ２ ２ ９ ０５ ｑ ．：ｌ 李 Ｅ ａｌ ７ ７ ５ ３ ＠ ｑ ｔｒ ： ｏｌ
大的地震 时 ， 构将 在一 系列控 制 部位进 入屈 服后 结
非弹性 变形状 态 ， 靠其 屈服后 的非弹性 变形 能力 并 来 经受更 大 的地震 冲击 ， 并保持 不倒 。
１ 尺 ｊ基本 规 律 『 １
即弹 塑性 反应 地 震力 降低 系数 ； 即位移 延
性 系数 ， 为最 大非 弹性反 应位 形 Ａｍ ｘ与屈 服位 移 ａ Ａ Ｙ之 比 ： ＝Ａｍ ｘ＂ ； ａ／ Ａｙ Ｔ即按 弹性 刚 度求 得 的 结构 自振周 期 。 单 自由度 体 系 一 Ｔ关 系是 指 单 自 由度 体 系
第２ ８卷 第 １ 期 ２ｌ ０ １ 学 版 ）
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｕｚ ｏ ｎ ｅｓ ｙ（ ａ ｒｌ ｃ ｎ ｅ ） ｏ ｒａ ｏ Ｇ ｉ ｕ Ｕ ｉ ｒｉ Ｎ ｔ ａ Ｓ ｉ ｃ ｓ ｈ ｖ ｔ ｕ ｅ
Ｖｏ ＿２ ．１ ｌ ８ Ｎｏ
这样 的要求不 同， 具体不同体现在 ： ①要求的层次
更细， ②要求控制的效果更准。单 自由度体系的屈 服 水准 与 自振 周期 （ 弹性 ） 以及最 大 非 弹性 动力 反 应 之 间的关 系 ， 以及 当地 面运 动 特 征 ， 含 场地 上 包
特 征不 同时 ， 此关 系发 生重 大变 化 。
