1.2 性態設計的發展

不論是我國建筑抗震規范的“三水準、兩階段”設計思想，還是橋梁抗震細則中的“兩水準、兩階段”設計理念，二者都是確保結構在小震作用下的強度驗算和大震作用下的變形驗算滿足相應規范要求^［3，4］。這種抗震設計思想在歷次地震中對確保人的生命安全方面起到了較好的效果。然而這些抗震規范設計思想都是以確保人的生命安全為唯一設防目標提出來的，歷次地震暴露出一些新的問題。例如，1989年的美國Loma Prieta 7.1級地震，傷亡數百人，經濟損失150億美元；1994年的美國Northridge 6.7級地震，傷亡僅57人，經濟損失170億美元；再如1995年日本阪神7.1級地震，死亡5500人，經濟損失為1000億美元；還有1999年我國臺灣集集7.3級地震，死亡2405人，經濟損失100億美元。這些地震表明，地震傷亡人數不多，但造成的經濟損失卻相當驚人。震害表明，僅以保護人的生命安全為單一設防目標的抗震設計思想已不能滿足現代抗震設防需要，于是，基于性能的抗震設計思想在這樣的背景下產生了^［20-29］。1989年美國教授Bertero^［30］在總結加州Loma Prieta地震時曾提出基于性能的抗震設計思想，它是對傳統抗震設計理念的一種揚棄：它繼承了傳統抗震理論的分階段設計思想，同時對結構進行全壽命費用-效益分析，將經濟損失納入震后評價指標，即在確定抗震性能目標時應包括人身安全和財產損失兩個方面。M.J.N.Priestley教授^［31］提出了基于位移的抗震設計方法，實際上就是基于性能的抗震設計思想的具體體現。基于性能的抗震設計和常規設計的對比如圖1.1所示；基于性能的抗震設計流程如圖1.2所示。

圖1.1 常規設計和基于性能設計過程對比

1.2 基于性能的抗震設計流程

目前，我國在基于性能的抗震設計方面也取得了積極成果^［32-40］。王光遠等^［32］采用最優設防烈度對結構性態目標進行度量，并對結構“小震不壞、中震可修、大震不倒” 的可靠度采用模糊數學的方法做了量化分析，建立了基于最優烈度的抗震優化模型。周錫元^{［33，34］}指出，基于性能的抗震設計是一個很長的過程，結構設計尚需照顧技術和管理方面的問題。謝禮立2004年編寫出版了一本自愿采用的《建筑抗震性態設計通則》^［41］，系統、完整地介紹了基于性能的抗震設計通用規則。我國新修訂的《建筑抗震設計規范》明確規定了基于性能的抗震設計^［3］。