杨博士专刊 | 性能化设计之一（方法由来）

建筑结构性能化设计与传统设计方法区别在哪？性能化设计能给结构工程师带来什么价值？性能化设计的问题和如何继续发展？我们用四期文章讨论一下相关问题。

基于性能设计方法的提出

基于性能的抗震设计方法（PBSD，Performance-Based Seismic Design）最早由美国加州工程师协会（SEAOC，Structural Engineers Association Of California）于1995年在Vision 2000 committee.《Performance-Based Seismic Engineering of Buildings》中提出理论框架。该抗震设计方法被提出后，受到世界范围内陆震工程界的广泛关注，进行了大量的相关理论研究和工程实践工作。美国应用技术理事会（ATC，Applied Technology Council）在1995年、1996年发表的ATC-34、ATC-40报告中包括了PBSD方法。美国联邦紧急事务管理厅（FEMA，Federal Emergency Management Agency）1996年发表的FEMA273/274中也包含了PBSD内容。1996年，日本建筑标准法按照PBSD要求进行了修订。我国《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010加入了PBSD相关内容。

基于性能设计方法的含义

SEAOC提出PBSD设计方法主要源于1994年美国加州洛杉矶北岭（Northridge）地震等的震害现象，即人员死伤较少，但财产损伤巨大；1995年日本阪神地震也体现出了同样现象。因此PBSD的核心思想是强调根据业主的个性化需求确定抗震性能水准，给予业主和设计师较大的灵活性。

PBSD方法给出了性能水准、地震设防水准与性能目标之间的关系，业主和设计师可以根据需要，相对传统抗震设计方法有更加宽泛的设计选择可能性，如下图所示：

基于性能设计方法在我国标准规范中的体现

PBSD方法中的“Performance-Based ”在中文中存在不同的翻译方式，包括“基于功能的”、“基于性态的”、“基于性能的”和“性能化”等，体现了对PBSD方法的理解差异。

2004年发布的《建筑工程抗震性态设计通则》CECS 160:2004除对PBSD方法相关的抗震建筑使用功能及地震作用进行了明确规定外，也较为详细地规定了钢筋混凝土结构、钢结构、组合结构、砌体结构以及隔震结构的具体设计方法，比较可贵的是该通则对非结构构件设计也进行了规定。由于该通则的非强制性，并未在后期工程实践中获得普遍应用。

《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第3.10节规定了建筑抗震性能化设计相关条文，附录M给出了实现抗震性能设计目标的参考方法。《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ 3-2010第3.11节规定了结构抗震性能设计相关条文。“抗规”附录M给出了4个性能水准（性能要求），“高规”与“抗规”规定存在差异，根据性能目标和地震水准给出了5个性能水准，如下表所示，不同抗震性能水准的结构可采用不同的设计方法进行设计：

2022年发布实施的中国勘察设计协会团体标准《建筑结构抗震性能化设计标准》 T/CECA 200024-2022对PBSD方法进行了较为系统的规定，面向近年来的工程实践需求，采用了国内外的一些较新科研成果，适应了分析方法尤其是非线性分析技术的进展。

小结

本期文章对基于性能设计方法的提出、发展和我国标准规范中的体现进行了讨论，总结如下：

1) 基于性能设计方法的产生源于美、日等国近年来“人员死伤较少，但财产损伤巨大”的震害现象，这种现象是否也符合我国震害现状值得深入思考；

2) 基于性能设计方法通过指定性能目标和对应的更加精细性能水准，使得业主和设计师拥有更加宽泛的设计选择可能性；

3) 基于性能设计方法在我国经历了20余年的发展，实际工程应用与相关标准规范也在不断完善中。

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