构件性能评价是建筑结构弹塑性分析中的重要内容，SAUSG软件提供了多种构件性能评价方法，评价原理和依据总结如下表介绍。
表0-1 SAUSG软件性能评价标准
名称 | 参考资料 | 评价原理介绍 |
默认值 | 《动力弹塑性时程分析技术在建筑结构抗震设计中的应用》 | |
非线性技术标准 | 《建筑结构非线性分析技术标准》（T/CECS 906-2021） | |
抗倒塌设计标准 | 《建筑结构抗倒塌设计标准》（T/CECS 392-2021） | |
构件位移角标准 | 广东省标准《建筑工程混凝土结构抗震性能设计规程》DBJ/T 15-151-2019 | |
RBS性能评价标准 | 相关项目超限报告 |
在超限结构或减隔震结构性能化设计中，经常采用基于构件承载力的性能评价方法。该方法较多应用于超限结构中大震等效弹性分析、关键构件弹性/不屈服设计或减震子结构设计中，本文将结合SAUSG软件，对基于构件承载力的性能评价方法进行介绍。
评价标准介绍
SAUSG软件中构件承载力性能验算主要参考以下三本设计标准，其中验算细节主要基于标准[2]和标准[3]，如表1-1所示。各标准详细规定详见本文附录。
表1-1 设计标准
根据上述标准规范要求，罕遇地震作用下“高规”和“广东性能规程”对构件性能要求如表1-2和表1-3所示。二者均以构件弹性、不屈服状态对构件正截面和斜截面验算提出要求。“广东性能规程”还增加了极限设计，即根据材料极限值进行构件承载力验算，同时若构件由于屈服程度较高而不适宜采用承载力设计时，也可以采用变形验算。
表1-2 “高规”中罕遇地震作用下构件性能设计要求
表1-3 “广东性能规程”中罕遇地震作用下构件性能设计要求
SAUSG软件实现
软件提供了通过PMM曲线进行构件正截面承载力验算的方法，依次点击【动力结果】→【动力非线性图形结果】→【PMM曲线】，可自动根据材料设计值、标准值和极限值分别生成PMM曲线功能，如图2-1所示。PMM曲线绘制及性能验算原理详见技术文章《技术周刊 | SAUSG软件PMM曲线功能介绍》。
图2-1 构件PMM曲线
表2-1 性能验算状态
根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010和《高层建筑混凝土结构技术规程》，构件正截面承载力可按照设计值、标准值和极限值自动复核，如图2-2所示。
图2-2 构件正截面承载力验算
软件提供了构件抗剪承载力计算和截面验算功能，依次点击【设计报告】→【构件性能验算】→【斜截面验算】显示斜截面验算结果。可显示构件斜截面抗剪承载力验算结果和需求比计算结果云图，如图2-3所示。
图2-3 斜截面验算
斜截面验算依据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第7.2.10和第7.2.11条，计算公式如下：
偏心受压构件斜截面受剪承载力：
偏心受拉构件斜截面受剪承载力：
根据以上计算公式，分别取材料设计值、标准值和极限值计算得到构件抗剪承载力设计值、标准值和极限值。分别取构件当前时刻剪力与承载力之比可得到构件斜截面抗弯承载力需求比。
软件同时提供了构件剪压比计算功能，依次点击【设计报告】→【构件性能验算】→【斜截面验算】→【剪压比】。构件抗剪截面验算结果如图2-4和图2-5所示。
图2-4 剪压比验算
图2-5 剪压比验算表格
剪压比验算依据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第3.11.3条，计算公式如下：
总结
1) 基于构件承载力的性能评价方法在超限结构中大震等效弹性分析、关键构件弹性/不屈服设计或减震子结构设计中应用较多；
2) SAUSG软件中提供了基于构件承载力的性能验算方法，可根据相关规范要求进行正截面验算和斜截面验算，方便工程师采用。
3) 采用基于构件承载力的性能验算方法进行构件性能判定时还需注意：若弹塑性分析中构件损伤较大，此时构件内力将出现明显退化（图3-1），应采用基于构件变形或材料应变的方法进行构件性能验算。
图3-1 构件内力
附录
以下为三本规范相关性能设计规定，其中要点部分以红色字体标注，供读者参考。
图4-1《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016年版）
《建筑抗震设计规范》附录M中对性能化设计方法进行了建议性规定，其中包括了构件承载力参考指标。
第M.1.1-1条规定： 当以提高抗震安全性为主时，结构构件对应于不同性能要求的承载力参考指标，可按表M.1.1-1的示例选用。
表M.1.1-1 结构构件实现抗震性能要求的承载力参考指标示例
第M.1.2条规定： 结构构件承载力按不同要求进行复核时，地震内力计算和调整、地震效应组合、材料强度取值和验算方法，应符合下列要求：
1 设防烈度下结构构件承载力，包括混凝土构件压弯、拉弯、受剪、受弯承载力，钢构件受拉、受压、受弯、稳定承载力等，按考虑地震效应调整的设计值复核时，应采用对应于抗震等级而不计入风荷载效应的地震作用效应基本组合，并按下式验算：
(M.1.2-1)
式中：I2——表示设防地震动，隔震结构包含水平向减震影响；
λ——按非抗震性能设计考虑抗震等级的地震效应调整系数；
ζ——考虑部分次要构件进入塑性的刚度降低或消能减震结构附加的阻尼影响。
2 结构构件承载力按不考虑地震作用效应调整的设计值复核时，应采用不计入风荷载效应的基本组合，并按下式验算：
(M.1.2-2)
式中：I——表示设防地震动或罕遇地震动，隔震结构包含水平向减震影响；
ζ——考虑部分次要构件进入塑性的刚度降低或消能减震结构附加的阻尼影响。
3 结构构件承载力按标准值复核时，应采用不计入风荷载效应的地震作用效应标准组合，并按下式验算：
(M.1.2-3)
式中：I——表示设防地震动或罕遇地震动，隔震结构包含水平向减震影响；
ζ——考虑部分次要构件进入塑性的刚度降低或消能减震结构附加的阻尼影响；
Rk——按材料强度标准值计算的承载力。
4 结构构件按极限承载力复核时，应采用不计入风荷载效应的地震作用效应标准组合，并按下式验算：
(M.1.2-4)
式中：I——表示设防地震动或罕遇地震动，隔震结构包含水平向减震影响；
ζ——考虑部分次要构件进入塑性的刚度降低或消能减震结构附加的阻尼影响；
Rk——按材料最小极限强度值计算的承载力；钢材强度可取最小极限值，钢筋强度可取屈服强度的1.25倍，混凝土强度可取立方强度的0.88倍。
《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.11节对高层建筑构件承载力验算方法进一步明确，对五个性能水准下结构构件的抗震承载力计算方法进行了规定。
第3.11.1条规定： 结构抗震性能设计应分析结构方案的特殊性、选用适宜的结构抗震性能目标，并采取满足预期的抗震性能目标的措施。
结构抗震性能目标应综合考虑抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构的特殊性、建造费用、震后损失和修复难易程度等各项因素选定。结构抗震性能目标分为A、B、C、D四个等级，结构抗震性能分为1、2、3、4、5五个水准（表3.11.1），每个性能目标均与一组在指定地震地面运动下的结构抗震性能水准相对应。
表3.11.1 结构抗震性能目标
第3.11.3条规定： 不同抗震性能水准的结构可按下列规定进行设计：
1 第1性能水准的结构，应满足弹性设计要求。在多遇地震作用下，其承载力和变形应符合本规程的有关规定；在设防烈度地震作用下，结构构件的抗震承载力应符合下式规定：
(3.11.3-1)
式中：Rd、γRE——分别为构件承载力设计值和承载力抗震调整系数。
2 第2性能水准的结构，在设防烈度地震或预估的罕遇地震作用下，关键构件及普通竖向构件的抗震承载力宜符合式（3.11.3-1）的规定；耗能构件的受剪承载力宜符合式（3.11.3-1）的规定，其正截面承载力应符合下式规定：
(3.11.3-2)
式中：Rk——为截面承载力标准值，按材料强度标准值计算。
3 第3性能水准的结构应进行弹塑性计算分析。在设防烈度地震或预估的罕遇地震作用下，关键构件及普通竖向构件的正截面承载力应符合式（3.11.3-2）的规定，水平长悬臂结构和大跨度结构中的关键构件正截面承载力尚应符合式（3.11.3-3）的规定，其受剪承载力宜符合式（3.11.3-1）的规定；部分耗能构件进入屈服阶段，但其受剪承载力应符合式（3.11.3-2）的规定。在预估的罕遇地震作用下，结构薄弱部位的层间位移角应满足本规程第3.7.5条的规定。
(3.11.3-3)
4 第4性能水准的结构应进行弹塑性计算分析。在设防烈度或预估的罕遇地震作用下，关键构件的抗震承载力应符合式（3.11.3-2）的规定，水平长悬臂结构和大跨度结构中的关键构件正截面承载力尚应符合式（3.11.3-3）的规定；部分竖向构件以及大部分耗能构件进入屈服阶段，但钢筋混凝土竖向构件的受剪截面应符合式（3.11.3-4）的规定，钢-混凝土组合剪力墙的受剪截面应符合式（3.11.3-5）的规定。在预估的罕遇地震作用下，结构薄弱部位的层间位移角应符合本规程第3.7.5条的规定。
(3.11.3-4)
(3.11.3-5)
5 第5性能水准的结构应进行弹塑性计算分析。在预估的罕遇地震作用下，关键构件的抗震承载力宜符合式（3.11.3-2）的规定；较多的竖向构件进入屈服阶段，但同一楼层的竖向构件不宜全部屈服；竖向构件的受剪截面应符合式（3.11.3-4）或（3.11.3-5）的规定；允许部分耗能构件发生比较严重的破坏；结构薄弱部位的层间位移角应符合本规程第3.7.5条的规定。
图4-2广东省标准《建筑工程混凝土结构抗震性能设计规程》DBJ/T 15-151-2019
广东省标准《建筑工程混凝土结构抗震性能设计规程》针对不同性能水准下构件采用的性能设计方法进行了区分，分别采用弹性设计、不屈服设计或变形复核的方法。
第5.2.1条规定：基于性能的抗震设计主要包括小震弹性设计、中震弹性（弹塑性）计算复核、大震弹性（弹塑性）计算复核三部分。
1小震作用下，根据国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011、行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3、广东省标准《高层建筑混凝土结构技术规程》DBJ15-92进行弹性计算，并考虑结构构造。
2 中、大震作用下，采用弹性（弹塑性）计算，复核构件承载力和构件变形能力。
第5.2.3条规定： 多遇地震作用下弹性设计时，构件承载力设计应符合式5.2.3条的规定。
(5.2.3)
式中：Rd——构件承载力设计值，按材料强度设计值计算。
第5.2.4条规定： 设防烈度地震或预估的罕遇地震作用下弹性设计时，构件承载力设计应符合式5.2.4的规定。
(5.2.4)
第5.2.5条规定：设防烈度地震或预估的罕遇地震作用下不屈服设计时，构件承载力设计应符合式5.2.5-1的规定，水平长悬臂结构和大跨度结构中的关键构件正截面承载力设计应符合式5.2.5-2的规定，水平长悬臂结构和大跨度结构中的关键构件斜截面承载力设计应符合式5.2.4的规定。
(5.2.5-1)
(5.2.5-2)
式中：Rk——构件承载力标准值，按材料强度标准值计算。
第5.2.6条规定： 设防烈度地震或预估的罕遇地震作用下极限设计时，构件承载力设计应符合式5.2.6-1的规定，水平长悬臂结构和大跨度结构中的关键构件正截面承载力设计应符合式5.2.6-2的规定，水平长悬臂结构和大跨度结构中的关键构件斜截面承载力设计应符合式5.2.5-2的规定。
(5.2.6-1)
(5.2.6-2)
式中：Ru——构件承载力极限值，计算时材料强度可取平均值。
第5.2.7条规定： 设防烈度地震或预估的罕遇地震作用下最小截面设计，钢筋混凝土竖向构件的受剪截面应符合式5.2.7-1的规定，钢混凝土组合剪力墙的受剪截面应符合式5.2.7-2的规定。
(5.2.7-1)
(5.2.7-2)
END
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