日本钢结构抗震设计方法初探_蔡益燕
日本房屋建筑防震措施初探
日本房屋建筑防震措施初探第一篇：日本房屋建筑防震措施初探日本房屋建筑防震措施初探2008年5月12日14时28分四川汶川发生里氏8级特大地震，据民政部统计，截至5月19日21时，地震已造成倒塌房屋536.25万间，损坏房屋2142.66万间。
截至5月22日10时，四川汶川地震已造成51151人遇难，288431人受伤，累计失踪29328人。
有种说法：造成人员伤亡的不是地震，而建筑物的不抗震是更大级别的地震。
不错，事实证明，提高建筑的防震抗震水平，是避免造成伤亡的最重要途径。
众所周知，我们东邻日本是一个地震频发的国家，每年发生有感地震约1000多次，全球10％的地震均发生在日本及其周边地区。
其中6级以上的地震每年至少发生1次，据不完全统计，世界范围内发生的里氏6级以上的地震，大约有20％发生在日本。
然而，地震并没有给日本带来巨大人员伤亡等损失。
2003年9月26日，日本北海道地区发生里氏8级地震，只造成1人死亡、2人失踪和500余人受伤，绝大部分建筑保持完好。
是什么原因造成如此大的反差呢？本文将试图通过对日本房屋建筑防震措施的分析和探讨，以给国人有所启示。
一、以法律作为保障一次次惨痛的地震悲剧在日本发生，1923年的关东里氏8.1级大地震造成99331人死亡、43476人失踪；1995年1月17日发生在兵库县南部地区的阪神里氏7.2级大地震，造成6434人死亡、约4万余人受伤。
然而面对不可避免的天灾，日本人清醒地认识到，要想生存就必须采取果断有效措施。
早在1923年关东大地震之后，日本就制定法律，要求建造房屋时必须计算防震程度，1995年颁布了建筑防震标准——《建筑基准法》。
《基准法》规定，高层建筑必须能够抵御里氏7级以上的强烈地震。
一个建筑工程为获得开工许可，除了设计、施工图纸等文件外，还必须提交建筑抗震报告书。
抗震报告书的主要内容包括，根据地震的不同强度，计算不同的建筑结构在地震中的受力大小，进而确定建筑的梁柱位置、承重以及施工中钢筋、混凝土的规格和配比。
日本减隔震技术的发展
减 震 技 术32日本超高层建筑结构抗震新技术发展现状及思考崔鸿超（上海中巍结构设计事务所有限公司，上海 200135）[摘要] 近半个多世纪以来，世界各地地震频发，相应的抗震技术也得到了长足发展。
近几十年来，我国的结构抗震理论及相关国家标准的制订也逐步完善，保证了建筑物的抗震安全，但在抗震理论及技术方面仍有有待提高的地方。
由于日本是个多地震的国家，频发的大地震在给日本带来灾难的同时，也促使日本的抗震技术得到迅速提高。
介绍了日本抗震技术的发展及其最新抗震技术在高层建筑中的运用，希望能对我国高层建筑抗震技术的发展有所借鉴。
[关键词] 地震；抗震技术；减震；隔震；阻尼器Reflections on newest seismic technologies applied in current super-tall buildings in JapanCui Hongchao(China Majesty Structure Design Office Co., Ltd., Shanghai 200135，China)Abstract: Since half a century before ，seismic technologies have developed rapidly accompanied by the frequent earthquakes in the world ．In recent decades ，seismic theories and national standards in China have improved gradually ．And it ensures the seismic safety of the buildings ，yet to be improved ． Due to it is more earthquakes country ，frequent earthquakes brought disasters to Japan ，which also contributed to the Japan’s rapid progress in seismic technologies ．Development of seismic technologies in Japan and the latest application of technologies in super-tall buildings are introduced ，which provide reference for development of seismic technologies in China ． Keywords: earthquake; seismic technology; energy dissipated technology; seismic isolated technology; damper1 日本抗震设计发展的过程及现状在1923年关东7.9级大地震发生的第二年，城市建造法增加了水平震度为0.1的规定，同时对木结构、混凝土结构和钢结构增加了相应的构造要求，强化了在水平地震作用下结构刚度及强度的保证。
从日本大地震引发建筑结构抗震的思考
从日本大地震引发建筑结构抗震的思考摘要：日本3•11大地震给日本造成重创，也给世界各国带来程度不一的影响，我国地震活动频度高、强度大、震源浅，分布广，是一个震灾严重的国家，地震中，房屋作为最直接伤害生命，也最具杀伤力的物体，其抗震能力成为避震中最关键的因素，如何减少地震造成的灾难，这是全人类都为之努力的课题，本文就这一课题展开讨论，希望在隔震体系和消能减震方面跟大家共同探讨。
关键词：建筑结构，抗震能力隔震体系消能减震引言2011．3．11日日本东北-关东地区发生了里氏9级大地震达，这是日本地震记录史上震级最高的一次。
地震及其他自然灾害的严重性构成中国的基本国情之一。
胡锦涛总书记在纪念汶川地震一周年的讲话中说，“提高防灾减灾能力，是保护人民生命财产安全的必然要求，也是人类社会共同面临的重大课题”，审视日本地震带来的教训，我们须进一步做好防震减灾的各项准备。
本次强震中日本虽然损失惨重，但是还有许多建筑物屹立不倒。
原因如下，其一，与其他地区不同的是，日本的民居大部分都采用了木结构，而这种材料抗震性能特别好：其二，日本新建的建筑当中，钢结构也被广泛地采用：在强震来临时，高楼大厦左右摇晃，仿佛在跳“桑巴舞”。
但强震过后一看，不仅房屋未垮塌，甚至连大的裂缝都没有。
这也是钢结构抗震性高的最好表现。
另一方面，日本立法很严,早在1995年，日本颁布了建筑防震标准《建筑基准法》。
《基准法》规定，高层建筑必须能够抵御里氏7级以上的强烈地震。
按我国现行的《建筑抗震设计规范》规定的方法，结构构件抗震需要进行验算，验算公式如下：S≤R/γRa式中S——结构构件内力（轴向力、剪力、弯矩等）组合的设计值；计算时,有关的荷载,地震作用,作用分项系数、组合值系数和作用效应系数，应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》采用；R——结构构件承载力设计值γRa——抗震鉴定的承载力调整系数我们知道，建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。
蔡益燕教授讲课-当前门架设计问题
蔡益燕教授讲课-当前门架设计问题门式刚架设计常见问题(转载)·吊车梁上翼缘宽度偏小，满足轨道安装尺寸要求，且存在使用幌动问题，此问题较普遍。
·吊车10吨以上时，吊车梁受压翼缘的侧向既不加强截面，也不设置水平掣动桁架，造成吊车幌动。
·某工程屋面坡度角40多度，采用荷载规范规定的体形系数，在大风中倒塌。
·门式刚架多跨不等高，或带天窗多跨厂房，风荷载体形系数使用混乱。
·厂房为砼柱，屋面梁为H形截面钢梁，柱顶铰接，不是门式刚架体系，却按门式刚架设计。
·许多电算资料或手算资料不全，檩条、墙梁、墙架柱、柱间支撑，屋面支撑等，特别是节点连接，相当于部分未进行计算。
·檩条兼作横向支撑桁架竖杆时，并未对其承载力和作为压杆的长细比进行验算。
·有的厂房檩间不设拉条，影响结构安全。
·个别工程将交叉支撑仅设在相邻刚架间的边柱附近，并未形成水平桁架；·不能无条件地选用A级钢材；·绝大多数项目未进行柱脚底板水平反力验算。
·有的厂房温度区段内未形成独立空间稳定的支撑体系，不能保证结构刚度。
·部分项目图纸未注明焊缝形式和质量级别要求，质量无法保证。
·屋面横向支撑和竖向支撑不设在同一柱距内，不能形成刚性空间块体。
·有些项目刚架转折处不设通长刚性系杆，檐口仅有普通檩条，不能保证房屋纵向刚度。
·有的二层厂房，不进行整体分析，存在安全问题。
·有的端板厚度小于16mm。
·厂房有吊车时，中柱采用摇摆柱。
·有的项目不设隅撑。
·抗风柱位置设置不当，未设在屋面水平支撑的节点处。
·未计算有柱间支撑的柱脚锚栓的上拔力。
·屋面支撑和柱连支撑连接节点无计算书。
浅谈对日本工程抗震的认识
资助 ，来至全 国设 计 、科研 院所 、高 校的． ２ 赴 日，在 日 ０人
（ Ｒ ） 就 建 筑 物 抗 震 设 计 和 加 固 方 面 ＢＩ
２ 日本 抗震 法 规 用 两 个 地震 作用 水 平 来 设 计 和验 算 的做 法值得 我们 进 一步 了解 、学 习和借 鉴
日本抗震法规要 求用 两个 档次 地震作 用水 平对 建筑 物 进行设计 和验算 ，即水平 ｌ Ｌ ｖｌ 重现期约 为 ５ （ ｅｅ Ｉ ０年 ） 和水 平 ２ Ｌｖｌ （ ｅｅ ２重 现 期 约 为 ５０年 ） 下 面 仍 然 以 ６ ｍ 以下 的 ０ 。 ０ 中等高度 的 Ｒ Ｃ框架为例 ，简要说 明 日本 的抗 震设计 思路 。 （ 这一思路在 １８ ９ １年 开始 实施 ， 日本称 为 Ｎ ｗ Ｓｉ ｉ Ｄ — ｅ ｅ ｍ ｃ ｅ ｓ ｓ ｎＭｅ ｏ ，按其设 计的 建筑 物经 受住 了数 次 地 震 的考 验 ｉ ｔｄ ｇ ｈ （ 阪神地 震 ） 如 ，因此 日本 抗 震 界对 这 套 思路 充 满 自信 。 ） 在水平 １的地震 作用 下 ，要求 结构 处于 弹性 ，采 用 了容许 应力法对结构构件进行设计 ，此 时采用 的地震 作用系 数 ｃ 。 为 ０ ２ 对 应 我们 小 震 反 应 谱 的 平 台 值 … ） 此 时 的 地 震 作 ．（ ，
人 类 上 世 纪 ８ 、９ 代 的工 程 技 术 水 平 ，就 可 以避 免 在 地 ０ Ｏ年
法、建筑科研体 系以及抗 震科 普教 育等 方 面入 手 ，浅谈 了 对 日本 工程 抗震 的初 步认 识和 体会 ，并就 个别 问题 ，对 中 目的异 同 作 了简 单 对 比 。
关 键 词 ： 日本 建 筑 法 ；设 防 水 准 ；抗 震 设 计 ；抗 震 科 普 教 育
浅谈日本提高钢筋混凝土桥脚耐震整体性的构造细目
浅谈日本提高钢筋混凝土桥脚耐震整体性的构造细目由于日本国地处地震带，地震频发，为了提高钢筋混凝土桥脚耐震整体性，在桥脚构造的细目中有很多规定是必须遵守的。
一.首先，竖直方向的主铁筋的搭接位置为了确保桥脚地震时自身的水平耐力，在桥脚塑形化产生的领域内，原则上不能设置搭接。
由于钢筋混凝土桥脚产生塑形铰的断面，即塑形化产生的领域内，保护层混凝土的剥落使得竖直主铁筋有露出的情况，为确保地震时整体性，在塑形铰长的4倍区间内，竖直主铁筋原则上不能设置搭接。
塑形铰长Lp 的计算如下公式所示Lp = 0.2h-0.1D ( 0.1D < Lp < 0.5D )其中D: 断面高度h：桥脚柱根部到作用力的作用位置桥轴方向和桥轴直角方向塑形铰长不同的情况下，以塑性铰长的一方的值使用。
二.其次，箍筋和中间箍筋的配置为了抑制竖直方向主铁筋的座屈及提高内部混凝土的拘束效果，箍筋和中间箍筋的形式和间隔要按以下规定设置。
1.箍筋使用直径13mm以上的螺纹铁筋。
2.箍筋的间隔，在塑形区域内，箍筋的间隔在150mm以下，在弹性范围内，为抑制竖直主筋的座屈，箍筋的最大间隔为300mm。
箍筋间隔在高度方向有变化的时，要过渡缓和的变化，不能有间隔突变的情况。
3.由于箍筋的作用是防止主筋座屈，加强混凝土横拘束效果，剪切补强，箍筋的形式也要根据这几个目的来设置。
（1）箍筋的端部有设置弯钩，弯钩的弯曲半径是箍筋的2.5倍。
弯钩的形式分为a.半圆形弯钩，长度为箍筋直径的8倍或120mm中取大值。
b.锐角形弯钩，长度为箍筋直径的10倍。
c.直角形弯钩，长度为箍筋直径的12倍。
（2）箍筋的搭接位置要错开，相邻的箍筋的搭接位置要串花配置，不能在同一位置。
搭接端部有直角弯钩，以获得安定的拘束效果，搭接处有中间箍筋的弯钩搭在上面。
如下图所示有直角弯钩的箍筋的定着例（3）箍筋的搭接长度，是箍筋径的40倍以上的长度，但不包括矩形断面的隅角部。
矩形断面的隅角部的箍筋结合处，半圆形弯钩或锐角形弯钩直接挂在竖直主筋上，没有搭接长。
浅析日本建筑物抗震措施对我国防震减灾的启示本科论文
浅析日本建筑物抗震措施对我国防震减灾的启示诚信承诺书本人郑重承诺和声明:我承诺在毕业论文撰写过程中遵守学校有关规定,恪守学术规范,此毕业论文中均系本人在指导教师指导下独立完成,没有剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果,没有篡改研究数据,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,如有违规行为发生,我愿承担一切责任,接受学校的处理,并承担相应的法律责任。
毕业论文作者签名:年月日摘要地震作为一种突发性强、破坏性大的自然灾害，易带来巨大的破坏，并严重威胁着人们的生命财产安全，同时对国家安定与社会和谐都有着重要影响。
我国目前处于经济发展的快速阶段，需要一个稳定和谐的社会环境。
但我国建筑物整体防震减灾能力与国外发达国家相比还有很大的差距，与邻国日本之间更是存在明显差别。
同级别地震情况下，日本受灾情况相对于中国却轻的多，这不得不引起我们对建筑物防震减灾能力地深思。
日本的建筑物具有完善地防震措施,向日本学习建筑防震减灾方面的先进之处,对我国防灾减灾体制建设有重要的启示，对我国建筑防灾减灾的发展也有着很好的借鉴作用。
关键词:建筑物抗震措施;防震减灾;启示ABSTRACTAs a sudden and destructive natural disasters, the earthquake is easy to bring huge damage, and a serious threat to people's lives and property safety, but also has important influence on national stability and social harmony. China is currently in the rapid economic development stage, the need for a stable and harmonious social environment. But there is a big gap between the overall capacity of the building and the ability of earthquake prevention and disaster mitigation in China compared with the developed countries, and there is a significant difference between the two countries. In the case of the same level of earthquake, Japan's disaster situation is much lighter than China, which has to cause us to think deeply about the ability of building earthquake disaster prevention and disaster mitigation. Japanese buildings has to improve the aseismatic measures. Advanced point to Japan to study the construction of earthquake prevention and disaster reduction, have important implications for China's disaster prevention and mitigation system construction, development of building disaster prevention and reduction in our country also has a very good reference.Key words: Aseismatic measures of buildings; earthquake disaster reduction; inspiration目录1引言 (1)2 地震的产生及对建筑物的危害 (2)3日本建筑物的防震减灾措施 (3)3.1 严格完善的建筑法 (3)3.2提高建筑自身应对灾害的能力——新型建筑基础及结构 (3)3.2.1滑动体基础 (3)3.2.2 弹簧基础 (4)3.2.3制震结构设计 (4)3.2.4地基设水槽 (4)3.3研发使用新型抗震材料 (4)3.3.1新型钢材 (5)3.3.2研发塑料纤维新型材料 (5)3.3.3 SRF工艺——给建筑缠上树脂绷带 (6)4我国建筑物防震减灾存在的不足之处 (7)4.1城乡建筑抗震要求差距过大 (7)4.2房屋建筑自身抗震能力较低 (7)4.3农村建筑行业混乱并缺乏相应的监督体制 (8)结论 (9)参考文献 (11)致谢 (12)1 引言1引言伴随着经济的快速、高效发展,我国城镇化建设进程飞速加快。
日本桥梁的防固和抗震技术
日本是亚洲经济发达国家，由于其国土小，山地多，又处于地震活动带，对其国内桥梁设施技术要求很高，这也推动了其建桥工程技术的发展。
而我国随着改革开放以来大量基础设施建设的上马，今后20-30年，将面临大量危旧桥，在此，我们仅向各界人士介绍一下日本的建桥及抗震技术，以供借鉴。
技术世界领先日本高速公路、轮轨交通、快速铁路和城市立交都是高架桥梁，跨海湾的桥梁都是特大型桥，桥型多种多样，外型丰富多彩。
日本的桥梁施工技术和使用要求都很高，钢材质量好，钢桥采用锌喷涂方法，防锈技术已达到20年不脱落。
全日本共有桥梁13万座，其中钢桥居多，约占41％；预应力砼桥占34.8%；砼桥占19.8%，大多数是70年代以后修建的。
明石大桥、獭户大桥是联结本州岛和四国之间的高速公路上的两座特大桥梁。
前者跨越明石海峡，跨径2990米，为世界第一；后者是跨越獭户内海的大桥，由三座吊桥、两座斜张桥、一座横架桥组成，全长9367米，是双层桥梁，吊桥最大主跨1100米，在双层桥中也属世界第一。
明石大桥宽35米，塔高282米，基础水深60米；最大水深160米，风速80米／秒，地震力按100年周期8.5级设计。
桥梁建造采用了先进的海底掘挖、沉箱灌注砼基础、高精度的塔架安装（每段焊接误差0.04m2），用直升机架设索道及加劲梁等施工工艺。
加强桥梁防固日本建筑界人士预测到下世纪30年代就有一半的桥梁进入老化，因此在设计桥梁时，不仅考虑初期的建造费用，而且还考虑到远期改建、拓宽、增加车速、提高标准的费用和养护费用等问题，使总的成本减少。
日本很重视桥梁优质耐久性和延缓老朽化的研究，分门别类地研究了钢结合梁的涂料、砼桥面板的防水、伸缩缝的设置，防护栏杆的构造、支座形成的选取等各个方面。
针对城市、山区、沿海等地区采用不同的对策，要求延长桥梁使用寿命。
另外，他们还注重桥梁的装修，把装修和防锈、隔音、防污染等功能结合起来，达到双重目的。
如选用白、米黄、浅绿色的防锈基料；在桥体侧面及底面安装防污的金属饰板；隔音墙为透明的或半透明的，能透过视线，不显压抑；泄水管集中设在墩中心；天桥地道普遍用不锈钢栏杆；铺砌地面的花岗岩，彩砖色彩和周围建筑物一致。
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钢结构工程研究⑨ 《钢结构》2012增刊13日本钢结构抗震设计方法初探蔡益燕（中国建筑标准设计研究院，北京，100044）提 要：本文对日本钢结构抗震设计方法作简要介绍，并对美日抗震设计特点作对比。
关键词：钢结构；抗震设计；构造措施；吸收能力1．引言日本的钢结构抗震设计有“一次设计”和“二次设计”之分，但又不具有我们通常所说的小震阶段和大震阶段的关系。
一次设计的剪力系数是0.20，二次设计的剪力系数是1.0，是不同震度的设计，设计方法也大不相同。
但一次设计称为容许应力设计，二次设计称为极限承载力设计，在这方面又与二阶段有相似之处。
对于高度为31m 以下的房屋用一次设计，此时仅按小震（剪力系数0.20）作弹性设计, 层间位移角限值为1/200（非结构构件不显著损伤时为1/120，日本规定幕墙的变位限值是1/150，此时会有一些损伤），用于在频度为多次的中等程度地震和强风作用时不坏的房屋。
31m 以下的房屋一般是多层的，因此，一次设计用于多层而不是高层，且需符合下述的五项构造要求。
（日本也有主张将31m 以下的规定取消的）。
对于高度31m 以上房屋的采用的所谓二次设计，是将大震1g 下的结构按弹性受力的假定得出的层剪力（)udi Q 乘结构特性系数（含形状特性系数）进行折减，得出必要的保有水平耐力，用结构特性系数s D 表示塑性变形能力。
塑性变形能力大时s D 值小，需要的极限承载力较小；塑性变形能力小时s D 值大，需要的极限承载力较大。
它相当于美国的结构性能系数R ，与美国的抗震设计思路是相似的，但有几点不同；1）地震力统一取1.0g ，是抗大震，美国是抗中震；2）弹塑性设计基于吸收能力的概念，即吸收能力应大于地震输入能量；3）层间位移限值为1/100，就大震来说比美国的1/67稍严；4）构造措施基本上还是小震时的五项，但作了量化，与结构特性系数挂钩。
5）日本的特性系数是算出来的，美国的性能系数是规定的。
框架具有的保有水平耐力（ui Q ）应大于必要的保有水平耐力（)uni Q ，即框架的极限水平承载力应大于需要的极限水平承载力，而后者是根据剪力系数和地震活动度系数等确定的。
钢结构工程研究⑨ 《钢结构》2012增刊142．对31m 以下房屋应符合的构造要求1）各层的刚性率应符合6.0/≥=s s s r r R式中，s r 为各层层间位移角的倒数,s r 是其平均值。
2）各层的偏心率15.0/≤=e e r e R式中，e 是各层的刚心至重心的距离；e r 是弹性半径（各层对刚度中心的抗扭刚度除以水平刚度后所得值的平方根）。
3）支撑的水平力分担率：设置受水平力支撑之楼层（地下层除外），其支撑的水平力分担率β所对应的系数α，按下式确定：7/5≤β时，βα7.01+= 7/5>β时，5.1=α式中，β为支撑水平力分担率。
有支撑的楼层，地震时的内力应乘α倍。
4）支撑连接的承载力应符合以下规定。
y j u N N α≥式中, α为规定的支撑连接系数。
5）应确保塑性变形能力：(1) 板件宽厚比应符合表1中FA 项要求。
表1.梁、柱局部屈曲的宽厚比限值截面 部位 钢材 FA FB FC 翼缘 Q235 Q325 9.5 8 12 10 15.5 13.2H 形腹板Q235 Q325 43 37 45 39 48 41 柱箱形 壁板Q235 Q325 33 27 37 32 48 41 翼缘Q235 Q325 9 7.5 11 9.5 15.5 13.2 梁H 形腹板Q235 Q32560 5165 5571 61(2)梁应防止侧向屈曲。
① 梁全长等间隔设置侧向支承时，绕弱轴长细比y λ应符合以下（a)的规定。
② 梁端附近设置侧向支承时，超过屈服弯矩的范围应按(b)的间隔配置。
（a) 梁的侧向支承点数Q235：n y 20170+≤λ钢结构工程研究⑨ 《钢结构》2012增刊15Q325：n y 20130+≤λn 为侧向支承数。
(b) 梁的侧向支承间隔Q235：250/≤f b A h l ，且65/≤y b i l Q325：200/≤f b A h l ，且50/≤y b i lf A 为受压翼缘面积，b l 为梁的跨度，y i 为梁绕弱轴回转半径。
(c) 梁、柱连接和拼接应乘规定的连接系数。
3．31m 以上房屋的结构特性系数s D1）框架的等级构件特性系数s D 与板件宽厚比有关，而板件宽厚比根据上面的列表已经知道，它是与框架等级（FA、FB、FC）有关的。
s D 也与支撑群的类别（BA、BB、BC）有关，它涉及支撑的水平力分担率u β。
u β越小，框架的延性越好，s D 也越低。
在我国规定中无此概念：框架是有良好延性的，而中心支撑是没有延性的。
日本甚至在小震弹性设计时就规定，有支撑的楼层地震作用时的内力，要乘与支撑的水平力分担率u β相应的增大系数α，已经和延性挂钩。
而我国抗震规范小震弹性设计时，却远离了对延性的观念。
表2s D 值BA BBBCF 等级 u β=0u β3.0≤0.3-0.7 u β>0.7u β≤0.30.3-0.5 u β>0.5FA Ⅰ(0.25)Ⅰ(0.25) Ⅰ(0.3) Ⅰ(0.35)Ⅱ(0.3) Ⅱ(0.35) Ⅱ(0.4) FB Ⅱ(0.3) Ⅱ(0.3) Ⅰ(0.3) Ⅰ(0.35)Ⅱ(0.3) Ⅱ(0.35) Ⅱ(0.4) FC Ⅲ(0.35)Ⅲ(0.35) Ⅱ(0.35)Ⅱ(0.4) Ⅲ(0.35)Ⅲ(0.4) Ⅲ(0.45)FDⅣ(0.4)Ⅳ(0.4)Ⅳ(0.45)Ⅳ(0.5)Ⅳ(0.4)Ⅳ(0.45)Ⅳ(0.5)注：① 支撑端部的连接承载力均应乘规定的连接系数；② 构件拼接承载力均应乘规定的连接系数；③ 梁的侧向支承应充分，承载力不得急剧降低。
等级Ⅲ按《钢结构设计规范》设计即可，虽然框架构件都要求达到全塑性承载力，但此时及以下（等级）已没有塑性变形能力。
等级Ⅱ的框架构件达到塑性承载力时，到承载力下降开始之前，累积变形倍率取2倍以上（累积变形倍率是弹塑性变形与弹性变形的比值）。
等级Ⅰ的框架由塑性变形能力丰富的构件构成，构件的累积变形倍率取4倍以上。
框架和支撑组成的混合型结构中，应按表2的规定，采用与各自等级对应的结构特性系数；钢结构工程研究⑨ 《钢结构》2012增刊16支撑的等级按其有效长细比确定。
另外，应满足31m 以下房屋应遵循的4），5）两条规定。
表3. 支撑等级注：e λ是支撑的有效长细比。
右列是Q235时的有效长细比值。
4．31m 以上的形状系数es F形状系数es F 是刚度率s R 和偏心率e R 所对应的系数s F 和系数e F 的乘积：e s es F F F ⋅=表4. s F 值刚度率s R 系数s F 6.0≥s R 1.06.0<s R2.0-（6.0/s R ）表5e F 值偏心率e R 系数e F 15.0≥e R 1.0 0.15＜s R ＜0.3 直线插值 3.0<e R1.5注：偏心率计算方法可参见JGJ99-98附录例题钢结构工程研究⑨ 《钢结构》2012增刊175．能量吸收能力在结构进入弹塑性阶段，日本对抗震性能的判定标准，是能量吸收能力要大于地震输入能量E 。
多层框架的抗震性能，即能量吸收能力，定义为在水平力作用下框架的极限承载力与塑性变形能力的乘积（见图1）。
图中，地震力在柱中产生的层剪力（该层以上楼层剪力的总和）用Ｑ表示，横座标为层间位移δ（与相邻上部楼层的位移差）。
表示层剪力和层间位移关系的时程曲线，其可供分析的形式称为恢复力特性。
钢框架的恢复力特性包括：骨架线部分(S)、包辛格部分(B)和弹性卸荷部分。
图中，弹性卸荷部分将荷载增加到零之前的一段用细实线表示。
在该图的正值和负值部分，都包含了骨架线所做的功Sp W 和包辛格部分所做的功Bp W 。
它们的总和p W 是钢结构的吸收能力。
上述概念用表达式表示，则为E W p > （1）式中，Sp Bp p W W W +=−++=Sp Sp Sp W W W −++=Bp Bp Bp W W W2)2/1E MV E （= （2）式中，p W 为钢框架的塑性时程变形能，Sp W 是骨架线部分的塑性时程变形能，Bp W 是包辛格部分的塑性变形能，E 是地震输入能量，M 是建筑物质量，E V 是地震输入能量的速度换算值。
p W 的极限值是根据框架破坏性试验和建筑震害得出的，如图1c 所示。
当荷载逐渐增加并反复作用时得出的时程曲线，可通过骨架线部分和包辛格部分求出吸收的能量，从而算出p W 值。
地震能量E 采用运动能表达式，由速度换算值计算，由阻尼比１０％的单自由度体系弹性衰减反应分析，求得输入能量的速度换算值与周期的E ～T 关系，称为能量反应谱，作为地震波评价的尺度。
以框架塑性变形能p W 为计算指标与正负弹性应变能之和e W 的比值，可用无量纲累积塑性变形倍率η表示，即将塑性变形累积值的累积塑性变形p δ除以屈服变形y δ。
ypyy p y ep Q Q W W δδδδη==＝(3)钢结构工程研究⑨ 《钢结构》2012增刊18式中，Bp Sp p δδδ+=；−++=Sp Sp Sp δδδ； −++=Bp Bp Bp δδδ；2/)(−++=Sp Sp Sp δδδSp B Bp δγδ=， ⑷式中，Sp Bp B W W /=γS B s B γηγη)1(2)1(+=+= ⑸式中，y Sp S δδη/=，y Sp S δδη/=累积塑性变形p δ是骨架线部分的塑性变形Sp δ和包辛格部分塑性变形累积值Bp δ之和。
包辛格部分的累积塑性变形Bp δ，是用试验得出的常数B γ和骨架线部分的塑性变形Sp δ确定的，B γ则是由试验得出的包辛格部分塑性变形能Bp W 和骨架线部分得出的Sp W 之比得出的（见（4）式）。
图2表示骨架线的累积塑性变形Sp δ与屈服变形y δ之比的累积塑性变形倍率S η,其与η的关系如式(5)所示。
累积塑性变形倍率是反映结构变形能的重要参数，有η和S η之分，是由骨架线部分和包辛格部分的累积值之和求得的η，和由骨架线部分求得的S η。
此处，S η是短时间地震能量输入引起结构脆性破坏时用的限值，而η是长时间反复大变形下破坏时用的限值。
根据1995年阪神地震钢结构的破坏情况调查有250=E V cm/s 的能量输入，框架累积变形倍率=η10～20，B γ=1.0，骨架线部分的平均累积变形倍率S η=2.5～5左右。
因此，s D =0.25～0.3的框架至少应有=η20（η=5）以上的塑性变形能力。
Sp B Bp δγδ= (4-a) Sp Bp B W W =γ (4-b)S B S B ηγηγη)1(2)1+=+＝（ (5)式中，y Sp S δδη/=，y SpS δδη=，2/)(−++=Sp Sp Sp δδδ钢结构工程研究⑨ 《钢结构》2012增刊19图1 框架结构抗震性能概念图2 框架结构的抗震性能概念对于60m 以上房屋，按日本规定，设计要提交建筑中心评定和建设部长批准。