地震災(zāi)害是人類(lèi)面臨的嚴(yán)重自然災(zāi)害之一。抗震加固工程地震具有突發(fā)性的特點(diǎn)，至今可預(yù)報(bào)性仍然很低。強(qiáng)烈地震常造成人身和財(cái)產(chǎn)的巨大損失。建筑結(jié)構(gòu)主要靠延性來(lái)抵抗較大地震作用下的非彈性變形，因此，地震作用下，結(jié)構(gòu)的延性與結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度具有同等重要的意義。地震力降低系數(shù)對(duì)設(shè)防烈度地震作用的整體降低實(shí)際上決定了結(jié)構(gòu)的屈服水準(zhǔn)和對(duì)結(jié)構(gòu)延性需求的大小。目前，能力設(shè)計(jì)法已為各國(guó)普遍接受，通過(guò)能力設(shè)計(jì)法，形成合理的耗能機(jī)制，使塑性鉸出現(xiàn)在延性易于保證的部位；確保結(jié)構(gòu)在未達(dá)到所需要的延性前不至于發(fā)生剪切失效；并通過(guò)細(xì)部構(gòu)造措施來(lái)保證延性的充分發(fā)揮。
在地震作用下， 一味地追求結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度并不可取，結(jié)構(gòu)的延性是非常重要的。地震分為小震、中震和大震。所謂小震指的是常遇地震，50 年出現(xiàn)的概率大約為63 % ，重現(xiàn)期為50 年。中震是指50 年出現(xiàn)的概率約為10 % ，重現(xiàn)期為475 年。而大震指的是罕遇地震，50 年出現(xiàn)的概率為2 %～3 % ，重現(xiàn)期為1641～2475 年。對(duì)于偶然性和隨機(jī)性很大的地震荷載，要想使結(jié)構(gòu)強(qiáng)度一定大于結(jié)構(gòu)反應(yīng)，幾乎是不可能的，而且是十分不經(jīng)濟(jì)的。受社會(huì)承受犧牲的能力和經(jīng)濟(jì)制約的因素，我們只能從概率的角度出發(fā)，使結(jié)構(gòu)在一定的概率保證下能安全正常地發(fā)揮作用。這就決定了抗震設(shè)計(jì)的基本原則，在我國(guó)即通常所說(shuō)的“小震不壞，中震可修，大震不倒”。在“小震”作用下，要求結(jié)構(gòu)不受損傷或不需修理仍可繼續(xù)使用。從結(jié)構(gòu)抗震分析角度來(lái)說(shuō)，就是要求結(jié)構(gòu)在“小震”作用下保持準(zhǔn)彈性反應(yīng)狀態(tài)，而不進(jìn)入使建筑物中斷使用和產(chǎn)生非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞的非彈性反應(yīng)狀態(tài)；同時(shí)結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形應(yīng)控制在合理的限制范圍以?xún)?nèi)，目的是使結(jié)構(gòu)具有足夠的抗側(cè)向力剛度。中震大概相當(dāng)于我們的設(shè)防烈度地震，當(dāng)遭遇到中震作用時(shí)，結(jié)構(gòu)可以有一定程度的損壞，經(jīng)修復(fù)或不經(jīng)修復(fù)仍可繼續(xù)使用。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)說(shuō)，維修費(fèi)用不能太高。對(duì)發(fā)生概率極小的罕遇大震（“大震”的烈度比設(shè)防烈度約高一度左右） .要求當(dāng)結(jié)構(gòu)在遭遇“大震”作用時(shí)，不應(yīng)倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。
當(dāng)小震來(lái)臨，應(yīng)確保所有的結(jié)構(gòu)構(gòu)件在抵抗地震作用力時(shí)，具有足夠的強(qiáng)度，使其基本上處于彈性狀態(tài)。并通過(guò)驗(yàn)算小震作用下的彈性位移共同來(lái)保證結(jié)構(gòu)不壞。處于這個(gè)階段的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不會(huì)發(fā)生明顯的非線(xiàn)性變形，也不必需要采取特殊的構(gòu)造措施。在中震作用下，結(jié)構(gòu)的某些關(guān)鍵部位超過(guò)彈性強(qiáng)度，進(jìn)入屈服，發(fā)生較大變形，達(dá)到非線(xiàn)形階段，這時(shí)，我們就特別提出延性要求（延性指當(dāng)?shù)卣鹌仁菇Y(jié)構(gòu)發(fā)生較大的非線(xiàn)性變形時(shí)，結(jié)構(gòu)仍能維持其初始強(qiáng)度的能力，是結(jié)構(gòu)超過(guò)彈性階段的變形能力，它是結(jié)構(gòu)抗震能力強(qiáng)弱的標(biāo)志。它包括承受極大變形的能力和靠滯回特性吸收能量的能力，它是抗震設(shè)計(jì)當(dāng)中一個(gè)非常重要的特性） .當(dāng)中震來(lái)臨的時(shí)候，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)具有非彈性特征，某些關(guān)鍵部位超過(guò)其彈性強(qiáng)度，進(jìn)入塑性狀態(tài)。由于它有一定的延性，它的非線(xiàn)性能夠承擔(dān)塑性變形，使它在變形中能夠耗費(fèi)和吸收地震能量。代價(jià)是可能導(dǎo)致較寬的裂縫，混凝土表皮起殼、脫落，可能有一定的殘余變形，但不至于導(dǎo)致安全失效，以達(dá)到中震可修的設(shè)防目標(biāo)。處于這個(gè)階段的結(jié)構(gòu)，對(duì)延性就會(huì)提出相應(yīng)的要求，而延性就要靠精心設(shè)計(jì)的細(xì)部構(gòu)造措施來(lái)保證。當(dāng)大震來(lái)臨的時(shí)候，結(jié)構(gòu)的非線(xiàn)性變形非常大，也可能發(fā)生不可修復(fù)的破壞。處于這個(gè)階段的結(jié)構(gòu)就需要通過(guò)計(jì)算它的彈塑性變形來(lái)保證結(jié)構(gòu)不致倒塌。
地震力降低系數(shù)的大小決定了設(shè)計(jì)地震力取值的大小，從而決定了對(duì)延性要求的大小用于承載力設(shè)計(jì)的地震作用可以取到小震水平，當(dāng)更大的地震來(lái)臨的時(shí)候，則靠結(jié)構(gòu)的延性去抵抗。所以不取用設(shè)防烈度地震作用力來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載力設(shè)計(jì)，而需要把設(shè)防烈度地震力降低一個(gè)系數(shù)，稱(chēng)為地震力降低系數(shù)。地震力降低系數(shù)取得越大，設(shè)計(jì)地震作用就取得越小；地震力降低系數(shù)取得越小，設(shè)計(jì)地震作用就取得越大。在同一個(gè)設(shè)防烈度下，地震力降低系數(shù)取得越大，地震作用就越小，那么按此小的地震作用設(shè)計(jì)出來(lái)的結(jié)構(gòu)的屈服水準(zhǔn)就越低，意味著結(jié)構(gòu)在相應(yīng)強(qiáng)烈程度地震下形成的非彈性變形就越大，這就要求結(jié)構(gòu)具有較大的延性來(lái)保證它較大的非彈性變形的實(shí)現(xiàn)，因而對(duì)延性提出的要求就更高。這一延性等級(jí)的結(jié)構(gòu)即為較低設(shè)計(jì)地震力取值2較高延性要求的“高延性等級(jí)”結(jié)構(gòu)。地震力降低系數(shù)取得越小，地震作用就越大，那么按此大的地震作用設(shè)計(jì)出來(lái)的結(jié)構(gòu)的屈服水準(zhǔn)就越高，意味著結(jié)構(gòu)在相應(yīng)強(qiáng)烈程度地震下形成的非彈性變形就越小，這就只需要要求結(jié)構(gòu)具有較小的延性來(lái)保證它較小的非彈性變形的實(shí)現(xiàn)，因而對(duì)延性提出的要求就越低。這一延性等級(jí)的結(jié)構(gòu)即為較高設(shè)計(jì)地震力取值2較低延性要求的“低延性等級(jí)”結(jié)構(gòu)。同理，在同一個(gè)設(shè)防烈度下，地震力降低系數(shù)取為中等，地震作用也為中等，因而對(duì)延性提出的要求也為中等。這一延性等級(jí)的結(jié)構(gòu)即為中等設(shè)計(jì)地震力取值2中等延性要求的“中等延性等級(jí)”結(jié)構(gòu)。這樣，地震力降低系數(shù)的大小實(shí)際上就決定了設(shè)計(jì)地震力取值的大小，從而決定了對(duì)延性要求的大小。
