研究背景：

基于性能的地震工程PBEE (performance-based earthquake engineering)的思想自提出后，全世界地震多发国家（如美国、日本、中国、新西兰、意大利、土耳其、伊朗等）都对其开展了研究和实践。早期PBEE方法在新近地震中暴露出不足的核心问题是在性能评估和设计过程中没有恰当地考虑和处理地震作用及复杂结构非线性行为中的不确定性。为了量化不确定性以及采用更加明确的性能指标，美国太平洋地震工程研究中心(PEER)提出的新一代基于性能地震工程的全概率方法，并在2012年颁布了FEMA P58规范，给出了理论和实施方法。减隔震结构经常被用于我国高烈度区防灾关键建筑。为此，专门针对减隔震结构进行精细化的非线性地震反应模拟，并与抗震结构地震反应性能进行比较，采用FEMA P-58方法更加全面的评估隔震建筑与消能减震建筑在提高地震反应性能与损失的不同特性十分重要。

研究方法及结果：

依据FEMA P-58抗震性能评估理论，选择基于强度的评估方法，对比了普通框架结构、BRB-框架结构、隔震框架结构在四个地震动强度下的结构响应情况及地震性能评估与损失进行了对比评估。

1） FEMA P-58抗震性能评估方法（图1）选取了使非工程人员也易于理解的性能指标；采用了全概率的思想，考虑了地震损失评估中的不确定性因素；利用蒙特卡罗方法，提高了分析的精确度，降低了分析中的不确定性；采用性能组为单位进行性能评估，使性能评估具体到建筑物中的结构构件与非结构构件。

2）结构响应分析结果（图2）显示，与普通框架结构相比，BRB-框架结构与隔震结构在各个强度等级的地震下层间位移角均降低了40%-60%；隔震结构的顶层楼层加速度降低了45%，而BRB-框架结构顶层的楼层加速度增大25%。

3）地震损失评估结果显示（图3、4），采用隔震框架结构与BRB-框架结构可以有效降低建筑物在地震作用下的维修成本与维修时间。与普通框架相比，在罕遇地震作用下隔震结构的维修成本与维修时间可降低65%与58%，BRB-支撑框架结构可降低47%与34%。

该成果发表在国际权威期刊《ASCE-ASME Journal of Risk and Uncertainty in Engineering Systems, Part A: Civil Engineering》（Ke Du, Wen Bai, *Jiulin Bai, Deng Yan, Maosheng Gong, Jingjiang Sun. Comparative Seismic Performance Assessment of Reinforced Concrete Frame Structures with and without Structural Enhancements Using the FEMA P-58 Methodology. 2021, 7(4): 04021047. https://doi.org/10.1061/AJRUA6.0001173）（IF：1.926，*通讯作者）。

图1 基于FEMA P-58理论进行抗震性能评估的基本流程图

图2 结构最大层间位移角和峰值楼层加速度分析结果

图3 四个地震强度下三种结构的维修成本结果对比