針對《建筑結構抗倒塌規范CECS392》的修編問題（參閱《建筑結構抗倒塌設計規范CECS392》修訂批文及修訂意見征集），我們近年來有一些思考，當然規范中需要修訂的地方遠不止這些內容，也歡迎大家進一步補充修編意見。
首先從研究得最多的，也是受關注最多的抗地震倒塌談起。今天先談談“大震不倒”的定義、要求及驗算方法。
從道理上說，“大震不倒”是所有抗震設計的基本要求。但是，我國目前的抗震設計，從操作上仍然是通過小震的彈性設計，再加上基于經驗的構造要求，來保證大震不倒的目標。并且對絕大部分建筑是不做抗倒塌驗算的。而美國從本世紀初開始，就通過ATC-62、ATC-63、ATC-72等多個研究計劃，首先提出建筑抗地震倒塌能力的驗算方法（即ATC-63計劃的最終成果FEMA P-695指南），然后用FEMA P-695的方法來檢驗美國現有抗震設計方法中各參數（如承載力折減系數，位移放大系數等）的取值合理性，進而修訂現行的抗震設計方法。而我國目前抗震設計還非常缺少這一系統性的工作，這導致一方面很多已有抗震設計方法其抗倒塌效果缺乏檢驗，另一方面很多新的結構體系由于缺少震害經驗和工程經驗，其設計方法也缺乏依據。
所以，我們對《建筑結構抗倒塌規范》的追求之一，是希望能建立起對應于美國ASCE-7、FEMA P-695和ASCE-41的規定內容，具體包括：
一、“大震不倒”的定義和要求（參考ASCE-7）
雖然我國規范規定了“大震不倒”的要求。但是考慮到地震和結構的復雜性，結構地震倒塌的風險是客觀存在的，只是一個概率大小的問題。美國在2010年版本的ASCE-7規范中，率先提出了“面向一致倒塌率”的設計理念，要求對于常規結構，50年設計期內發生倒塌的概率不得大于1%。在2013、2016版的ASCE-7規范中，對上述要求做了進一步的完善，對不同重要性等級的結構，規定了從0.5%、1%、2.5%的50年可接受倒塌率（大致對應我國的乙類、丙類、丁類設防等級）。而我國目前缺乏相應的規定。
那有讀者可能會問，為什么要研究這個大震可接受倒塌率呢？我們現行的抗震設計方法有什么問題呢？這里給大家看兩張圖：
一張圖是我們將一個按照規范7度設防設計的框架設定在全國不同地區，考察其50年設計期內的倒塌風險。結果發現其倒塌風險有著巨大的差別。造成這個結果的原因是：我國地震區劃圖目前還是按照50年超越概率10%的地震風險來設定的。而由于地震的復雜性，不同地區其50年超越概率10%的地震風險可能是一樣的，但是50年超越概率2%的地震可能就會有巨大的差別。這樣一來，某些地區建筑物的地震倒塌風險就可能會更高，這肯定是不合理的。
另一張是我們對兩個按照現行規范設計的結構的抗地震倒塌能力對比，從這張圖中可以清晰看出，雖然這兩個結構都是滿足我國現行抗震設計規范的，但是不同結構的抗地震倒塌能力有著顯著的差別。我們肯定不能無限制的提高建筑的抗震要求，但是到底提高到多少算是足夠了？我們在設計規范里面提了很多的設計要求，按照這些要求做出來的結構，其抗地震倒塌性能到底能不能滿足要求？特別是新的結構體系，在缺乏震害經驗的情況下，到底結構該做到什么水平是安全且合理的？沒有一個明確的“大震不倒”的定義和要求，這些問題都很難以回答。
所以，明確“大震不倒”的定義和要求，以”控制結構設計生命期的倒塌風險“作為抗震設防和抗震設計的核心目標，這是現階段抗地震倒塌首先要解決的問題。上一版《倒塌規范》給了一個建議的取值，是否合理？
二、“大震不倒”的驗算方法（參考FEMA P-695和ASCE-41）
上一段我們說到，有必要對“大震不倒”給出明確的定義和要求。但是如何驗算一個結構是否可以滿足“大震不倒”的規定？這個又有一大堆的問題需要解決。
首先第一個問題是結構建模的問題。既然要研究結構的大震性能，計算模型肯定是要考慮非線性行為的，但是到底非線性模型應該怎么建？不同構件的滯回受力規則該怎么定義？算出來對于不同變形程度的構件，其損傷水平該如何界定？美國從FEMA 356到ASCE-41，已經有了一個成套的方法，而我國目前還缺乏相應的規定，這樣會導致非線性計算的結果存在很大的隨意性。
第二個問題是地震動的選取。目前世界各國結構非線性分析的地震動選取，主要有兩個不同的思路。一個是“靠譜法”，就是選取或者生成一個地震動，使其和規定的反應譜相符。這個方法的好處是便于和反應譜法等方法得到的結果對比。但是在具體執行上卻存在問題：由于在整個反應譜頻段上都“靠譜”比較困難，我國規范規定要在結構的主要自振周期上“靠譜”。這樣一來，比如要進行結構方案比選，一個候選方案是混凝土剪力墻的，周期3秒，另一個方案是鋼框架的，周期4秒，那么“靠譜法”選出來的地震動就會明顯不一樣，算出來的結果可比性也存在問題。除了“靠譜法”以外，另一個選取地震動的原則就是規定一個標準地震動集合，所有結構都用這個地震動集合去做分析，比如美國FEMA P-695就規定了一個22組遠場+28組近場地震動的集合。所有結構都用這組地震動去做計算。這樣的好處是便于互相比較，而且也有其合理性（一個場地上將來可能遭遇到的地震與結構應該是沒有關系的）。但是缺點是和現行規范不完全匹配。
第三個問題是倒塌的判別準則。現行抗震規范，用大震下的層間位移角作為判別準則（例如框架結構不能超過1/50），但是這個不是“倒塌的準則”，而是判斷“不倒塌的準則”。也就是層間位移角小于1/50，可以保證不倒塌。但是即便層間位移角大于1/50，可能也還離倒塌遠得很。如何給出可操作的、普遍認可的倒塌判別準則，這個也還有很多問題有待解決。還有，我國混凝土框架，從一級到四級，不同抗震等級極限變形能力是不一樣，但是罕遇地震驗算都是用1/50的極限變形去驗算，這也肯定是不合理的。
第四個問題是各種不確定的考慮。在做地震倒塌分析時，存在著地震動的不確定性，設計信息的不確定性（設計時柱子是500mm直徑，實際上可能不是這樣），建模的不確定性（到底什么樣的模型是合理的？一個剪力墻，是用墻單元？殼單元？），模型參數的不確定性（比如鋼筋的極限拉伸率，從9%到20%都可能）。從工程設計的角度，有必要對這些不確定性都有必要的考慮，才能得到相對安全的結果。FEMA P-695給出了一個比較簡化的根據定性的不確定性調整可接受CMR（倒塌安全儲備）的方法。對于我國的情況，是否還用類似的方法，是否還用類似的參數，這些問題也都需要回答。
這里順便回答一下我們上一篇微信文章發出后一些朋友的問題，他們說：抗倒塌是結構設計的基本要求，每本結構設計規范里面都有相應的規定，為什么還要編一本單獨的“抗倒塌規范”。我想本文的內容可以部分回答這些讀者的問題。上面談到的這些問題，如果不單獨搞一本規范，在其他規范里面都不太好規定。
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