地震災害是人類面臨的嚴重自然災害之一。抗震加固工程地震具有突發(fā)性的特點，至今可預報性仍然很低。強烈地震常造成人身和財產(chǎn)的巨大損失。建筑結(jié)構(gòu)主要靠延性來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)的強度具有同等重要的意義。地震力降低系數(shù)對設防烈度地震作用的整體降低實際上決定了結(jié)構(gòu)的屈服水準和對結(jié)構(gòu)延性需求的大小。目前，能力設計法已為各國普遍接受，通過能力設計法，形成合理的耗能機制，使塑性鉸出現(xiàn)在延性易于保證的部位；確保結(jié)構(gòu)在未達到所需要的延性前不至于發(fā)生剪切失效；并通過細部構(gòu)造措施來保證延性的充分發(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。對于偶然性和隨機性很大的地震荷載，要想使結(jié)構(gòu)強度一定大于結(jié)構(gòu)反應，幾乎是不可能的，而且是十分不經(jīng)濟的。受社會承受犧牲的能力和經(jīng)濟制約的因素，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。這就決定了抗震設計的基本原則，在我國即通常所說的“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)抗震分析角度來說，就是要求結(jié)構(gòu)在“小震”作用下保持準彈性反應狀態(tài)，而不進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狀態(tài)；同時結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形應控制在合理的限制范圍以內(nèi)，目的是使結(jié)構(gòu)具有足夠的抗側(cè)向力剛度。中震大概相當于我們的設防烈度地震，當遭遇到中震作用時，結(jié)構(gòu)可以有一定程度的損壞，經(jīng)修復或不經(jīng)修復仍可繼續(xù)使用。從經(jīng)濟角度來說，維修費用不能太高。對發(fā)生概率極小的罕遇大震（“大震”的烈度比設防烈度約高一度左右） .要求當結(jié)構(gòu)在遭遇“大震”作用時，不應倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。
當小震來臨，應確保所有的結(jié)構(gòu)構(gòu)件在抵抗地震作用力時，具有足夠的強度，使其基本上處于彈性狀態(tài)。并通過驗算小震作用下的彈性位移共同來保證結(jié)構(gòu)不壞。處于這個階段的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不會發(fā)生明顯的非線性變形，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)的某些關鍵部位超過彈性強度，進入屈服，發(fā)生較大變形，達到非線形階段，這時，我們就特別提出延性要求（延性指當?shù)卣鹌仁菇Y(jié)構(gòu)發(fā)生較大的非線性變形時，結(jié)構(gòu)仍能維持其初始強度的能力，是結(jié)構(gòu)超過彈性階段的變形能力，它是結(jié)構(gòu)抗震能力強弱的標志。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，它是抗震設計當中一個非常重要的特性） .當中震來臨的時候，因為結(jié)構(gòu)具有非彈性特征，某些關鍵部位超過其彈性強度，進入塑性狀態(tài)。由于它有一定的延性，它的非線性能夠承擔塑性變形，使它在變形中能夠耗費和吸收地震能量。代價是可能導致較寬的裂縫，混凝土表皮起殼、脫落，可能有一定的殘余變形，但不至于導致安全失效，以達到中震可修的設防目標。處于這個階段的結(jié)構(gòu)，對延性就會提出相應的要求，而延性就要靠精心設計的細部構(gòu)造措施來保證。當大震來臨的時候，結(jié)構(gòu)的非線性變形非常大，也可能發(fā)生不可修復的破壞。處于這個階段的結(jié)構(gòu)就需要通過計算它的彈塑性變形來保證結(jié)構(gòu)不致倒塌。
地震力降低系數(shù)的大小決定了設計地震力取值的大小，從而決定了對延性要求的大小用于承載力設計的地震作用可以取到小震水平，當更大的地震來臨的時候，則靠結(jié)構(gòu)的延性去抵抗。所以不取用設防烈度地震作用力來進行結(jié)構(gòu)承載力設計，而需要把設防烈度地震力降低一個系數(shù)，稱為地震力降低系數(shù)。地震力降低系數(shù)取得越大，設計地震作用就取得越小；地震力降低系數(shù)取得越小，設計地震作用就取得越大。在同一個設防烈度下，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計出來的結(jié)構(gòu)的屈服水準就越低，意味著結(jié)構(gòu)在相應強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)具有較大的延性來保證它較大的非彈性變形的實現(xiàn)，因而對延性提出的要求就更高。這一延性等級的結(jié)構(gòu)即為較低設計地震力取值2較高延性要求的“高延性等級”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計出來的結(jié)構(gòu)的屈服水準就越高，意味著結(jié)構(gòu)在相應強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)具有較小的延性來保證它較小的非彈性變形的實現(xiàn)，因而對延性提出的要求就越低。這一延性等級的結(jié)構(gòu)即為較高設計地震力取值2較低延性要求的“低延性等級”結(jié)構(gòu)。同理，在同一個設防烈度下，地震力降低系數(shù)取為中等，地震作用也為中等，因而對延性提出的要求也為中等。這一延性等級的結(jié)構(gòu)即為中等設計地震力取值2中等延性要求的“中等延性等級”結(jié)構(gòu)。這樣，地震力降低系數(shù)的大小實際上就決定了設計地震力取值的大小，從而決定了對延性要求的大小。
