在现代地震灾害引起巨大经济损失的新特点,同时为满足业主提出的结构不同的性态水准的背景下,直接基于位移的设计变应运而生。它是使用位移控制结构在地震作用下的行为,可以了解结构在地震作用下的实际表现而不仅是让结构具有某种程度的抗力能力。本文在总结国内外相关研究成果的基础上,阐述了基于位移的抗震设计理论及方法,总结本课题组的成果,完善了由文献[46]提出的方法,并通过算例的设计与非线性分析,来证明改进方法的合理性。主要研究工作包括:①屈服刚度。双折线滞变模型中一个重要的物理量就是屈服刚度,本文提出了一种使用小震位移反应谱求解屈服刚度的方法。首先定义结构的屈服位移为(2.5~2.7)倍的弹性位移;其次在已有的实验基础上,建议预应力混凝土框架结构屈服时刻对应的等效阻尼比ξeq= 0.065;通过理论推导,屈服时刻的地震力影响系数αmax取为0.42,则把上述参数代入位移反应谱便可以求出屈服时刻的等效周期,然后通过式k eq = (2π/ Te q )2meq求出等效刚度,其中Te q为等效周期、me q等效质量。②位移模式。在多层规则的预应力混凝土框架当中,通过悬臂柱位移模式和本文倒三角型加载力得到的位移模式的对比分析来看,两种位移模式与计算结果差别不大,且悬臂柱的侧移模式略为精确,从实际工程的运用来说,悬臂柱的侧移模式操作更简单方便。③等效阻尼比。研究发现预应力混凝土结构滞回曲线表现较强的捏拢效应,于是本课题组采用了公式来计算等效阻尼比,其中ξ为固有阻尼比、ξ∧eq滞回阻尼比、α为刚度强化系数、μ为延性系数。本文通过对比不同的等效阻尼比计算公式设计下的框架,分析发现本课题组计算出来的等效阻尼比更接近实际的等效阻尼比。④非线性分析。通过静力推覆分析和弹塑性时程分析对比研究表明不同地震波下结构有一定的差异,个别情况差异较大,但是从三条天然波和一条人工波的平均值来看,本文采用的悬臂柱侧移模式与四条波的平均值规则化以后的侧移差异不大;同时静力推覆的层位移与弹塑性时程分析的层位移有较大差异,最大差异25.1%。