国内外工程布局抗震设防标准比较

国内外工程结构抗震设防标准比较摘要：为了减少地震所造成的损失，应采取工程抗震设防。本文简要介绍了工程抗震设防的有关基本概念和确定抗震设防标准的主要方法，同时比较了国内外各行业的工程结构抗震设防标准，为其它工程结构的抗震设防标准的确定提供参考。关键词：抗震设防标准工程结构AbouttheDesignEarthquakeLevelforEngineeringStructuresABSTRACT:Inthispaper,termsaboutseismicfortification,aswellasthemethodstodeterminereasonableseismicfortificationcriterion,havebeendescribed.Seismicfortificationcriteriafordifferentkindsofengineeringstructuresfromnationalandinternationalcodesarecompared.KEYWORDS:seismicfortificationcriterion,engineeringstructure为了减少地震所造成的损失，应采取工程抗震设防，而采取工程抗震措施则势必增加工程的造价。如何合理地使用资金，来有效地减轻地震破坏和损失，则成为工程抗震防灾研究的关键问题，这也就是如何制定科学、合理的抗震设防标准的问题。抗震设防标准抗震设防标准根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223—2004）的术语规定，抗震设防标准是衡量抗震设防要求的尺度，由抗震设防烈度或设计地震动参数和建筑使用功能的重要性确定。抗震设防标准的制定将直接影响工程建筑和设施在地震中的表现，从而影响地震所造成的损失，而抗震设防标准的高低又直接关系着工程的造价。设防标准高，工程造价高，地震损失小，反之设防标准低，工程造价低，地震损失大。最优设防标准的确定，需要各个学科（包括自然科学、工程科学和社会科学）的合作，它受到科学技术水平和国家抗震设防政策两方面的共同制约。工程抗震设防的有关概念下面先介绍一下工程抗震设防的几个有关概念。设防原则设防原则[9]是对工程进行抗震设防的总要求和总目的。抗震设防原则主要有：减轻地震破坏；防止或减少人员伤亡；减轻经济损失；工程和设施在遭遇地震时要确保安全，不得向外泄漏有害物质，不导致严重次生灾害；同时地震时不可缺少的紧急活动应得以维持和进行。设防目标设防目标[9]是指根据设防原则对工程设防要求达到的具体目标。如《建筑抗震设防规范》（GB50011-2001）中规定的“大震不倒，中震可修，小震不坏”就是一种设防目标。设防环境德设防环纱境置[9]品是指拟盾设防的仔工程处征在什么鸟样的地臣震危险股性的环哭境中。傅这应由捆地震危嫂险性分含析或地顽震区划封图给出尖的地震碧危险性拥程度来畏确定，荒取决于捧人们对马地震危匪险性的喂认识水止平和估扔计地震防危险性室的方法康。捡设防参牧数仔设防参帐数纵[9]刊是指在扒考虑工枯程抗震遥设防时削，采用尊哪种物挎理量（渗参数）搞来进行渣工程设怖防。国菊内外常槽用的参与数有烈嘱度和地控震动参结数某（维PG窃A值，胀EP远A影，友PG慕V董，异EP箩V伯，硬R瓣A介（加速胶度反应航谱值）互，暴R栋V亡（速度摩反应谱凑值）沉，论T估（持时丙）等）搭两种。勉过去，婆各国多必采用烈钥度作为委设防参毕数，但生是随着词科学技蜜术的进勒步和人务们认识沸的提高轰，烈度炭这一参遇数暴露杂出来的牛弊病越月来越明仪显。主峡要是因柳为烈度咸不单纯寇代表设扑防环境多（地震疑动）的配强度，骗它还包窝含了对绒过去的占工程或纱建筑物制的易损依性的度刻量。因近年来纹，越来团越多的浓国家开拖始采用待地震动市作为设贤防参数创。我国弟第四代剂地震区拘划图《格中国地太震动参尖数区划按图》（皆GB1洞830慈6-2败001哗）即采嫌用地震笋动峰值虑加速度岂作为参王数。在传《采建筑抗悬震设计剂规范脉》（滥GB胶500挡11-警200汤1镰）中目障前采用拿的是双吼轨制，占即一般乌情况采棍用抗震诊设防烈瞎度，在国一定条内件下，凶可采用扬抗震设革防区划句提供的剥地震动完参数。忍《核电抵厂抗震贞设计规俭范》邪(拴GB5撞026谜7亦—炉97)暴采用的框就是地虏震动峰捧值加速倍度作为布设防参妥数的，慈而在新艳修订的红《铁路兴工程抗展震设计铺规范》氏（报批对稿）中竟也采用较了地震潮动峰值誓加速度给作为设司防参数虎。能设防水错准丝设防水赶准死[9]闸是指在匙工程设超计中如供何根据逃客观的职设防环晃境和已婚定的设陈防目标带，并考秧虑社会盛经济条消件来确弃定采用虏多大的劫设防参块数，即俊多大强忍度的地蒜震作为摩防御的介对象。扁工程上封这应该乎是一个具优化的圈问题，振而不应路该简单描地直接昂采用区纪划图给尸出的基愈本烈度兽和地震淹动参数聋来作为伤设防水兔准。哄由于设俊防目标触往往不捕是单一豪的，所倡以设防砍水准宇往往也沃不是单善一的，畜而是多窝级的。剥《建筑假抗震设嫂计规范专》中提潜出幼的依“嫌大震不破倒，中武震可修医，小震要不忽坏显”熄设防目催标就反刮映了针元对充“希大震，晕中震和处小花震屿”胁椒三级水良准进行唉设防的气思想。缎设防等饺级怜同一类丘建筑在叹同一个糊地区由羽于其政前治．经密济或文敢化意义备上的重范要性以窄及震后屯后果的貌影响严晨重程度炼有所不佩同，在沃考虑工严程设防睁时，其狐设防目举标和采丧用的设引防水准占也要求窗不同，痒这就是匪设防等番级的不宣同抹[9]届。重要衣建筑物盗和设施虏一般要躬给以较颈高的设姐防等级须。对同局一类建贩筑，在答不同行色业和不芬同地区西也可以类采用不乱同的设滥防等级慢。一般纺来讲设评防等级贯与建筑倘物本身押的易损壶性或抗壶震潜力午无关。导确定抗邪震设防窝标准的报方法升工程抗健震设防企标准的止制定主珠要取决既于依据武社会经舞济状况潮确定的燥设防原暖则与设洒防目标片和根据去客观地棍震危险锻性程度仙确定的迹设防环眯境与设刷防参数酿，经过杠优化考勾虑最后扮落实在左决定最宵佳的设屈防水准高和设防傻等级上石。确定革抗震设怕防标准行主要有供优化决拜策法和窑类比法母。绳优化决英策法尼优化决刚策法咸[9]锐就是优浊化设防镰水准与盾设防原定则及目极标之间乒的关系堆,妖确定最援佳设防卵标准。责这种关欠系可以毕被抽象缠为一个袜多变量唉（如多辆个设防仪参数）插；多目枯标（如蛙经济损室失和人竹员伤亡宿）、多旧约束（亚如可接于受的人值员伤亡消、经济赞损失上魄限、重骡要结构怖不允许贸出现倒艰塌等）出的动态影最优决圾策。通券常应当各根据设旋防原则案和目标详确定具道体和定妙量的目四标函数宴,样其基本论变量应艰是设防月水准气,印目标函盟数未能拍反映的篇设防原头则和目柿标都应恨当被考浆虑作为苹决策模肃型的约懂束条件讽。采用宁抗震设倍防－效达益分析喘方法来复确定工蒜程抗震日设防标悼准时，过目标函碑数可为苦期望的吉总损失待和工程但的总投拒入的和倚。类比法清类比法离[线1碗2]柄是通过闻借鉴其犯它行业春工程结凡构来确误定抗震则设防标警准蜡,窑这种方闹法适用赵于尚无解确定的虑行业抗绸震设防什标准或贿是因为拆工程重仪要性而装需作专脂门研究糖的工程倘结构。颤如陈家鞭庚等亿[份1听3]宾即基于痰已有工谢程的经辣验，并妻借鉴相纤关行业浴的抗震翁设防标帜准，对使有关行音业的相垫关工程些类别的隶设防标驳准进行炕比较，冶论证了榆为广播嗓、电视难、电影孩行业各亿类工程活所确定核的抗震都设防标葬准的可左行性。输国内外蚀相关行张业的抗顷震设防唐标准草下面对府国内建骑筑工程养、铁路乐工程、塑公路工怒程、水籍工建筑秘物、构犯筑物、课核电厂燕、广播代电影电测视、电谨力设施纷以及国认外一些酬建筑及拥桥梁工搭程等的防抗震设具防标准美进行列敞表对比取，如棍表泛1睡所示。烈表潮1召载国内外无各行业史不同工咸程的抗菊震设防熟标准的莫比较互工程类扮别贼设防水治准私设防目势标活建筑工睬程勤乙类建奔筑今小交震犁5伟0爬年超越见概涉率届6黎3老％腥中略震排正5必0终年超越敢概科率厕1则0截％歼大震墨5乐0埋年超越肆概反率属2~绳3自％漫小震不挽坏树中震可同修估大震不尼倒捷铁路工桐程（现并行川8痒9用规范）腹5缓0遭年超越职概巧率惭1雀0量％刮遭受相戒当于基扫本烈度保的地震引影响时侧，构Ⅰ保、乳Ⅱ矮级铁路与的损坏餐部份稍临加整修寨后即可祸正常使办用锅；米Ⅲ铁级铁路挨及阴Ⅰ蝴级工企旁铁路经伪短期抢色修后即亩能恢复吸通车涂铁路工仿程膨新规范印报批办稿哀小队震网5牌0懒年超越维概君率们6扔3足％活中铺震予欺5村0携年超越管概差率的1脾0场％轨大震栗5经0长年超越绢概抛率搅2~院3齿％筑小震年，轻微井损坏，胸不中断响行车杠中震，正1夫～技3创天检查缓后限速探通车弃大震，晃产生较扣大破坏杨，经短串期抢修循后限速封通车就公路工饶程且5规0饺年超越粮概动率昂1榜0抽％课在发生掀与之相且当的基共本烈度仔地震影浊响时危,榨位于一瓦般地段案的高速铲公路、仰一级公纸路工程灭,网经一般封修整即架可正常藏使用姜；凑位于一誓般地段际的二级率公路工气程及位艳于软弱劝粘性土万层或液来化土层唯上的高块速公路喉、一级段公路工少程弊,统经短期爸抢修即熊可恢复兄使用细水工建寄筑厨物度遥一般建慈筑物壁5牌0倘年超越遣概祸率堪1胞0仇％椅能抗御鉴设计烈氧度地震钥：如有劳局部损律坏，经总一般处瓜理后仍悲可正常森运行。靠规定的型特大型懂工程及眨大扒(I赏)讲邪型工程忆非壅水悔50姥援年超越慧概率京为浆5%诵壅水爪100滑泪年超越袄概率蚕为司2%贡构筑物蔑小缝震次5故0都年超越监概蠢率粒6昏3瘦％妄中耗震遭拢5晶0贝年超越器概匆率啦1究0懂％示大震颗5刑0踢年超越雹概恼率叉2~慌3栗％增小震不砌坏蹄中震可用修桑大震不墓倒寒核电劈厂凑草运行安醋全地震低震动，帽基准期尤内年超贴越概率药为晃2肤‰洁正常运匠行脱极限安栏全地震偏震动，除基准期奋内年超日越概率虽为榴0.代1惜‰兰确保反脚应堆冷僵却剂压洞力边界贵完整、然反应堆阿安全停译堆并维励持安全馆停堆状阳态，且王放射性茶物质的谣外逸不估超过国林家规定倾限值。青广播、兔电视、戴电很影榨亩I攻锐类工程辽中独震凡100地饶年内超寨越概透率比5%侄芹大愤震批10抗0末年内超棋越概热率站3阵%返～越1%积中震不蝇坏找大震作经用下主杠体咸(炮塔桶体搭)贩武不灾坏旬,斜允许局雅部真(赢如天线归桅炸杆碰)叔召有损稍坏闭,很但可以淹修时复劲,哀不影响乳使用仿I同I宋梳类工程抬中叙震金50免皱年超越处概烘率绪5%狗朗大拜震参50咱敞年超越保概奴率取1蔑～海2局%边中潮震本狠允许有棒轻微破葬坏街,倚不需修男理就可铃继续使辣用葵大奶震示霜主体工厨程可能悲出现局茶部损休坏咳,卧但可以拢修列复睁,买不影响番使用转电力设妇施巨小急震椒5严0响年超越喝概返率馅6凉3麻％赠中舱震圈道5江0呼年超越贯概零率拜1搬0床％羊大震臭5同0睡年超越牛概狂率籍2~茶3产％毛小震不须坏驼中震可壶修驾大震不敬倒星美停国王IBC絮200励0蜻设计地箭震张约（驳2黑/3尚大震）除大震使5哲0世年超越辛概跟率航2虏％毫设计地宅震可修绿大震不蹲倒户美国况AAS步HTO姜20取04伤电（桥梁牺）贞小货震倦5帆0翼年超越鹅概述率托6上3代％予中土震懂扭5妨0耀年超越暑概蕉率轧1慰0敞％讽大震饲5司0每年超越搏概很率连2芽％恢小、中盾强度地垄震的作湖用下，殿弹性范专围内，艘不发生棉大的破映坏局大地震专作用下自桥梁结沃构不发家生部分掘或整体云倒塌，慢可能的公情况下壮损伤应惊发生在承易检测旧和维修尝的部位除日本建峡筑结构值抗震条搭例榆（瓣198饮0肠）趣小震（童地震系昌数溜k=0姓.敢2错）寇小震不趁坏，常香规设计挪或使用纠极限状企态设计羡大震泰（地震论系数丹k=1驳.壶0腾）草大震不历倒，倒讨塌极限荐状态设振计莫日本道懂路抗震撇设计规渗范营[15咬]酿中规模火水平地简震帅A,出B萝迎级桥的拆力学特调性在弹阵性范围愉大规模窃水平地庭震掏A副爬种桥，退不产生秃致命损恳伤鄙B巷育种桥，烟损伤有练限壁,润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