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文档简介
1总则
1.0.1为落实国家有关建筑工程、防灾减灾的法律法规,实行预防
为主的方针,使建筑工程经抗震性态设计后能达到减轻地震破坏、
避免人员伤亡、减少经济损失的目的,制定本规范。
按本规范进行抗震设计的建筑结构,当遭受本地区多遇地震、设防
地震或罕遇地震的影响时,应能按设计要求实现其预定的性态目标。
1.0.2本规范适用于抗震设防烈度6~9度地区建筑工程的抗震性态
设计及。桥梁、水工等其他土木工程结构抗震性态设计时,可参考
使用。临时建筑可不遵守本规范的规定。
1.0.3新建和改扩建建筑工程进行抗震性态设计时,应符合下列要
求:
1新建建筑应符合本规范的全部要求。
2既有建筑扩建部分,当采用单独结构单元时,应符合本规范
对新建建筑的规定。
3当既有建筑改、扩建部分与原结构共同受力时,应符合下列
要求:
1)改扩建部分,应符合本规范的全部要求;
2)改扩建后,原结构构件抗震承载能力应符合本规范的有
关规定;
3)改扩建不应导致原结构构件抗震能力降低。
4当建筑用途改变时,应符合相应建筑使用功能类别的抗震要求。
1.0.4按本规范进行抗震性态设计的建筑工程,尚应符合国家现
行有关标准的规定。
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2术语和符号
2.1术语
2.1.1抗震设防烈度seismicprecautionaryintensity
按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。
2.1.2地震作用earthquakeaction
由地震动引起的在结构及其地基上的动态作用,包括水平地震作用
和竖向地震作用。
2.1.3设计地震动参数designparametersofgroundmotion
抗震设计采用的地震加速度(速度、位移)时程曲线、加速度设计
谱和峰值加速度。
2.1.4抗震性态水平seismicperformancelevels
对所设计的建筑物,针对可能遇到的设计地震作用所规定的最低性
态要求和容许的最大破坏(如变形)。
2.1.5抗震设计类别categoryofseismicdesign
根据设计地震动参数和建筑使用功能,对建筑抗震设计标准所作的
分组。
2.1.6抗震建筑重要性分类classificationofimportanceforaseismic
buildings
建筑抗震设计中,根据建筑遭遇地震后可能产生的后果对社会、政
治、经济的影响程度及其在抗震救灾中的作用对建筑所作的分类。
2.1.7设计基本地震加速度designbasicaccelerationofground
motion
50年设计基准期内超越概率为10%的地震加速度设计取值。
2.1.8场地site
工程结构所在地。大体相当于一个厂区、居民点或自然村的范围,
同一类场地应具有相似的设计谱特征。
2
2.1.9场地设计谱sitedesignspectrum
抗震设计中采用的设计地震动参数之一,根据不同场地类别的大量
自由地表地震加速度记录的5%阻尼比绝对加速度反应谱,经统计、
平滑化和规一化后形成的谱。
2.1.10设计特征周期designcharacteristicperiodofgroundmotion
场地设计谱下降段起始点所对应的周期值,其数值受地震震级、震
中距、场地类别等因素的影响。
2.1.11地震危险性特征分区zonationofseismicrisk
characteristics
为表征不同地区地震危险性的差异,根据地震危险性特征参数对不
同地区进行的划分。
2.1.12性态performance
结构、构件或体系对外界作用的反应的总称,在工程抗震中是指结
构和构件的各种地震反应量和建筑物在地震作用下遭遇到的破坏程
度。
2.2符号
2.2.1地震和地震动
I——地震烈度;
M——地震震级;
Tg——特征周期;
A——地震加速度;
g——重力加速度;
V——土层剪切波速度;
β——场地设计谱
2.2.2作用和作用效应
F——结构地震作用;
G——结构重力荷载;
SE——地震作用效应;
3
M——弯矩;
Mov——倾覆力矩;
V——剪力;
N——轴向力;
S——地震作用效应与其他荷载效应的基本组合;
T——扭矩;
σ——正应力;
τ——剪应力;
ε——正应变;
γ——剪应变;
μ——侧移。
2.2.3材料性能和结构抗力
f——材料强度(包括地基承载力);
m——质量;
ρ——质量密度;
γ——重力密度;
E——弹性模量;
G——剪切模量:
K——结构(构件)的刚度;
R——结构构件承载力。
注:对作用和材料强度的标准值,尚应加下标k。
2.2.4几何参数
A——构件截面面积;
An——构件净截面面积;
As——钢筋截面面积;
b——构件截面宽度;
d——土层深度或厚度,钢筋直径;
h——计算楼层层高,构件截面高度;
l——构件长度或跨度;
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t——抗震墙厚度,楼板宽度;
B——结构总宽度;
H——结构总高度,柱高度;
I——截面惯性矩;
L——结构总长度;
W——截面模量;
Wp——截面塑性模量。
2.2.5计算系数
α——水平地震影响系数;
αmax——水平地震影响系数最大值;
αvmax——竖向地震影响系数最大值;
2.2.6其他
i,j,m——序数;
n——总数,如楼层数,墙体数等;
P(·)——事件(·)的概率;
N——贯入锤击数;
T——结构自振周期;
Xji——位移振型坐标(j振型i质点的x方向相对位移);
Yji——位移振型坐标(j振型i质点的y方向相对位移);
ω——结构自振圆频率。
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3抗震基本规定
3.1抗震设防
3.1.1建筑工程应按本节要求确定设计地震动参数、建筑物抗震设
计类别和重要性类别。
3.1.2建筑工程设计地震动参数应按下列方法确定:
1建筑工程设计地震动参数应根据设计基本地震加速度(或相
应抗震设防烈度)、地震危险性特征分区确定,建筑重要性类别,
按照按本规范第4章规定确定。
2设计基本地震加速度应根据建筑所在地按现行国家标准《中
国地震动参数区划图》GB18306的规定确定。
3对做过地震动安全性评价的建筑工程,可按经国家规定的权
限批准的地震动安全性评价报告确定设计基本地震加速度,不得低
于本条第2款的规定。
4当建筑工程处于条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石
和强风化岩石的陡坡、河岸与边坡边缘等不利地段时,应考虑不利
地段对设计地震动参数的放大作用。放大系数应根据不利地段确定,
对于山峰、山脊、陡坡等凸起地形,放大系数为1.2~1.4;对于河谷、
峡谷等凹陷地形,应根据凹陷形态(半圆形、V形、U形等)的地
震波传播理论进行简化分析,其数值不得小于1.1。
3.1.3建筑使用功能的分类应符合下列要求:
1建筑应根据使用功能分为下列类别:
1)Ⅳ类,地震时或地震后使用功能不能中断或存放大量危
险物品或有毒物品的建筑,一旦因地震破坏而导致物品的释
放和外逸将给公众造成不可接受的危害。
2)Ⅲ类,地震后使用功能必须在短期内恢复的或对震后运
行起关键作用的建筑或人口稠密的建筑场所,应包括医院、
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学校、消防站、公安局、通讯中心、应急控制中心、救灾中
心、发电厂、自来水厂、体育馆、大型影剧院、会议中心等。
放有危险物品的设施,外释范围可以得到有效控制而且对公
众的危害不大,也列入Ⅲ类,可包括炼油厂、芯片制造基地
等。
3)Ⅱ类,除了Ⅳ类、Ⅲ类和Ⅰ类外的建筑。
4)Ⅰ类,地震时破坏不危及人的生命和不造成严重财产损
失的一般仓库等建筑。
2不同使用功能类别的建筑在各级地震动水平下的最低抗震
性态应按表3.1.3采用。
3当建筑有多种用途时,应按最高使用功能类别设计。
表3.1.3各级地震动水平下的最低抗震性态要求
建筑使用功能类别
地震动水平
IIIIIIIV
多遇地震
基本运行充分运行充分运行充分运行
(TMJ年内超越概率63%)
设防地震
生命安全基本运行运行充分运行
(TMJ年内超越概率10%)
罕遇地震
接近倒塌生命安全基本运行运行
(TMJ年内超越概率2%)
注:1表中TMJ是由建筑重要性类别规定的设计基准期,根据设计基准期和给定的超越概
率可确定相应重要性类别的设计地震动参数。对重要性类别为丙类的建筑,取
TMJ=50年;乙类的建筑,取TMJ=100年;甲类的建筑,取TMJ=200年。
2充分运行指建筑和设备的功能在地震时或震后能继续保持,结构构件与非结构构件
可能有轻微的破坏,但建筑结构完好。
3运行指建筑基本功能可继续保持,一些次要的构件可能轻微破坏,但建筑结构基本
完好。
4基本运行指建筑的基本功能不受影响,结构的关键和重要部件以及室内物品未遭破
坏,结构可能损坏,但经一般修理或不需修理仍可继续使用。
5生命安全指建筑的基本功能受到影响,主体结构有较重破坏但不影响承重,非结构
6部件可能坠落,但不致伤人,生命安全能得到保障。
接近倒塌指建筑的基本功能不复存在,主体结构有严重破坏,但不致倒塌。
3.1.4建筑抗震设计类别,应根据设计地震动参数和建筑使用功能
类别要求,按表3.1.4确定。
表3.1.4抗震设计类别
设计地震加速度值()
ag建筑使用功能分类
(TMJ年超越概率10%)
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续表3.1.4抗震设计类别
IIIIIIIV
a≤0.05AAAB
0.05<a≤0.10ABBC
0.10<a≤0.20ACCD
0.20<a≤0.30BCDE
0.30<a≤0.40BDEE
注:1A>0.40g的情况应作专门研究;
2抗震设计类别E为最高的抗震设计标准。
3.1.5抗震建筑重要性分类,应根据建筑物对社会、政治、经济和
文化影响的重要性分为甲、乙、丙、丁类别。分类应按现行国家标
准《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223。
3.2场地影响和地基基础
3.2.1场地应按对建筑抗震的影响,划分为有利、一般、不利和危
险地段,并应符合下列规定:
1坚硬土或开阔、平坦、密实均匀的中硬土地段,应划为有利
地段。
2软弱土、液化土、震陷土、条状突出的山咀,高耸孤立的山
丘,陡坡、河岸和边坡边缘,平面上分布成因、岩性、状态明显不
均匀的故河道、断层破碎带、暗埋的塘浜沟谷及半填半挖地基等地
段,应划为不利地段。
3地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等,以及
发震断裂带上可能发生地表位错的地段,应划为危险地段。
4除上述三类地段外均应为一般地段。
3.2.2场地选择应符合下列规定
1宜选择有利地段。
2宜避开不利地段,当无法避开时,应采取适当的抗震措施。
3不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。当无法避开时,应
对场地专门评估,并采取措施消除危险性后方可建造。
3.2.3场地内存在发震断裂时,应对断裂的工程影响进行评价,并
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应符合下列规定:
1符合下列规定之一的,可忽略发震断裂错动对地面建筑的影
响:
1)抗震设防烈度小低于8度;
2)非全新世活动断裂;
3)抗震设防烈度为8度和9度时,隐伏断裂的土层覆盖厚
度分别大于60m和90m。
2不符合本条1款规定的,应避开主断裂带。避让距离不宜小
于表3.2.3对发震断裂最小避让距离的规定。在避让距离内确有需要
建造分散的、低于三层的丙、丁类建筑时,应按提高一度采取抗震
措施,并提高基础和上部结构整体性,且不得跨越断层线。
表3.2.3发震断裂的最小避让距离(m)
建筑抗震设防类别
烈度
甲乙丙丁
8专门研究200100—
9专门研究400200—
3.2.4地基和基础设计应符合下列规定
1地基含有软弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀土层
时,应根据地震时地基不均匀沉降和其他不利影响采取相应措施。
2同一结构单元不应设置在性质不同的地基土上。
3同一结构单元宜采用同一类型基础;当采用不同基础类型或
基础埋深显著不同时,应根据地震时各部分地基基础的沉降差异,
在基础、上部结构的相关部位采取相应的措施。
3.2.5山区建筑的场地和地基基础应符合下列要求:
1山区建筑场地勘察应有边坡稳定性评价和防治方案,并应根
据地质、地形条件和使用要求,因地制宜设置符合抗震设防要求的
边坡工程。
2边坡设计应符合现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB
50330的规定;稳定性验算时,有关摩擦角应按设防烈度修正。
3边坡附近的建筑基础应进行抗震稳定性设计。建筑基础与土
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质、强风化岩质边坡的边缘应留有足够距离,其值应根据设防烈度
确定,并采取避免地震时地基基础破坏的措施。
3.3结构体系
3.3.1结构体系应根据建筑抗震设计类别、设计地震动参数、结构
高度、场地、地基基础、材料和施工等因素,经技术经济综合比较
确定。
3.3.2建筑平面、立面布置宜符合下列规定:
1建筑平面、立面布置宜规则、对称;平面和沿竖向的质量分
布和刚度变化宜均匀,相邻层的层间刚度不宜突变,平面内宜减小
刚度中心与质量中心间的偏心距,避免产生扭转。
2相邻层的抗侧力结构或构件的承载力不宜突变,平面内同类
抗侧力构件的承载力宜均匀。
3不宜采用自重大的水平悬臂结构。
3.3.3结构与构件应符合下列要求:
1应具有明确计算简图和简捷、合理的地震作用传递路线;传
递路线中的构件及节点不应发生脆性破坏。
2应具备必要的承载力、良好的变形能力和耗能能力。
3采用多道抗震防线,部分结构或构件的破坏不应导致整个体
系丧失承载能力。
3.3.4结构构件应符合下列规定:
1砌体结构构件应按规定设置钢筋混凝土圈梁、构造柱和芯柱,
或采用配筋砌体和组合砌体柱等。
2混凝土结构构件应合理选择尺寸,配置纵向钢筋和箍筋,避
免剪切破坏先于弯曲破坏、混凝土压溃先于钢筋屈服、钢筋锚固粘
结失效先于构件破坏。
3预应力混凝土抗侧力构件,应采用有粘结预应力技术,并应
有配足够的非预应力钢筋;对采用预应力的桁架下弦和悬臂大梁,
还应考虑竖向地震对预应力构件的不利影响。
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4钢结构构件应合理选择尺寸,应防止构件局部或整体失稳。
5钢-混凝土组合构件应合理选择尺寸,合理匹配钢和混凝土
的材料强度及控制含钢率,保证钢和混凝土有效共同工作,避免钢
板和钢管局部失稳,避免混凝土的压溃先于钢材的屈服。
3.3.5结构连接应符合下列规定:
1构件节点的破坏,不应先于其连接的构件。
2预埋件的锚固破坏,不应先于连接件。
3装配式结构构件的连接,应能保证结构的整体性。
4预应力混凝土构件的预应力钢筋,宜在节点核心区以外锚固。
3.3.6对体型复杂的建(构)筑物及构筑物组联结构,应采取下列措
施:
1当设置防震缝时,宜将结构分成规则的结构单元。
2当不设置防震缝时,宜对结构进行整体抗震计算;对薄弱部
位,应采取提高抗震能力的措施。
3.4非结构部件
3.4.1非结构部件,包括建筑非结构部件和建筑附属机电设备、自
身及其与结构主体的连接,应进行抗震设防。
3.4.2附着于楼、屋面结构上的非结构部件,以及楼梯间的非承重
墙体,应与主体结构有可靠的连接或锚固。
3.4.3幕墙、装饰贴面与主体结构应有可靠连接,避免地震时脱落
伤人。
3.4.4安装在建筑上的附属机械、电气设备系统的支座和连接,应
符合地震使用功能要求,且不应导致相关部件的损坏。
3.4.5结构规则性评价时,应计入填充墙和楼梯构件的刚度影响,
避免填充墙或楼梯构件的不合理设置导致主体结构的破坏:
1考虑楼梯和填充墙平面不对称、不均匀布置导致的扭转效应,
避免建筑平面扭转严重不规则。
2避免填充墙竖向不均匀布置导致建筑侧向刚度严重不规则。
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3考虑框架与填充墙相互作用产生的局部不利影响,对可能产
生短柱剪切破坏和节点破坏的部位应采取可靠的措施。
3.5材料与施工
3.5.1结构设计对材料和施工质量的特别要求,应在设计文件中注
明。
3.5.2结构材料性能指标,应符合本规范各章的要求。
3.5.3对本规范所选的材料和施工方法进行变更时应证明所建议
的替代材料和方法能在强度、耐久性和抗震性能上等效,能够达到
预期目的。
3.6隔震与消能减震建筑
3.6.1采用隔震与消能减震技术的建筑,应根据建筑抗震设计类别、
设计地震动参数、场地条件、建筑工程方案和使用要求,并与非隔
震或消能减震的结构体系进行技术经济可行性分析后确定。
3.6.2隔震建筑内的所有结构及非结构部件均应采取措施,以适应
隔震层在地震时可能产生的变形。
3.6.3消能减震装置应与结构有可靠的连接,连接部件在罕遇地震
作用下应具有足够的刚度、承载力和稳定性。
3.6.4隔震与消能减震建筑中,宜采取便于隔震或消能部件检查和
替换措施。
3.6.5隔震设计应确保隔震器件在地震中不致丧失稳定性。
3.7质量控制
3.7.1建筑工程的抗震体系应进行质量控制。
3.7.2质量控制计划的制订应符合下列要求:
1设计单位应制订质量控制计划,并提交给业主和工程质量监
督机构。其内容应包括为确保施工符合质量控制要求所需进行的专
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门检查和专门试验项目。
2施工单位应在该计划实施之前向业主和工程质量监督机构
提交书面说明,内容应包括:
1)确认已经了解质量控制计划中所包含的要求;
2)提出符合该质量控制计划的实施措施,并在内部公布;
3)指定负责质量控制的人员及其职责。
3.7.3业主应指定监理单位(或专职人员)据质量控制计划对建筑
工程抗震系统的施工情况进行监督和检查;监督抗震系统的专门检
验项目应由具有资质的测试机构完成。检验项目包括:钢筋和预应
力钢筋、结构混凝土、结构砌体、结构钢、机械和电器设备以及减
隔震装置的性能等。
3.7.4工程监理人员(或专职人员)应定期向工程质量监督机构、
业主、制定质量控制计划的设计单位以及施工负责人呈送检查进展
报告,施工单位必须及时处理各项质量问题。
3.7.5工程竣工验收时,抗震系统应符合下列要求:
1工程监理人员(或专职人员)应向业主和工程质量监督机构
提交报告,证明所有检查过的工程确实已按质量控制计划完成。
2施工单位应向业主和工程质量监督机构提交竣工报告,证明
所有纳入抗震系统的工程均已确实按照质量控制计划规定的要求完
成。
3.8强震观测系统
3.8.1抗震设防烈度为7、8、9度时,高度分别超过160m,120m,
80m的大型公共建筑,应按规定设置建筑结构的地震反应观测系统。
3.8.2建筑设计应留有强震观测仪器和线路的位置。
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4场地类别评定和地震影响系数
4.1场地分类
4.1.1建筑场地应以场地平均剪切波速和场地土覆盖层厚度为定
量指标,确定其类别。
4.1.2场地的平均剪切波速应按下列公式计算:
d
v0(4.1.2-1)
smt
nd
i
ti1(4.1.2-2)
vsi
式中:vsm——场地的平均剪切波速(m/s);
d0——场地评定用的计算深度(m),取覆盖层厚度和20m两者
的较小值;
n——计算深度范围内土层的分层数;
t——剪切波在地表与计算深度之间的传播时间(s);
di——计算深度范围内第i土层的厚度(m);
vsi——计算深度范围内第i土层的剪切波速(m/s)。
4.1.3建筑场地的覆盖层厚度dov应按下列要求确定:
1一般情况下,应按地面至剪切波速大于500m/s的坚硬土层
顶面的距离确定。
2剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体,应视同周围土层。
3当地面5m以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速2.5
倍的土层,且其下卧岩土的剪切波速均不小于400m/s时,可按地面
至该土层顶面的距离确定。
4土层中的火山岩硬夹层,应视为刚体,其厚度应从覆盖土层
中扣除。
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4.1.4建筑场地的类别,应根据场地平均剪切波速和覆盖层厚度划
分为四类。划分方法可选用下列方法之一:
1根据表4.1.4确定场地类别
表4.1.4各类场地的波速和覆盖层厚度范围
平均剪切波速度
vsm(m/s)
vsm>500500≥vsm>250250≥vsm>140vsm≤140
覆盖层
厚度dov(m)
dov≤0.004vsm+3ⅠⅠⅠⅠ
0.004vsm+3<dov<0.14vsm+15ⅠⅡⅡⅡ
0.14vsm+15≤dov≤0.143vsm+70ⅠⅡⅢⅢ
dov>0.143vsm+70ⅠⅡⅢⅣ
2根据图4.1.4确定场地类别。
图4.1.4场地类别划分图
4.1.5对于地震时可能发生滑坡、崩塌、泥石流、塌陷、地裂,并
可能影响工程安全的场地,以及具有地震时可能发生液化、震陷的
土层时,应进行专门评价。
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4.2建筑场地地震影响系数
4.2.1建筑场地的地震影响系数应按下式确定:
4.2.2建筑场地的地震影响系数应按下式确定:
k(4.2.1-1)
kg(4.2.1-2)
式中:——地震影响系数;
=�/
k——地震系数;
A——设计地震加速度(g),按本规范第4.2.2条规定取值;
——场地设计反应谱放大系数,按本规范第4.2.3条规定确
定;
g——重力加速度。
4.2.2各类建筑不同概率水准下的设计地震加速度A,应根据现行
国家标准《中国地震动参数区划图》GB18306规定的基本地震动峰
值加速度A10,以及建筑所在地的地震危险性特征按下列规定取值:
1丙类建筑多遇、设防和罕遇地震下的设计地震加速度A,应
分别按50年超越概率63%、10%和5%取值,按表4.2.2-1的规定取
值。
表4.2.2-1丙类建筑的建筑场地不同设防水准的A值
设计地震加速度A(g)
地震危险性特征分区地震动参数分区A10(g)
多遇地震设防地震罕遇地震
10.050.00530.050.0875
20.100.01450.100.1619
Ⅰ区
30.150.02610.150.2319
40.200.03970.200.2993
10.050.01440.050.0705
Ⅱ区
20.100.03420.100.1344
30.150.05690.150.1960
40.200.08150.200.2562
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续表4.2.2-1丙类建筑的建筑场地不同设防水准的A值
10.050.02780.050.0596
20.100.06030.100.1163
Ⅲ区
30.150.09490.150.1719
40.200.13090.200.2269
2甲类建筑多遇、设防和罕遇地震的设计地震加速度A,应分
别按200年超越概率63%、10%和5%取值,按表4.2.2-2的规定取
值。
3乙类建筑多遇、设防和罕遇地震的设计地震加速度A,应分
别按100年超越概率63%、10%和5%取值,按表4.2.2-3的规定取
值
4我省主要县级及以上城镇中心地区的基本地震峰值加速度
A10、抗震设防烈度和地震危险性特征分区,按附录A采用。
表4.2.2-2甲类建筑的建筑场地不同设防水准的A值
设计地震加速度A(g)
地震危险性特征分区地震动参数分区A10(g)
多遇地震设防地震罕遇地震
10.050.02340.12620.2141
20.100.05200.22170.3494
Ⅰ区
30.150.08290.30820.4652
40.200.11560.38950.5700
10.050.03210.08910.1270
20.100.06830.16440.2230
Ⅱ区
30.150.10620.23520.3099
40.200.14530.30330.3914
10.050.04020.06740.0817
Ⅲ区20.100.08300.12920.1525
30.150.12670.18910.2197
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续表4.2.2-2甲类建筑的建筑场地不同设防水准的A值
40.200.17110.24790.2847
表4.2.2-3乙类建筑的建筑场地不同设防水准的A值
设计地震加速度A(g)
地震危险性特征分区地震动参数分区A10(g)
多遇地震设防地震罕遇地震
10.050.01170.08750.1426
20.100.02860.16190.2462
Ⅰ区
30.150.04830.23190.3390
40.200.07010.29930.4253
10.050.02180.07050.0966
20.100.04910.13440.1761
Ⅱ区
30.150.07880.19600.2503
40.200.11020.25620.3213
10.050.03360.05960.0703
20.100.07100.11630.1341
Ⅲ区
30.150.11010.17190.1956
40.200.15020.22690.2556
4.2.3一般情况下,水平向地震的场地设计反应谱应按式(4.2.3)
计算。
18
max
θ
(Tg/T)·max
1.0
0T(s)
00.1Tg
7.0图4.2.3水平向场地设计反应谱
112.5TT0.1
2.250.1<TTg
0.9(4.2.3)
Tg
2.250.45TTg
T
式中:θ为衰减指数;
βmax为场地设计谱最大值;
Tg——场地设计反应谱特征周期,按4.2.4条的规定取值
4.2.4场地设计反应谱特征周期Tg,可根据建筑所在地的特征周期
分区以及场地分类按下列规定确定:
1处于特征周期一区的建筑场地,其特征周期可根据场地的平
均剪切波速度和覆盖层厚度按附录B的规定取值。
2处于特征周期二区的建筑场地,其特征周期应取一区相同场
地的7/6倍。
3处于特征周期三区的建筑场地,其特征周期应取一区相同场
地的4/3倍。
4当罕遇地震的设计地震加速度A≥0.2g时,特征周期宜增加
0.05s。
19
5我省主要县级及以上城镇中心地区的特征周期分区,可按附
录A采用。
4.2.5一般情况下,竖向地震的设计反应谱形状参数可与水平向设
计反应谱相同,但其特征周期宜按特征周期分区一区取用,且不大
于0.5s;竖向设计地震加速度值可取水平向的65%,或按国家有关
主管部门规定的值确定。
4.2.6抗震设防烈度与设计基本地震加速度值的对应关系按表
4.2.6确定。
表4.2.6抗震设防烈度与设计基本地震加速度值的对应关系
地震动参数分区1234
设计基本地震加速度值(g)0.050.100.150.20
抗震设防烈度678
4.2.7工程结构的场地设计反应谱,应符合下列要求:
1对于含有软弱夹层的场地,应经专门研究确定特征周期。
2当工程结构的阻尼比不等于0.05时,设计反应谱可按本规范
附录D进行调整。
3对于可液化场地,应综合考虑液化概率等级、建筑的抗震设
计类别等因素的影响专门研究确定设计反应谱。
4抗震设计类别D类、E类建筑,当考虑主余震效应影响时,
水平地震的场地设计谱修正系数可按公式(4.2.7-1)计算:
T
(AB)BTT1
seqT1(4.2.7-1)
AT1T6.0
式中:seq——考虑主余震效应的设计谱修正系数;
T——结构周期;
T1——修正曲线的拐点周期,取值0.8s;
A——修正系数的最大值,取值范围1.1~1.25,当余震地震动
强度较大时,该系数宜取较大值;
20
B——为修正曲线的截断值,取值1.05。
5对处于发震断裂两侧20km以内的结构,应考虑近断层效应
的影响对水平地震的场地设计谱进行修正,修正系数宜按公式
(4.2.7-2)计算:
1.0TT
1
ANF1.0
NF1.0(T-T1)T1TT2(4.2.7-2)
T2T1
ANFT2T6.0
式中:NF——设计谱考虑近断层效应的修正系数;
T——结构周期;
T1、T2——修正曲线的拐点周期,其取值分别为0.6s和2.2s;
ANF——修正系数的最大值,取值1.3。
4.3地震加速度时程
4.3.1采用时程分析法进行地震作用补充计算时,应根据设计反应
谱选择匹配的实际强震记录和人工模拟时程曲线。用于时程分析的
实际强震记录和人工模拟时程曲线的总数量不应少于3组,其中实
际强震记录不应少于总数的2/3。
4.3.2实际强震记录,可根据建筑工程的基本周期与抗震设计类别,
按本规范附录E表选取。
4.3.3人工模拟时程曲线,应采用工程场地的设计谱作为目标谱合
成的时程,0.05阻尼比的反应谱与目标谱在各周期点上的取值偏差
不宜大于10%。
4.3.4对需要考虑地震动多向分量共同影响的建筑,各向输入的加
速度峰值宜按1(水平1):0.85(水平2):0.65(竖向)的比例进行
调整,且同一时程不得同时用于不同的方向。
21
5地基基础
5.1一般规定
5.1.1本章关于地基基础的抗震设计规定主要包括:天然地基基础、
含有液化土层和软弱土层的地基基础及桩基础的抗震设计规定。
5.1.2在进行地基基础抗震设计时,尚应符合下列现行标准中与本
章不相抵触的其他要求。
1《岩土工程勘察规范》GB50021;
2《建筑地基基础设计规范》GB50007;
3《建筑桩基技术规范》JGJ94;
4《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202;
5《建筑地基基础设计规范》DB231902-2005
6《冻土地区建筑地基基础设计规范》JGJ118
5.1.3下列地基属于抗震不利的地基:
1含有松至中密的饱和砂土层(特别是粉砂和细砂)、低密度
的饱和粉土层(特别是黏粒含量低于10%者)、砾粒含量低于70~80%
的砂砾石层、软弱黏性土层以及低密度的填土层等的地基。
2在水平分布上含有类别、状态显著不同的土层的不均匀地基,
例如位于故河道、沟、坑边缘的地基、半挖半填地基。
对第1款所述抗震不利地基必须查清这些土层的分布、物理状
态,并对地震时饱和砂土、粉土和砂砾石液化的可能性及危害,对
软弱黏性土产生的附加沉降及危害做出评估。
当建筑物坐落在不均匀地基上时,应对地震引起的不均匀附加
沉降和可能的局部滑动及其危害做出评估。
对抗震不利的地基需根据评估结果采取必要工程治理措施。
5.1.4采取的地基基础形式及抗震的工程治理措施,应统一考虑静
力设计和抗震设计要求而确定。在综合比较的基础上,宜采用比较
22
安全的方案。
5.1.5土的承载力,以及桩、墩或沉箱与土界面的承载力应足以抵
抗包括地震在内的荷载组合作用。土的地震承载力应根据第5.2节和
第5.4节的规定确定。如果天然土体不能满足上述要求,应采取适当
的工程治理措施提高土体的抗震能力。
5.1.6在包括地震在内的荷载组合作用下,基础部件的承载力及细
部构造应符合本规范第7章至第11章的规定要求。
5.2天然地基和基础
5.2.1符合下列条件之一者可不进行地基抗震承载力验算:
1抗震设计类别为A的建筑;
2当在地基主要受力层范围内不存在软弱黏性土层时的下列
建筑:
1)抗震设计类别为B的建筑;
2)抗震设计类别为C的下列建筑:
3)砌体房屋;
4)一般的单层厂房和单层空旷房屋;
5)不超过八层且高度在25m以下的一般民用框架结构房屋;
6)基础荷载与上述民用框架结构房屋相当的多层框架结构
厂房。
注:软弱黏土层指在设计基本地震加速度A≤0.10g情况下,其承载力特征值小于80kPa
的饱和黏性土层。
5.2.2当进行地基抗震承载力验算时,地基土的抗震承载力应取静
力设计的承载力特征值乘以地基土抗震承载力调整系数,即按下式
计算:
ff
aEaa(5.2.2)
f
式中aE—地基土的抗震承载力;
23
ζa—地基土的抗震承载力调整系数,根据地基土的类别按表
5.2.2取值;
f
a—深宽修正后地基土的静力设计承载力特征值,按《建筑
地基基础设计规范》GB50007的规定确定。
表5.2.2地基土抗震承载力调整系数
岩土类别及状态ζa
岩土、密实的碎石土、密实的砾、粗、中砂,fak≥300kPa的黏性土及粉土1.5
中密、稍密的碎石土、中密和稍密的砾、粗、中砂,密实和中密的细、粉砂,
1.3
150kPa≤fak<300kPa的黏性土和粉土,坚硬黄土
稍密的细、粉砂,100kPa≤fak<150kPa的黏性土和粉土,可塑黄土1.1
淤泥、淤泥质土、非饱和的松散砂土、杂填土、新近堆积黄土及流塑黄土1.0
注:fak为未经深宽修正的静力设计的地基土承载力特征值。
5.2.3地震作用下地基竖向承载力验算时,按地震作用效应标准组
合的基础底面平均压力和边缘最大压力应符合下列要求:
f
1p≤aE(5.2.3-1)
式中p—地震作用效应标准组合的基础底面平均压应力。
p1.2f
2max≤aE(5.2.3-2)
p
式中max—地震作用效应标准组合的基础边缘的最大压应力。
3高宽比大于4的高层建筑基础底面不宜出现拉应力;其它建
筑物基础底面的拉应力区面积不应超过基础底面面积的15%。
5.2.4对需进行地基抗震承载力验算的设计情况,基础的尺寸应按
下列要求确定:
1应满足5.2.3中关于地基抗震承载力验算的要求;
24
2应满足基础承载力验算的要求。
5.2.5液化土层及以上土层的地基承载力验算不应按5.2.2条规定,
在计算液化土层以下地基承载力时,应计入液化土层及以上土层重
力。
5.2.6多年冻土地基抗震承载力计算,应计入地基土的温度影响。
地基的热工计算应包括地温特征值计算、地基冻结深度计算、地基
融化深度计算等。
5.3液化和软弱土层地基
5.3.1除设计基本地震加速度A≤0.05g之外者,当地基中含有饱
和的砂土层和粉土层时,应进行液化判别。如果饱和的砂土层和粉
土层会发生液化时,则应按建筑物的抗震设计类别和液化等级采取
适当的工程治理措施。
5.3.2如下两种情况可认为不会发生液化:
1地基中的饱和砂土层或粉土层的地质年代为第四纪晚更新
世(Q3)及其以前者;
2在设计基本地震加速度A≤0.10g情况下,黏粒(粒径小于
0.005mm颗粒)含量的百分率不小于10的饱和粉土。
5.3.3饱和砂土层或粉土层,如果上覆的非液化土层厚度和地下水
位深度符合下列条件之一者,可不考虑其液化对天然地基浅基础所
引起的危害:
d>d+d-2
u0b(5.3.3-1)
d>d+d-3
w0b(5.3.3-2)
dd>1.5d+2d-4.5
uw0b(5.3.3-3)
25
d
式中u—上覆非液化土层厚度(m),计算时应将淤泥和淤泥质土
层扣除;
d
w—地下水位深度(m),宜按近期内年最高水位或设计基准
期年平均最高水位采用;
d
b—基础埋置深度(m),不超过2m时宜用2m;
d
0—液化影响特征深度(m),按表5.3.3确定。
表5.3.3液化影响特征深度(m)
饱和土类别A≤0.10g
粉土6
砂土7
5.3.4如果饱和砂土层和粉土层的埋深小于等于20m,其液化判别
宜采用标准贯入试验判别法。如符合下式,则判为会发生液化:
N≤N
cr(5.3.4-1)
式中N—由标准贯入试验测得的饱和砂土或粉土的贯入锤击数(未
经杆长修正);
Ncr—临界液化贯入锤击数,按下式计算:
NN[ln(0.6d1.5)0.1d]3p
cr0swc(5.3.4-2)
d
式中s—标准贯入试验贯入点的深度(m);
d
w—地下水位深度(m);
—考虑地震特征周期分区调整系数,取1.05;
26
p
c—黏粒含量百分数,当小于3时取3;
N
0—临界液化贯入锤击数基准值,按表5.3.4采用。如果设
计基本地震加速度值不等于表5.3.4列出的数值,可按
线性插值法确定,并取大于插值的整数。
表5.3.4临界液化贯入锤击数基准值
设计基本地震加速度A(g)0.050.10
临界液化贯入锤击数基准值47
5.3.5当建筑的抗震设计类别为C时,饱和砂土层和粉土层的液化
判别还宜采用Seed简化法,见附录F。
当同时采取标准灌入试验判别法和Seed简化法两种方法进行液化判
别时,如果其中一种方法的判别结果为液化,则认为饱和的砂土或
粉土层会发生液化。
5.3.6当地基中存在会发生液化的饱和砂土层和粉土层时,应按下
式确定地基土层的液化指数:
n
ILE1NiNcr,idiwi
i1(5.3.6)
式中ILE—地基土层的液化指数;
n—在判别深度范围内标准贯入试验点的总数;
N
cr,i—第i个标准贯入试验点的临界液化贯入锤击数。当按
5.3.4规定的方法判别液化时,按式(5.3.4-2)确定;
当按Seed简化法判别液化时,按附录F.0.3确定;
Ni
—第i个标准贯入试验点的实测贯入锤击数,当Ni>Ncr,i
时,取Ni=Ncr,i;
27
d
i—第i个标准贯入试验点所代表的子层厚度(m),可采用第
i个标准贯入试验点与相邻的上下两标准贯入试验点深
度差之和的1/2,但上界不高于地下水位深度,下界不深
于液化深度;
w
i—第i点所代表的子层的层位影响权系数(单位为m-1),
位于地面下0~5(m)范围时取10,在判别总深度处取
零,从地面下5(m)至判别总深度范围内按线性内插取
值。
5.3.7未经处理的会发生液化的饱和砂土层和粉土层,一般不宜作
为天然地基持力层,应根据地基土层的液化指数按表5.3.7-1确定其
液化等级,并考虑建筑物的抗震设计类别采取适宜的避免液化或减
轻液化危害的工程治理措施(见本章5.5节)。所采取的工程治理措
施宜符合表5.3.7-2的原则和要求。
表5.3.7-1地基土层液化等级
液化等级轻微中等严重
判别总深度()III
15m0<LE≤55<LE≤15LE>15
判别总深度()III
20m0<LE≤66<LE≤18LE>18
表5.3.7-2避免液化或减轻液化危害的原则和要求
建筑物的地基土层的液化等级
抗震设计类别轻微中等严重
部分消除液化引起的沉
加强基础和上部结构全部消除液化引起的
C类降
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