CECS160-2004_建筑工程抗震性态设计通则_设计规范.pdf

建标 中国工程建设标准化协会标准 建筑工程抗震性态设计通则 试用 中国工程建设标准化协会标准 建筑工程抗震性态设计通则 试 用 主编单位 中 国 地 震 局 工 程 力 学 研 究 所 中国建筑科学研究院工程抗震研究所 哈尔滨工业大学 批准单位 中 国 工 程 建 设 标 准 化 协 会 试用日期年月日 北京 前言 根据中国工程建设标准化协会建标协字第号文下 达的任务 制订本通则 本通则是在国家自然科学基金 九五 重大项目 编号 地震科学联合基金 九五 重点项目 编号 中国地震局 九五 重点项目 编号和科学技术部项 目 编号的研究基础上 经对美国 日本 欧洲和 中国台湾的建筑抗震设计规范和模式规范进行分析研究后 结合 中国的抗震经验和研究成果 按基于性态的抗震设计思想编制的 反映了当代工程结构抗震设防的水平从科研到编制经历了年 时间 有数十位工程抗震专家参与工作 先后举行过次学术研 讨会 召开过次编制组工作会议 在定稿前 较广泛征求了国内 专家的意见 并经专家审查会议通过 根据国家计委号文 关于请中国工程建设标准化 委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知 的要求 现 批准发布协会标准 建筑工程抗震性态设计通则编号为 推荐给工程设计 施工 使用单位试用 本通则是一本自愿采用的试用标准 主要适用于工业与民用 建筑和部分构筑物基于性态的抗震设计本通则规定的抗震性态 设计原则也适用于土木工程结构 可作为今后制订各类工程结构 抗震性态设计标准的一种模式 建筑工程抗震设计时 首先应遵照执行现行国家标准 建筑抗 震设计规范的规定当建筑工程设计中需要试用基于 性态的抗震设计时 或某些问题在现行国家标准中没有具体规定 时 可以采用本通则的规定 本通则中用黑体字印刷的条文是直接涉及人身 财产安全的 重要条文 当采用本通则时 必须严格执行 本通则由中国工程建设标准化协会工程抗震专业委员会 归口管理 由中国地震局工程力学研究所 哈尔滨市 学府路号 邮编负责解释在试用中如发现需要修改 或补充之处 请将意见和资料径寄解释单位 主 编 单 位 中国地震局工程力学研究所 中国建筑科学研究院工程抗震研究所 哈尔滨工业大学 参 编 单 位 同济大学 中国建筑东北设计研究院 中国轻工业北京设计院 主要起草人 谢礼立王亚勇 以下按姓氏笔画排列 王孝信尹之潜刘曾武江近仁 陈键范立础周雍年张克绪 张敏政张耀春洪峰高光伊 高连玉谢君斐戴国莹 中国工程建设标准化协会 年月日 目次 总则 术语和符号 术语 符号 抗震设计基本要求 抗震设防 场地影响和地基基础 抗震结构体系 非结构构件 材料与施工 隔震建筑 质量控制 强震观测系统 场地类别评定和地震影响系数 场地分类 建筑场地地震影响系数 地震加速度时程 地基基础 一般规定 类和类基础抗震设计 类基础抗震设计 类和类基础抗震设计 地震作用和结构抗震验算 一般规定 水平地震作用计算的底部剪力法 水平地震作用计算的振型分解法 竖向地震作用的计算 土 结构相互作用效应 建筑结构抗震验算 非建筑结构抗震验算 钢结构 一般规定 钢结构构件 钢结构节点 钢结构的抗震构造 质量控制 钢筋混凝土结构 一般规定 钢筋混凝土结构的抗震设计类别 钢筋混凝土结构的承载力 钢筋混凝土结构的抗震构造 装配式钢筋混凝土结构 质量控制 钢 钢筋混凝土组合结构 一般规定 型钢混凝土结构构件 钢管混凝土结构构件 组合接头 组合结构 类结构抗震设计 质量控制 砌体结构 一般规定 构造柱和芯柱 圈梁 墙体 梁 柱和楼 屋 盖 墙体抗震验算 质量控制 隔震房屋 一般规定 计算要点 构造措施和施工要点 隔震元件的质量控制 非结构构件 一般规定 建筑构件 机械和电气部件 玻璃幕墙 质量控制 附录我国主要城市抗震设防烈度 设计基本地震加 速度 特征周期分区和地震危险性特征分区 附录场地分类和场地特征周期 附录土层剪切波速的确定 附录场地反应谱的阻尼修正 附录推荐用于类场地的设计地震动 附录叠层橡胶隔震支座的等效失稳临界 应力 本通则用词说明 总则 为贯彻执行 中华人民共和国建筑法 和 中华人民共和国 防震减灾法实行以预防为主的地震工作方针 适当增加居民稠 密的建筑的抗震能力和改善重要设施的抗震性能 使其在地震时 及地震后能基本保持预定的使用功能 使所有建筑结构在遭受地 震袭击时对生命的危害和社会经济的影响降到最低程度 制定本 通则 按本通则进行抗震设计的建筑结构 当遭受本地区多遇地震 抗震设防地震或罕遇地震的影响时 能按设计要求保证安全 基本 上实现其预定的功能目标 本通则适用于抗震设防烈度不大于度 设计基本地震加 速度值不大于地区建筑工程的抗震设计 隔震设计及其质 量控制 本通则第章中有关抗震设计的基本原理 原则和方法 也可供其他土木工程 如桥梁 水工结构等 抗震设计参考应用 注位于抗震设防烈度低于度或设计基本地震加速度值小于的一户和 两户独立的住宅可不遵守本通则的规定 位于抗震设防烈度度或设计基本地震加速度值小于的地震区的建 筑物只须遵守本通则第条款对类建筑的规定 无人居住的临时建筑可不遵守本通则的规定 新建和改 扩建的建筑工程应按下列要求进行抗震设计 承建人应提交供确认已符合这些要求的设计文件 新建建筑应符合本通则的全部要求 结构系统 包括基础 框架 墙 楼面和屋盖等部件 的分析和设计应符合本通则第章 和第章的有关要求 结构 结构构件及其材料应符合本通则第 章至第章的设计和施工要求 建筑 电气和机械系统 包括租用 人和房主改建的构件设计应符合本通则第章的规定 现有建筑的改 扩建部分 如在结构上独立于现有建筑结 构 应符合本通则对新建建筑的规定 改 扩建部分在结构上不独立于现有建筑结构时 应同时 符合下列三个要求 否则整个建筑应符合本通则对新建建筑的相 应要求 改 扩建部分符合本通则对新建建筑结构的要求 改 扩建后现有建筑结构中的任一结构构件的地震作用不 增加 或构件在承受增加的地震作用后仍符合本通则的有关规定 改 扩建部分不应导致现有建筑结构任一结构构件抗震能 力的降低 或构件的抗震能力不低于对新建建筑结构的抗震要求 当建筑的用途改变时 应符合相应建筑使用功能类别的抗 震要求 按本通则的规定进行建筑工程抗震设计和隔震设计时 尚 应符合国家现行标准 建筑抗震设计规范构筑物抗 震设计规范等中与本通则不相抵触的规定 术语和符号 术语 抗震设防烈度 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 地震作用 由地震引起的在结构及其地基上的动力作用 包括水平地震 作用和竖向地震作用 设计地震动参数 抗震设计采用的地震加速度 速度 位移 时程曲线 加速度场 地设计反应谱和峰值加速度 抗震性态水平 对所设计的建筑物 针对可能会遇到的特定设计地震作用规 定的最低性态要求和容许的最大破坏 或变形 抗震设计类别 根据设计地震动参数和建筑使用功能 对建筑设计的防御标 准所作的分组 抗震建筑重要性分类 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 设计基本地震加速度 年设计基准期内超越概率为的地震加速度的设计取 值 场地 工程群体所在地 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 建筑场地设计谱 抗震设计中采用的 根据自由地面上取得的地震加速度记录 取阻尼比为的绝对加速度反应谱值与地震动加速度峰值之 比的统计平均值 经平滑化和规一化后形成的谱 设计谱特征周期 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 符号 地震和地震动 地震烈度 地震震级 特征周期 地震加速度 重力加速度 土层剪切波速度 场地设计谱 作用和作用效应 结构地震作用 结构重力荷载 地震作用效应 弯矩 倾覆力矩 剪力 轴向力 地震作用效应与其他荷载效应的基本组合 扭矩 正应力 剪应力 正应变 剪应变 侧移 材料性能和结构抗力 材料强度 包括地基承载力 质量 质量密度 重力密度 弹性模量 剪变模量 结构 构件 的刚度 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 几何参数 构件截面面积 构件净截面面积 钢筋截面面积 构件截面宽度 土层深度或厚度 钢筋直径 计算楼层层高 构件截面高度 构件长度或跨度 抗震墙厚度 楼板厚度 结构总宽度 结构总高度 柱高度 截面惯性矩 结构总长度 截面模量 截面塑性模量 计算系数 水平地震影响系数 水平地震影响系数最大值 竖向地震影响系数最大值 结构重要性系数 其他 序数 总数 如楼层数 墙体数等 事件的概率 贯入锤击数 结构自振周期 位移振型坐标振型质点的方向相对位移 位移振型坐标振型质点的方向相对位移 结构自振圆频率 抗震设计基本要求 抗 震 设 防 建筑结构应按本节要求确定设计地震动参数 抗震设计类 别和建筑重要性类别 以明确其抗震设防的水平 注 抗震设防指为使建筑工程在地震作用下能按设计要求实现预定功能所采取的 防御措施 建筑结构的设计地震动参数应按下列方法确定 建筑场地的设计地震动参数应根据建筑所在地点的地震 动参数分区给出的设计基本地震加速度或相应的抗震设防烈度 按照建筑重要性分类 场地设计谱和特征周期的分区确定 对作过抗震设防区划或地震安全性评价的城市 地区和厂 矿 应按经批准的抗震设防烈度或设计地震动参数并根据建筑重 要性类别确定抗震设计用的设计地震动参数 建筑场地的设计地震动参数应按本通则第章提供的方 法确定 抗震建筑使用功能的分类应符合下列要求 建筑应根据其使用功能分为四个类别 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这些物品的释放和 外逸会给公众造成不可接受的危害 这些物品包括有毒的气体 爆 炸物 放射性物品等一些放有少量这样物品的实验室不列入此 类 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 如医院 学校 消防站 警 察局 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 有些放有危险物品的设施 如果它们 的外释范围能得到控制而且对公众的危害不大 也列入这一类 如 炼油厂 芯片制造基地等 类 除了类类和类以外的建筑和设施均属此类 类 地震时破坏不危及人的生命和不造成严重财产损失的 建筑 如一般仓库等 不同使用功能类别的建筑在各级地震动水平下的最低抗 震性态要求应按表采用 当建筑有多种用途时 应取其最高的使用功能类别进行设计 当使用功能为类的抗震建筑的工作通道需要通过相邻 建筑时 相邻建筑应符合类使用功能的要求 当工作通道与其他 建筑的距离小于时 使用功能属于类的抗震建筑应对可 能来自邻近建筑落下的碎片采取防护措施 表各级地震动水平下的最低抗震性态要求 地震动水平 抗震建筑使用功能 多遇地震 年超越概率为 基本运行充分运行充分运行充分运行 抗震设防地震 年超越概率为 生命安全基本运行运行充分运行 罕遇地震 年超越概率为 接近倒塌生命安全基本运行运行 注表中是由建筑重要性类别规定的年限 根据这个年限和给定的超越概率 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 取年 乙类的建筑 取年 甲类的建筑 取年 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 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 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 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 建筑的抗震设计类别 应根据设计地震动参数和建筑使用 功能类别的要求 按表确定 表抗震设计类别 设计地震加速度值 年超越概率为 建筑使用功能分类 注的情况应作专门研究 抗震设计类别为最高的抗震设计标准 抗震设计类别的应用 在以后相 应章节具体规定 抗震建筑重要性的分类 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 丁四个类别 具体分类应按现 行国家标准 建筑抗震设防分类标准和其他有关规定 执行 场地影响和地基基础 场地应按对建筑抗震的影响 划分为有利 不利和危险地 段 并应符合下列规定 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 软弱土 液化土 条状突出的山咀 高耸孤立的山丘 非岩 质的陡坡 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 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 场地选择应符合下列规定 选择有利地段 避开不利地段 当无法避开时 应采取适当的抗震措施 不应在危险地段建造甲 乙 丙类建筑当无法避开时 应 对场地进行专门评估 并采取有效措施消除危险性后方可建造 场地内存在发震断裂时 应对断裂的工程影响进行评价 地基和基础设计应符合下列规定 地基有软弱粘性土 液化土 新近填土或严重不均匀土层 时 应采取措施加强基础的整体性和刚性 同一结构单元不应设置在性质截然不同的地基土上 当不 可避免时 应设置防震缝 同一结构单元应采用同一类型基础 同一结构单元的基础 宜设置在同一标高上 抗震结构体系 抗震结构体系应根据建筑的抗震设计类别 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 合比较后确定 建筑的平面 立面布置宜符合下列规定 建筑的平面 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 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 不宜采用自重大的水平悬臂结构 抗震结构体系应符合下列要求 应具有明确的计算简图和简捷 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 应具备必要的承载力 良好的变形能力和耗能能力 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 抗震结构的构件应符合下列规定 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 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 混凝土的压溃先于钢筋的屈服 钢筋 锚固粘结的丧失先于构件破坏 预应力混凝土的抗侧力构件 一般情况应采用有粘结的预 应力筋 并应有足够的非预应力钢筋 以保证结构具有必要的耗能 能力 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 钢结构构件应合理选择尺寸 防止构件局部或整体失稳 抗震结构的连接应符合下列规定 构件连接节点应有足够的延性 构件节点的承载力 不应低于其连接构件的承载力 预埋件的锚固承载力 不应低于其连接构件的承载力 装配式结构的连接 应能保证结构的整体性 预应力混凝土的预应力筋应在节点核心区外锚固 应避免钢结构节点部位地震时产生裂缝 抗震支撑系统应能保证地震时结构的稳定和可靠地传递 水平地震作用 对体型复杂的构筑物或建筑及构筑物组联结构 应采取下 列措施 当设置防震缝时 宜将结构分成规则的结构单元 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 非结构构件 围护墙 封墙 装饰贴面等非结构构件 应与主体结构有可 靠的连接 其细部构造应使非结构构件能够适应地震时主体结构 可能发生的大变形而不破坏 在人员出入口 通道及重要设备附近 的非结构构件 应采取加强措施 围护墙和隔墙 不宜采用半高的填充墙 当必须采用时 墙 体与主体结构间应考虑其对框架柱的约束作用以及由此产生的抗 震不利因素 材料与施工 结构对材料和施工质量的特别要求 应在设计文件中注 明 结构的材料性能指标 应符合本通则各章的要求 替代的材料和施工方法如经主管部门审定 对本通则所选 的材料和施工方法进行变更是容许的 但应提供证据表明所建议 的替代材料和方法能达到预期目的 至少在强度 耐久性和抗震性 能上是等效的 隔 震 建 筑 采用隔震建筑 应根据建筑抗震设计类别 设计地震动参 数 场地条件 建筑结构方案和使用要求 对隔震与不隔震的结构 体系进行技术 经济可行性的综合对比分析后确定 隔震建筑遭遇到相当于本地区各种强度的地震影响时 对 其上部结构使用功能的要求 宜高于本通则对不隔震建筑的规定 隔震建筑除由隔震器件连接基础与上部结构外 在建筑内 的所有结构和构件以及管道均应采取适当措施 以适应隔震层在 地震时可能产生的变形 隔震建筑中 宜考虑方便于隔震器件检查和替换的措施 隔震建筑应确保隔震器件在地震中不致丧失稳定性 质 量 控 制 建筑结构的下列抗震系统应进行质量控制 抗震设计类别为和类建筑中的抗震系统 抗震设计类别为和类建筑中的其他特定抗震系统 质量控制计划的制订应符合下列要求 设计单位对本通则第条规定的抗震系统应制订质 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门检查和专门试验项 目 施工单位应在该计划实施之前向业主和工程质量监督机 构提交书面说明其内容应包括 确认已经了解质量控制计划中所包含的要求 提出符合该质量控制计划的实施措施 并在内部公布 指定负责质量控制的人员及其职责 业主应指定监理单位 或专职人员 根据质量控制计划对 建筑工程抗震系统的施工情况进行监督和检查 并监督抗震系统 的专门检验项目是否已由具有资质的测试机构完成专门检验项 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 和电器设备以及隔震结构的系统试验 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 其中应列举尚未处理的质量问题和上次已报质量问题的 处理情况施工单位必须及时处理各项质量问题 工程竣工验收时 抗震系统应符合下列要求 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 存在的质量问题也应在竣工报告中说明 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单位 子单位 工程均已确实按照质量控制 计划规定的要求完成 对已发现的质量缺陷已经修复 对与规定不 符的分项工程也应在竣工报告中说明 强震观测系统 在设防烈度为度度度或设计基本地震加速度值为 的地震区内高度分别超过 的高耸建筑 以及符合下列条件之一的其他建 筑 在建筑设计时 应设置强震观测系统 指挥机构和特别重要的建筑 甲类和部分乙类建筑 如通讯 电力枢纽 场地类别评定和地震影响系数 场 地 分 类 建筑场地 一般情况应以等效剪切波速和场地土覆盖层厚 度为定量指标 进行综合评定 确定场地类别 场地的等效剪切波速应按下列公式计算 式中场地土层的等效剪切波速 场地评定用的计算深度取覆盖层厚度和 两者的较小值 剪切波在地表与计算深度之间传播的时间 计算深度范围内第土层的厚度 计算深度范围内土层的分层数 计算深度范围内第土层的剪切波速可根据 工程的重要性和规模 按本通则附录确定 建筑场地的覆盖层厚度应按下列要求确定 一般情况下 应按地面至剪切波速大于的坚硬土 层顶面的距离确定 剪切波速大于的孤石 透镜体 应视同周围土层 当地面以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速 倍的土层 且其下卧岩土的剪切波速均不小于时 可 按地面至该土层顶面的距离确定 土层中的火山岩硬夹层 应视为刚体 其厚度应从覆盖土 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 020406080100120 B D F Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ E υse m/s dovm 层中扣除 建筑场地的类别 应根据场地等效剪切波速和覆盖层厚度 划分为四类应选用下列方法之一进行划分 根据表确定场地类别 表各类场地的等效剪切波速和覆盖层厚度范围 等效剪切波速度 覆盖层厚度 根据图确定场地类别 图中 图场地类别划分 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 建筑场地地质影响系数 建筑场地的地震影响系数曲线应采用下列表达式 式中地震影响系数 地震系数 重力加速度 设计地震加速度 按第条的规定取值 场地设计谱 其意义 形状及参数按第条的规 定确定 不同重要性类别的建筑 相应于不同概率水准下的建筑场 地的设计地震加速度值应按下列方法确定 丙类建筑的建筑场地多遇地震 抗震设防地震和罕遇地震 的值应按下列方法确定 抗震设防地震年超越概率为的值 应按地震 动参数区划图对建筑所在地点给出的地震动峰值加速度值 年超越概率为的地震动峰值加速度 取值 多遇地震年超越概率为和罕遇地震年超越 概率为的值可根据建筑场地所在地点地震动参数区划图 的值及地震危险性特征分区由表取值 表丙类建筑的建筑场地不同设防水准的值 地震危险性 特征分区 地震动参数 分区 设计地震加速度 多遇地震抗震设防地震罕遇地震 区 续表 地震危险性 特征分区 地震动参数 分区 设计地震加速度 多遇地震抗震设防地震罕遇地震 区 区 注 多遇地震年超越概率为抗震设防地震年超越概率为罕遇 地震年超越概率为 甲类建筑的建筑场地的多遇地震年超越概率为 抗震设防地震年超越概率为和罕遇地震 年超越概率为的值 可根据建筑所在地点地震动参数区划 图的值及地震危险性特征分区由表取值 乙类建筑的建筑场地的多遇地震年超越概率为 抗震设防地震年超越概率为和罕遇地震 年超越概率为的值 可根据建筑所在地点地震动参数区划 图的值及地震危险性特征分区由表取值 本通则附录表中列出了我国主要城市的值 相应的抗 震设防烈度和地震危险性特征分区 表甲类建筑的建筑场地不同设防水准的值 地震危险性 特征分区 地震动参数 分区 设计地震加速度 多遇地震抗震设防地震罕遇地震 区 区 区 注 多遇地震年超越概率为抗震设防地震年超越概率为罕 遇地震年超越概率为 表乙类建筑的建筑场地不同设防水准的值 地震危险性 特征分区 地震动参数 分区 设计地震加速度 多遇地震抗震设防地震罕遇地震 区 区 区 注 多遇地震年超越概率为抗震设防地震年超越概率为罕 遇地震年超越概率为 0TA Tg 7.0 1.0 （Tg／T）βm ax θ βm ax β T（s） 阻尼比为的建筑结构的水平分量场地设计谱应按图 确定 其形状参数应符合下列要求 图中 短周期段当 水平段当 下降段当 图场地设计谱 场地设计谱的最大值可取其最小值不宜小 于最大值的 场地设计谱短周期段界限值宜采用有特殊要 求时可作调整 场地设计谱下降段的指数宜采用有特殊要求时可 在之间取值 场地设计谱的特征周期按本通则第条的规定取 值 场地设计谱的特征周期应根据建筑所在地点地震动 参数区划图的特征周期分区按下列方法取值 对于处在特征周期一区的建筑场地 特征周期直接根据场 地的等效剪切波速度和覆盖层厚度 直接由附录的表取值 表 中未列数值取相近数值间的插值 对于处在特征周期二区的建筑场地 特征周期应取一区相 同场地的倍 对于处在特征周期三区的建筑场地 特征周期应取一区相 同场地的倍 当设计地震加速度计算相应的罕遇地震作用 时 特征周期增加 附录列出了我国主要城市的特征周期分区 竖向分量场地加速度设计谱的形状参数可按水平分量场 地设计谱取值 竖向分量的设计地震加速度值 可取相应的水平分 量数值的或按国家有关主管部门规定的值确定当特征周 期大于时宜取 抗震设防烈度与设计基本地震加速度值的对应关系 可按 表确定 表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 设计基本地震加速度值 抗震设防烈度 注为重力加速度 各类工程结构可根据需要对场地设计谱的形状参数作下 列调整 对于含有软弱夹层的场地 经专门研究后其设计谱的特征 周期可适当增大 当工程结构的阻尼比不等于时 可按本通则附录 进行调整 地震加速度时程 建筑结构采用时程分析法时 地震加速度时程曲线应采用 实际得到的记录和人工模拟的加速度记录 选用实际地震加速度记录时 应按下列方法进行 根据建筑场地类别与建筑结构基本自振周期所处的频段 由本通则附录表中所列推荐的设计地震动加速度时程选取 条地震记录 将所选地震加速度记录的峰值调整到与建筑场地设防地 震动水准相应的设计加速度峰值 得到时程分析的设计地震加速 度记录 选择人工模拟加速度时程时 应以该场地设计谱为目标 谱 其阻尼比的反应谱与目标谱各周期点之间的最大差异 在不大于时不宜大于在大于时不宜大于 平均差异不宜大于 地 基 基 础 一 般 规 定 本章适用于地基基础的抗震设计 主要包括 勘察范围 场 地填土 边坡稳定 土层排水和沉降控制等的规定 以及对桩基的 要求 对承载力和侧向土压力等的要求 按本章规定进行地基基础的抗震设计和质量控制时 尚应 符合下列现行标准中与本章不相抵触的其他规定 岩土工程勘察规范 建筑地基基础设计规范 建筑桩基技术规范 建筑地基基础工程施工质量验收规范 地基基础抗震设计中 应充分考虑地基基础震害与地基土 层的类别及分布有密切关系 而并非简单地与地震动水平成正比 应查清可能产生震害的原因和选择符合实际的分析方法 并结合 工程经验作出震害评估 还应根据现场情况采取有效的工程措施 避免或减轻震害 地基土的承载力 桩 墩或沉箱与土之间界面的承载力应 足以支承地震力以外的所有规定荷载 并应适当考虑结构所能够 承受的沉降当承受包括本通则第章规定的地震作用在内的荷 载组合时 土的地震承载力的确定应考虑地震作用的短期性及在 地震作用下土的速率效应和疲劳效应 使其在可接受的应变下足 以抵抗所施加的荷载 如果天然地基不满足上述要求 则应按照抗 震设计类别采用适当的方法加固地基或采用人工地基 如桩基 筏 基等 单独承受地震作用或承受与其他规定荷载相组合的地震 作用时 基础部件的承载力及细部构造应符合本通则第章至第 章规定的要求 基础部件的承载力不应低于无地震力时要求的 承载力 当地基中含有松至中密状态的饱和砂土 特别是粉砂和细 砂低密度饱和粉土 特别是粘粒含量低于者含砾量低于 的砂砾石 软粘土以及压密度低的填土等对地震作用敏感的 土类时 设计应予特别注意必须查清饱和砂土 粉土和砂砾石的 分布和密实状态 对其液化势及危害性作出评估 并决定是否采取 必要的工程措施 必须查清软弱粘性土的分布和稠度状态 对地震 引起的附加沉降及可能的危害作出评估 同一结构单元应力求避免设置在软硬不均的地基上 当基 础处于故河道边缘 半挖半填场地和其他岩性突变地段时 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作出评估 并采取必要的工程措施 地基基础抗震设计所采取的工程措施应与其静力设计的 要求统一考虑 提高地基土体抗震能力的原则措施包括 增加土的 密实度 增加覆盖压力 增强排水能力 降低地下水位等 桩基础是一种抗震性能较好的基础 但必须经合理设计和 严格施工 类和类基础抗震设计 抗震设计为类和类建筑的基础应符合本章第节 的一般规定 类基础抗震设计 抗震设计为类建筑的基础应符合对抗震设计类和 类基础的全部要求和本节的附加要求 应按照现行国家标准 岩土工程勘察规范规定 的二级勘察要求进行勘察在勘察报告中应对规定的地震动水平 引起的边坡失稳 液化 断裂或侧向扩展等所造成的地面破坏及其 产生的潜在危害提出调查结果 各个桩帽 钻孔支墩或沉箱应以系梁相互连接所有系梁 应能承受压力或拉力 其数值由梁两端的桩帽或柱荷载的较大者 乘以来确定为本通则第条规定的地震加速度系 数如果能证明由同一水平面上的钢筋混凝土梁或钢筋混凝土 板 或适当的岩石 硬粘土 密实砾质土 或其他被认可的方法提供 了等效的约束 则可不设系梁 各类桩的设计 构造 制作 搬运和施工应按照现行行业标 准 建筑桩基技术规范二级安全等级的要求执行 类和类基础抗震设计 抗震设计为类和类建筑的基础应符合对抗震设计 类基础的全部要求和本节的附加要求 应按照现行国家标准 岩土工程勘察规范规定 的一级勘察要求进行勘察并提供报告报告应对由指定的地震动 水平产生的边坡失稳 液化 断裂或侧向扩展所引起的地面破坏及 其潜在的危害作出评估 还应对地下室墙和挡土墙上的侧向压力 的数值加以确定 建造在软弱地基土上的各个扩展基础应采用基础系梁连 接 并应符合本通则第条的规定 各类桩的设计 构造 制作 搬运和施工应按照现行行业标 准 建筑桩基技术规范规定的一级安全等级的要求执行 地震作用和结构抗震验算 一 般 规 定 建筑结构及其构件的抗震分析和设计方法 应符合下列规定 结构应包含能够提供足够承载力 刚度和耗能能力的完整 抗侧向力和竖向力体系 以便在规定的地震作用效应和变形界限 内 抗御相应于抗震设防地震的设计地震加速度 本章第条 规定的结构 尚应符合高于设计地震加速度的罕遇地震作用下的 变形要求地震动应假定可沿结构的任何方向发生 结构体系的抗震承载力和稳定性 应通过数学模型相对于 设计地震加速度的作用效应来评定除非另有要求 评定按线弹 性分析进行 分析中地震作用及其沿结构高度的分布 按本章第 或节的方法确定 结构在罕遇地震作用下的非弹性变形 按本章第条规定的方法计算 结构构件的相应变形和内力 应根据本通则的规定确定经批准的基于静力学和动力学一般原 理的其他方法可用于确定地震作用及其分析 如采用其他方法 构 件的相应内力和变形应采用与该方法一致的模型确定 各个构件应具有抵抗本通则规定的内力的足够承载力 连 接应具有不小于被连接构件的承载力或能传递被连接构件的内 力结构的变形不应超过规定的限值 结构体系应提供具有足够承载力和刚度的一条或多条连 续的地震作用传递途径 以便将所有的地震作用从作用点传递到 最后的抗侧力点 基础的设计 应适应由设计地震加速度产生的地 震作用或施加于结构的运动 在确定基础的设计准则时 应特别重 视地震作用的动力性质 预期的地震动和结构的承载力和耗能能 力的设计基本原则 抵抗水平向和竖向地震作用的基本结构抗震体系 应符合 下列规定 结构抗震体系的基本类型可分为 承重墙体系 框架体系 抗震墙或支撑框架体系 框架 抗震墙或支撑结构体系和倒摆式结 构每种类型又可根据用于抵抗水平地震作用的竖向构件的类型 再作划分 各分体系按结构材料列于表中 确定结构的水平 地震作用 构件内力和层间位移的结构影响系数和位移放大系数 应符合表的规定 采用未包含在表中所列类型的抗震体系时 应满足下 述条件 能提供确定动力特性的分析和试验资料 并证明其侧向抗 力和耗能能力与表中所列抗震体系在结构影响系数和位移 放大系数的取值等效 对指定的各类抗震设计结构 抗震体系的特殊要求应符合本 章第条和本通则第章至章的规定 沿结构的两正交轴 可采用不同类型但材料相同或性态相 近的抗震体系抗震体系的组合应符合下列要求 任何楼层计算方向的结构影响系数 不应小于该层以上除 屋顶小屋以外 相同计算方向抗震体系的最大结构影响系数 注 被支承结构体系的重量不大于结构重量的时 可作为例外处理 本章第条对具有较小结构影响系数的细部要求 应 适用于具有不同结构影响系数所共有的结构构件 表抗震体系的结构影响系数和位移放大系数 结构材料抗震结构体系结构影响系数位移放大系数 钢 框架结构 中心支撑框架结构 偏心支撑框架结构 框架 中心支撑结构 框架 偏心支撑结构 各种筒体和巨型结构 倒摆式或柱系统结构 续表 结构材料抗震结构体系结构影响系数位移放大系数 钢筋混凝土 框架结构 框 排架结构 框架 抗震墙结构 板柱 抗震墙结构 板柱 框架结构 框架 核心筒体结构 筒中筒结构 落地抗震墙结构 局部框支抗震墙结构 倒摆式或柱系统结构 钢 混凝土组合 框架结构 框架 筒体结构 框架 抗震墙结构 筒中筒结构 砖 砌块砌体 粘土砖 多孔砖砌体墙结构 小砌块砌体墙结构 底部框架 抗震墙结构 多排柱内框架结构 抗震设计类别为和类的结构体系 应符合本通则第 章至第章的最大适用高度 抗震设计类别为和类的结构体系 应符合第款和 下列附加要求 对于未考虑作为抗震体系的较刚性构件所包围或相邻的框 架 应使这些刚性构件的作用或失效不会削弱框架抵抗重力荷载 和地震作用的能力设计中应考虑这些刚性构件对结构体系在按 本章第条确定层间位移时的影响此外 当确定结构是否 具有本章第条定义的不规则类型时 应考虑这些构件的 影响 未包含在计算方向抗震体系中的每个结构构件 应具有足 够的重力荷载承载力 并能够抵抗按本章第条规定的层间 位移所引起的弯矩和剪力 当确定这些构件的弯矩和剪力时 应考 虑相邻刚性结构和非结构构件对刚度的影响 结构应根据平面的和竖向的体形 按下列准则划分为规则 的或不规则的两种情况 对混凝土墙或砌体墙结构 由钢板 木结构板或类似的板 型构件构成的横隔板应认为是柔性的 对采用结构板作为水平地 震作用抗力的轻框架结构 由木结构板构成的横隔板应认为是刚 性的 现浇和装配整体式混凝土楼 屋盖横隔板应认为是刚性的 普通的预制装配式混凝土楼 屋盖横隔板应认为是半刚性的 其他 类型的横隔板 当横隔板的最大侧向变形大于相应楼层平均层间 位移两倍以上时 应认为是柔性的 其计算应采用本通则第节 规定的地震作用 具有表所列一个或一个以上特点的结构 应划分 为平面不规则的结构 并应符合表所列条款的要求 具有表所列的一个或一个以上特点的结构 应划 分为竖向不规则的结构 并应符合表所列条款的要求 表平面不规则类型 不规则性类型定义 应符合 的条款 适用抗震 设计类别 扭转不规则 当楼板为非柔 性时 应考虑 结构一端垂直于一轴线的计算 包 括偶然扭转 最大层间位移 大于 结构两端层间位移平均值的 倍 和 和 极端扭转不规则 当楼板为非柔 性时 应考虑 结构一端垂直于一轴线的计算 包 括偶然扭转 最大层间位移 大于 结构两端层间位移平均值的 倍 和 和 续表 不规则性类型定义 应符合 的条款 适用抗震 设计类别 凹角 结构及其抗侧力体系的平面外形 存在凹角 在凹角处结构两突出部 分的尺寸均大于相应方向结构平 面尺寸的 和 横隔板不连续 不连续或刚度急剧变化的横隔板 包括开洞面积大于封闭横隔 板面积 或相对相邻下层有效横隔 板刚度的变化大于的横隔板 和 出平面错位 水平地震作用传递途径不连续 例 如竖向构件的出平面错位 和 和 非平行体系 竖向抗侧力构件不平行 或不对称 于抗侧力体系的正交主轴 和 表竖向不规则类型 不规则性类型定义 应符合 的条款 适用抗震 设计类别 刚度不规则 柔软层 柔软层是其侧向刚度小于上层刚 度的或小于上面三层平均 刚度的 和 刚度不规则 极端柔软层 极端柔软层是其侧向刚度小于上 层刚度的或小于上面三层 平均刚度的 和 重量 质量 不规 则 任何层的有效质量大于相邻层有 效质量的轻于下面楼盖的 屋盖不必考虑 和 几何竖向不规则 任何层的抗侧力体系的水平尺寸 大于相邻层抗侧力体系水平尺寸 的 和 续表 不规则性类型定义 应符合 的条款 适用抗震 设计类别 竖向抗侧力构件 的平面内不连续 抗侧力构件的平面内阶缩大于构 件 如框架柱 的高度 或下层抗侧 力构件的刚度减小 和 和 承载力不连续 薄弱层 薄弱层是其层间侧向承载力小于 上层侧向承载力的层间承 载力指分担计算方向层间剪力的 所有抗震构件的总承载力 和 注在水平地震作用下 层间位移角不大于上层层间位移角的情形 表 中或类不规则不适用 此时的层间位移计算不必考虑扭转 效应结构顶部两层的层间位移角关系不必计算 对于抗震设计类别为或类的一层或二层的结构 不必考虑表 中的和类不规则 结构的地震作用分析 应按下列方法进行 任何结构均采用本章第节