1、沙特扎瓦爾項目地震重要性系數變更的技術總結一. 問題概述：沙特扎瓦爾項目的設計單位Fichtner在結構設計中采用UBC97規范進行地震力計算，其采用的主要地震計算參數為：地震分區UBC Zone 1，地震峰值加速度PGA=0.075g，場地類別Sd，結構重要性系數I=1.0，計算方式采用底部剪力法。項目的業主工程師Poyry在審核結構設計計算式提出根據沙特地震規范SBC要求將結構重要性系數從I=1.0調整到I=1.25，所有的結構按照此要求重新進行核算，確保滿足要求。根據OE的上述審核意見，將意味著所有的地震力計算值將至少提高25%，對于以地震力起控制作用的建筑物來說，需要重新核算結構計算，

2、且許多構件需要變更截面和加大配筋。現場很多建筑物已經完成了基礎設計，已經沒有修改的空間，同時設計單位需要額外的時間進行核算并引起可能的商務索賠和工程設計的進一步延誤。二. 問題分析：OE的上述要求，是基于沙特地震設計規范SBC301中Table 9.5 中III類建筑物重要性系數為1.25的規定。根據EPC技術合同，地震計算采用SBC規范，因此從這一點來看，OE的審核意見是有根據的，需要遵守的。從另外一方面看設計單位Fichtner在結構計算中是采用的UBC規范，也是合同認可的，是有規范依據的。該技術問題的核心是在于OE根據SBC301中的規范要求直接加到了UBC地震計算體系中，解決該問題的著

3、手點應從此處開始，單獨分析各自計算體系，分析比較各自體系下計算的地震力結果，然后達到解決問題的目的。三. 問題的處理過程：第一步：查找合同中有關地震的內容。EPC合同Volume VII：Part P-B0，General Technical Requirement B0.4：Civil Workshop 中對地震有如下的論述：“The Saudi Building Code ( .sa ) shall be followed wherever the Code is applied in the scope according to items 1-9/2/5 of t

4、he structural requirements (SBC 300). These requirements state that the Code does not apply to special structures such as most of the elements of the project, which require special seismic analysis and design as detailed in the Sections 12 and 13 of the requirements for loads and forces (SBC301). Th

5、us, it is necessary to take into consideration the effects ofseismicity in the design of the project and to follow other internationalcodes beside SBC. Reference is also made to the latest edition of IBC.The most stringent regulation shall apply.Although no significant earthquake values are known fo

6、r the area of theproject, it is stipulated that all structures shall at least be verified againstearthquakes conform with Zone 1 UBC. The actual seismic parameters asproposed in Section 2.4 of the Soil Investigation Report by GULFCONSULT shall be verified during detailed design and be integrated in

7、adetailed soil investigation report.”第二步：根據EPC合同中的要求，所有的地震參數需要在詳細設計階段的地質勘測報告中最終確定后才能使用，需要查閱業主審批的地質勘測報告有關內容。相關內容摘錄如下：Seismic Zone Number_0, Seismic Zone Factor_0.05, Site Profile Type_S4, Site Factor_2.0, Peak Ground Acceleration_0.05g. 第三步：將地質勘測報告的地震參數與設計院Fichtner采用的地震參數進行比較。其中關鍵的問題在于PGA（Peak Ground

8、 Acceleration）的數值不同，設計中采用的是0.075，而地質勘測報告中是0.05，這樣就找到了問題的突破點。解決該問題的關鍵在于，我們需要證明在UBC以及在SBC系統中兩組PGA+ Importance Factor的計算結果比較，即需要得到0.075g+1.0的組合至少不小于0.05g+1.25的組合。第四部：理論計算上的證明。PARTT1：BASE OON UBC 97 Above content is excerpt from UBC97，from the TABLE 16-Q,the coefficient Ca is linear change ,as the GEOTE

9、CHNICAL INVESTIGATION submitted by GULF ,the seismic zone factor is 0.05，Ca=0.08,for identical type structure ,certain R value will be adopted . So,Importance factor 1.25 Va=1.25V=(1.25x3.0x0.08)W/R=0.3W/R Importance factor 1.0 Vb=1.0V=(1.0x3.0x0.12)W/R=0.36W/R In the design procedure, the seismic z

10、one factor 0.075 is adopted, but not 0.05 as the GEOTECHNICAL INVESTIGATION mentioned, this value has beenincreased. Obviously,Vb > Va, so the design result is more safe.PART 2：BASE ON SBC301 According to the Figure(g),the Ss value is 0.85，in the design progress ,we promote the PGA value from 0.0

11、5g to 0.075g, we can get the approximate Ss value by straight-line interpolation for intermediate value as 1.5. And then from the table 9.4.3a we can get the respectively Fa value as 1.13 and 1.0 So, SDS0.05 =2/3(1.13*0.85) =0.64 SDS0.075 =2/3(1.0*1.5) =1.0 According Eq.10.8.1 V0.05 =I*V=1.25*1.2*0.

12、64W/R=0.96W/R -I factor is the occupancy importance factor V0.075 =I*V=1.0*1.2*1.0W/R=1.2W/R Obviously, V0.05< V0.075 the design result will be more safe. CONCLUSION:Thorough compare the UBC 97 and SBC301, we noticed there are some difference between the two code systems. (The SBC301 were develop

13、ed based on the standards of the American Society of Civil Engineers (ASCE). But what we can work out is that, no matter which code system is adopted, the impact by change the PGA value from 0.05g to 0.075g is more obviously and more safe than promote the importance factor from 1.0 to 1.25. 第五步：準備材料

14、，與OE進行技術談判，維持原Fichtner設計不變化。整理上述處理過程形成的技術支持文件，進行匯編成冊后后在EMM會議上由ACC方面的土建主管Mr.Zorba進行了論述，最后OE確認以后不再提出地震重要性系數的意見。至此，該問題得到較為完滿的解決，避免了變更系數帶來的一系列的問題。四. 結論及經驗：縱觀整個問題處理過程，其實Fichtner在沒有吃透合同的情況下，貿然采用UBC97規范進行設計，其采用0.075g的PGA并不是事先考慮到重要性系數差異的問題，而是因為在UBC97規范中，抗震設計最小的PGA就是0.075g，沒有0.05g一檔，在保證采用抗震設計的前提下，只有采用規范的下限值為基準進行地震力的計算。但這個擴大無意中為以后重要性系數的調整問題留下了足夠的規范裕度，使得OE在提出需要增加地震重要性系數的時候，能夠確保整體計算能夠滿足SBC301的規范要求，避免了設計返工和不可估計的現場施