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文檔簡介
1總則
1.0.1為落實國家有關建筑工程、防災減災的法律法規,實行預防
為主的方針,使建筑工程經抗震性態設計后能達到減輕地震破壞、
避免人員傷亡、減少經濟損失的目的,制定本規范。
按本規范進行抗震設計的建筑結構,當遭受本地區多遇地震、設防
地震或罕遇地震的影響時,應能按設計要求實現其預定的性態目標。
1.0.2本規范適用于抗震設防烈度6~9度地區建筑工程的抗震性態
設計及。橋梁、水工等其他土木工程結構抗震性態設計時,可參考
使用。臨時建筑可不遵守本規范的規定。
1.0.3新建和改擴建建筑工程進行抗震性態設計時,應符合下列要
求:
1新建建筑應符合本規范的全部要求。
2既有建筑擴建部分,當采用單獨結構單元時,應符合本規范
對新建建筑的規定。
3當既有建筑改、擴建部分與原結構共同受力時,應符合下列
要求:
1)改擴建部分,應符合本規范的全部要求;
2)改擴建后,原結構構件抗震承載能力應符合本規范的有
關規定;
3)改擴建不應導致原結構構件抗震能力降低。
4當建筑用途改變時,應符合相應建筑使用功能類別的抗震要求。
1.0.4按本規范進行抗震性態設計的建筑工程,尚應符合國家現
行有關標準的規定。
1
2術語和符號
2.1術語
2.1.1抗震設防烈度seismicprecautionaryintensity
按國家規定的權限批準作為一個地區抗震設防依據的地震烈度。
2.1.2地震作用earthquakeaction
由地震動引起的在結構及其地基上的動態作用,包括水平地震作用
和豎向地震作用。
2.1.3設計地震動參數designparametersofgroundmotion
抗震設計采用的地震加速度(速度、位移)時程曲線、加速度設計
譜和峰值加速度。
2.1.4抗震性態水平seismicperformancelevels
對所設計的建筑物,針對可能遇到的設計地震作用所規定的最低性
態要求和容許的最大破壞(如變形)。
2.1.5抗震設計類別categoryofseismicdesign
根據設計地震動參數和建筑使用功能,對建筑抗震設計標準所作的
分組。
2.1.6抗震建筑重要性分類classificationofimportanceforaseismic
buildings
建筑抗震設計中,根據建筑遭遇地震后可能產生的后果對社會、政
治、經濟的影響程度及其在抗震救災中的作用對建筑所作的分類。
2.1.7設計基本地震加速度designbasicaccelerationofground
motion
50年設計基準期內超越概率為10%的地震加速度設計取值。
2.1.8場地site
工程結構所在地。大體相當于一個廠區、居民點或自然村的范圍,
同一類場地應具有相似的設計譜特征。
2
2.1.9場地設計譜sitedesignspectrum
抗震設計中采用的設計地震動參數之一,根據不同場地類別的大量
自由地表地震加速度記錄的5%阻尼比絕對加速度反應譜,經統計、
平滑化和規一化后形成的譜。
2.1.10設計特征周期designcharacteristicperiodofgroundmotion
場地設計譜下降段起始點所對應的周期值,其數值受地震震級、震
中距、場地類別等因素的影響。
2.1.11地震危險性特征分區zonationofseismicrisk
characteristics
為表征不同地區地震危險性的差異,根據地震危險性特征參數對不
同地區進行的劃分。
2.1.12性態performance
結構、構件或體系對外界作用的反應的總稱,在工程抗震中是指結
構和構件的各種地震反應量和建筑物在地震作用下遭遇到的破壞程
度。
2.2符號
2.2.1地震和地震動
I——地震烈度;
M——地震震級;
Tg——特征周期;
A——地震加速度;
g——重力加速度;
V——土層剪切波速度;
β——場地設計譜
2.2.2作用和作用效應
F——結構地震作用;
G——結構重力荷載;
SE——地震作用效應;
3
M——彎矩;
Mov——傾覆力矩;
V——剪力;
N——軸向力;
S——地震作用效應與其他荷載效應的基本組合;
T——扭矩;
σ——正應力;
τ——剪應力;
ε——正應變;
γ——剪應變;
μ——側移。
2.2.3材料性能和結構抗力
f——材料強度(包括地基承載力);
m——質量;
ρ——質量密度;
γ——重力密度;
E——彈性模量;
G——剪切模量:
K——結構(構件)的剛度;
R——結構構件承載力。
注:對作用和材料強度的標準值,尚應加下標k。
2.2.4幾何參數
A——構件截面面積;
An——構件凈截面面積;
As——鋼筋截面面積;
b——構件截面寬度;
d——土層深度或厚度,鋼筋直徑;
h——計算樓層層高,構件截面高度;
l——構件長度或跨度;
4
t——抗震墻厚度,樓板寬度;
B——結構總寬度;
H——結構總高度,柱高度;
I——截面慣性矩;
L——結構總長度;
W——截面模量;
Wp——截面塑性模量。
2.2.5計算系數
α——水平地震影響系數;
αmax——水平地震影響系數最大值;
αvmax——豎向地震影響系數最大值;
2.2.6其他
i,j,m——序數;
n——總數,如樓層數,墻體數等;
P(·)——事件(·)的概率;
N——貫入錘擊數;
T——結構自振周期;
Xji——位移振型坐標(j振型i質點的x方向相對位移);
Yji——位移振型坐標(j振型i質點的y方向相對位移);
ω——結構自振圓頻率。
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3抗震基本規定
3.1抗震設防
3.1.1建筑工程應按本節要求確定設計地震動參數、建筑物抗震設
計類別和重要性類別。
3.1.2建筑工程設計地震動參數應按下列方法確定:
1建筑工程設計地震動參數應根據設計基本地震加速度(或相
應抗震設防烈度)、地震危險性特征分區確定,建筑重要性類別,
按照按本規范第4章規定確定。
2設計基本地震加速度應根據建筑所在地按現行國家標準《中
國地震動參數區劃圖》GB18306的規定確定。
3對做過地震動安全性評價的建筑工程,可按經國家規定的權
限批準的地震動安全性評價報告確定設計基本地震加速度,不得低
于本條第2款的規定。
4當建筑工程處于條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘、非巖石
和強風化巖石的陡坡、河岸與邊坡邊緣等不利地段時,應考慮不利
地段對設計地震動參數的放大作用。放大系數應根據不利地段確定,
對于山峰、山脊、陡坡等凸起地形,放大系數為1.2~1.4;對于河谷、
峽谷等凹陷地形,應根據凹陷形態(半圓形、V形、U形等)的地
震波傳播理論進行簡化分析,其數值不得小于1.1。
3.1.3建筑使用功能的分類應符合下列要求:
1建筑應根據使用功能分為下列類別:
1)Ⅳ類,地震時或地震后使用功能不能中斷或存放大量危
險物品或有毒物品的建筑,一旦因地震破壞而導致物品的釋
放和外逸將給公眾造成不可接受的危害。
2)Ⅲ類,地震后使用功能必須在短期內恢復的或對震后運
行起關鍵作用的建筑或人口稠密的建筑場所,應包括醫院、
6
學校、消防站、公安局、通訊中心、應急控制中心、救災中
心、發電廠、自來水廠、體育館、大型影劇院、會議中心等。
放有危險物品的設施,外釋范圍可以得到有效控制而且對公
眾的危害不大,也列入Ⅲ類,可包括煉油廠、芯片制造基地
等。
3)Ⅱ類,除了Ⅳ類、Ⅲ類和Ⅰ類外的建筑。
4)Ⅰ類,地震時破壞不危及人的生命和不造成嚴重財產損
失的一般倉庫等建筑。
2不同使用功能類別的建筑在各級地震動水平下的最低抗震
性態應按表3.1.3采用。
3當建筑有多種用途時,應按最高使用功能類別設計。
表3.1.3各級地震動水平下的最低抗震性態要求
建筑使用功能類別
地震動水平
IIIIIIIV
多遇地震
基本運行充分運行充分運行充分運行
(TMJ年內超越概率63%)
設防地震
生命安全基本運行運行充分運行
(TMJ年內超越概率10%)
罕遇地震
接近倒塌生命安全基本運行運行
(TMJ年內超越概率2%)
注:1表中TMJ是由建筑重要性類別規定的設計基準期,根據設計基準期和給定的超越概
率可確定相應重要性類別的設計地震動參數。對重要性類別為丙類的建筑,取
TMJ=50年;乙類的建筑,取TMJ=100年;甲類的建筑,取TMJ=200年。
2充分運行指建筑和設備的功能在地震時或震后能繼續保持,結構構件與非結構構件
可能有輕微的破壞,但建筑結構完好。
3運行指建筑基本功能可繼續保持,一些次要的構件可能輕微破壞,但建筑結構基本
完好。
4基本運行指建筑的基本功能不受影響,結構的關鍵和重要部件以及室內物品未遭破
壞,結構可能損壞,但經一般修理或不需修理仍可繼續使用。
5生命安全指建筑的基本功能受到影響,主體結構有較重破壞但不影響承重,非結構
6部件可能墜落,但不致傷人,生命安全能得到保障。
接近倒塌指建筑的基本功能不復存在,主體結構有嚴重破壞,但不致倒塌。
3.1.4建筑抗震設計類別,應根據設計地震動參數和建筑使用功能
類別要求,按表3.1.4確定。
表3.1.4抗震設計類別
設計地震加速度值()
ag建筑使用功能分類
(TMJ年超越概率10%)
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續表3.1.4抗震設計類別
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的情況應作專門研究;
2抗震設計類別E為最高的抗震設計標準。
3.1.5抗震建筑重要性分類,應根據建筑物對社會、政治、經濟和
文化影響的重要性分為甲、乙、丙、丁類別。分類應按現行國家標
準《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223。
3.2場地影響和地基基礎
3.2.1場地應按對建筑抗震的影響,劃分為有利、一般、不利和危
險地段,并應符合下列規定:
1堅硬土或開闊、平坦、密實均勻的中硬土地段,應劃為有利
地段。
2軟弱土、液化土、震陷土、條狀突出的山咀,高聳孤立的山
丘,陡坡、河岸和邊坡邊緣,平面上分布成因、巖性、狀態明顯不
均勻的故河道、斷層破碎帶、暗埋的塘浜溝谷及半填半挖地基等地
段,應劃為不利地段。
3地震時可能發生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等,以及
發震斷裂帶上可能發生地表位錯的地段,應劃為危險地段。
4除上述三類地段外均應為一般地段。
3.2.2場地選擇應符合下列規定
1宜選擇有利地段。
2宜避開不利地段,當無法避開時,應采取適當的抗震措施。
3不應在危險地段建造甲、乙、丙類建筑。當無法避開時,應
對場地專門評估,并采取措施消除危險性后方可建造。
3.2.3場地內存在發震斷裂時,應對斷裂的工程影響進行評價,并
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應符合下列規定:
1符合下列規定之一的,可忽略發震斷裂錯動對地面建筑的影
響:
1)抗震設防烈度小低于8度;
2)非全新世活動斷裂;
3)抗震設防烈度為8度和9度時,隱伏斷裂的土層覆蓋厚
度分別大于60m和90m。
2不符合本條1款規定的,應避開主斷裂帶。避讓距離不宜小
于表3.2.3對發震斷裂最小避讓距離的規定。在避讓距離內確有需要
建造分散的、低于三層的丙、丁類建筑時,應按提高一度采取抗震
措施,并提高基礎和上部結構整體性,且不得跨越斷層線。
表3.2.3發震斷裂的最小避讓距離(m)
建筑抗震設防類別
烈度
甲乙丙丁
8專門研究200100—
9專門研究400200—
3.2.4地基和基礎設計應符合下列規定
1地基含有軟弱粘性土、液化土、新近填土或嚴重不均勻土層
時,應根據地震時地基不均勻沉降和其他不利影響采取相應措施。
2同一結構單元不應設置在性質不同的地基土上。
3同一結構單元宜采用同一類型基礎;當采用不同基礎類型或
基礎埋深顯著不同時,應根據地震時各部分地基基礎的沉降差異,
在基礎、上部結構的相關部位采取相應的措施。
3.2.5山區建筑的場地和地基基礎應符合下列要求:
1山區建筑場地勘察應有邊坡穩定性評價和防治方案,并應根
據地質、地形條件和使用要求,因地制宜設置符合抗震設防要求的
邊坡工程。
2邊坡設計應符合現行國家標準《建筑邊坡工程技術規范》GB
50330的規定;穩定性驗算時,有關摩擦角應按設防烈度修正。
3邊坡附近的建筑基礎應進行抗震穩定性設計。建筑基礎與土
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質、強風化巖質邊坡的邊緣應留有足夠距離,其值應根據設防烈度
確定,并采取避免地震時地基基礎破壞的措施。
3.3結構體系
3.3.1結構體系應根據建筑抗震設計類別、設計地震動參數、結構
高度、場地、地基基礎、材料和施工等因素,經技術經濟綜合比較
確定。
3.3.2建筑平面、立面布置宜符合下列規定:
1建筑平面、立面布置宜規則、對稱;平面和沿豎向的質量分
布和剛度變化宜均勻,相鄰層的層間剛度不宜突變,平面內宜減小
剛度中心與質量中心間的偏心距,避免產生扭轉。
2相鄰層的抗側力結構或構件的承載力不宜突變,平面內同類
抗側力構件的承載力宜均勻。
3不宜采用自重大的水平懸臂結構。
3.3.3結構與構件應符合下列要求:
1應具有明確計算簡圖和簡捷、合理的地震作用傳遞路線;傳
遞路線中的構件及節點不應發生脆性破壞。
2應具備必要的承載力、良好的變形能力和耗能能力。
3采用多道抗震防線,部分結構或構件的破壞不應導致整個體
系喪失承載能力。
3.3.4結構構件應符合下列規定:
1砌體結構構件應按規定設置鋼筋混凝土圈梁、構造柱和芯柱,
或采用配筋砌體和組合砌體柱等。
2混凝土結構構件應合理選擇尺寸,配置縱向鋼筋和箍筋,避
免剪切破壞先于彎曲破壞、混凝土壓潰先于鋼筋屈服、鋼筋錨固粘
結失效先于構件破壞。
3預應力混凝土抗側力構件,應采用有粘結預應力技術,并應
有配足夠的非預應力鋼筋;對采用預應力的桁架下弦和懸臂大梁,
還應考慮豎向地震對預應力構件的不利影響。
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4鋼結構構件應合理選擇尺寸,應防止構件局部或整體失穩。
5鋼-混凝土組合構件應合理選擇尺寸,合理匹配鋼和混凝土
的材料強度及控制含鋼率,保證鋼和混凝土有效共同工作,避免鋼
板和鋼管局部失穩,避免混凝土的壓潰先于鋼材的屈服。
3.3.5結構連接應符合下列規定:
1構件節點的破壞,不應先于其連接的構件。
2預埋件的錨固破壞,不應先于連接件。
3裝配式結構構件的連接,應能保證結構的整體性。
4預應力混凝土構件的預應力鋼筋,宜在節點核心區以外錨固。
3.3.6對體型復雜的建(構)筑物及構筑物組聯結構,應采取下列措
施:
1當設置防震縫時,宜將結構分成規則的結構單元。
2當不設置防震縫時,宜對結構進行整體抗震計算;對薄弱部
位,應采取提高抗震能力的措施。
3.4非結構部件
3.4.1非結構部件,包括建筑非結構部件和建筑附屬機電設備、自
身及其與結構主體的連接,應進行抗震設防。
3.4.2附著于樓、屋面結構上的非結構部件,以及樓梯間的非承重
墻體,應與主體結構有可靠的連接或錨固。
3.4.3幕墻、裝飾貼面與主體結構應有可靠連接,避免地震時脫落
傷人。
3.4.4安裝在建筑上的附屬機械、電氣設備系統的支座和連接,應
符合地震使用功能要求,且不應導致相關部件的損壞。
3.4.5結構規則性評價時,應計入填充墻和樓梯構件的剛度影響,
避免填充墻或樓梯構件的不合理設置導致主體結構的破壞:
1考慮樓梯和填充墻平面不對稱、不均勻布置導致的扭轉效應,
避免建筑平面扭轉嚴重不規則。
2避免填充墻豎向不均勻布置導致建筑側向剛度嚴重不規則。
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3考慮框架與填充墻相互作用產生的局部不利影響,對可能產
生短柱剪切破壞和節點破壞的部位應采取可靠的措施。
3.5材料與施工
3.5.1結構設計對材料和施工質量的特別要求,應在設計文件中注
明。
3.5.2結構材料性能指標,應符合本規范各章的要求。
3.5.3對本規范所選的材料和施工方法進行變更時應證明所建議
的替代材料和方法能在強度、耐久性和抗震性能上等效,能夠達到
預期目的。
3.6隔震與消能減震建筑
3.6.1采用隔震與消能減震技術的建筑,應根據建筑抗震設計類別、
設計地震動參數、場地條件、建筑工程方案和使用要求,并與非隔
震或消能減震的結構體系進行技術經濟可行性分析后確定。
3.6.2隔震建筑內的所有結構及非結構部件均應采取措施,以適應
隔震層在地震時可能產生的變形。
3.6.3消能減震裝置應與結構有可靠的連接,連接部件在罕遇地震
作用下應具有足夠的剛度、承載力和穩定性。
3.6.4隔震與消能減震建筑中,宜采取便于隔震或消能部件檢查和
替換措施。
3.6.5隔震設計應確保隔震器件在地震中不致喪失穩定性。
3.7質量控制
3.7.1建筑工程的抗震體系應進行質量控制。
3.7.2質量控制計劃的制訂應符合下列要求:
1設計單位應制訂質量控制計劃,并提交給業主和工程質量監
督機構。其內容應包括為確保施工符合質量控制要求所需進行的專
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門檢查和專門試驗項目。
2施工單位應在該計劃實施之前向業主和工程質量監督機構
提交書面說明,內容應包括:
1)確認已經了解質量控制計劃中所包含的要求;
2)提出符合該質量控制計劃的實施措施,并在內部公布;
3)指定負責質量控制的人員及其職責。
3.7.3業主應指定監理單位(或專職人員)據質量控制計劃對建筑
工程抗震系統的施工情況進行監督和檢查;監督抗震系統的專門檢
驗項目應由具有資質的測試機構完成。檢驗項目包括:鋼筋和預應
力鋼筋、結構混凝土、結構砌體、結構鋼、機械和電器設備以及減
隔震裝置的性能等。
3.7.4工程監理人員(或專職人員)應定期向工程質量監督機構、
業主、制定質量控制計劃的設計單位以及施工負責人呈送檢查進展
報告,施工單位必須及時處理各項質量問題。
3.7.5工程竣工驗收時,抗震系統應符合下列要求:
1工程監理人員(或專職人員)應向業主和工程質量監督機構
提交報告,證明所有檢查過的工程確實已按質量控制計劃完成。
2施工單位應向業主和工程質量監督機構提交竣工報告,證明
所有納入抗震系統的工程均已確實按照質量控制計劃規定的要求完
成。
3.8強震觀測系統
3.8.1抗震設防烈度為7、8、9度時,高度分別超過160m,120m,
80m的大型公共建筑,應按規定設置建筑結構的地震反應觀測系統。
3.8.2建筑設計應留有強震觀測儀器和線路的位置。
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4場地類別評定和地震影響系數
4.1場地分類
4.1.1建筑場地應以場地平均剪切波速和場地土覆蓋層厚度為定
量指標,確定其類別。
4.1.2場地的平均剪切波速應按下列公式計算:
d
v0(4.1.2-1)
smt
nd
i
ti1(4.1.2-2)
vsi
式中:vsm——場地的平均剪切波速(m/s);
d0——場地評定用的計算深度(m),取覆蓋層厚度和20m兩者
的較小值;
n——計算深度范圍內土層的分層數;
t——剪切波在地表與計算深度之間的傳播時間(s);
di——計算深度范圍內第i土層的厚度(m);
vsi——計算深度范圍內第i土層的剪切波速(m/s)。
4.1.3建筑場地的覆蓋層厚度dov應按下列要求確定:
1一般情況下,應按地面至剪切波速大于500m/s的堅硬土層
頂面的距離確定。
2剪切波速大于500m/s的孤石、透鏡體,應視同周圍土層。
3當地面5m以下存在剪切波速大于相鄰上層土剪切波速2.5
倍的土層,且其下臥巖土的剪切波速均不小于400m/s時,可按地面
至該土層頂面的距離確定。
4土層中的火山巖硬夾層,應視為剛體,其厚度應從覆蓋土層
中扣除。
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4.1.4建筑場地的類別,應根據場地平均剪切波速和覆蓋層厚度劃
分為四類。劃分方法可選用下列方法之一:
1根據表4.1.4確定場地類別
表4.1.4各類場地的波速和覆蓋層厚度范圍
平均剪切波速度
vsm(m/s)
vsm>500500≥vsm>250250≥vsm>140vsm≤140
覆蓋層
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根據圖4.1.4確定場地類別。
圖4.1.4場地類別劃分圖
4.1.5對于地震時可能發生滑坡、崩塌、泥石流、塌陷、地裂,并
可能影響工程安全的場地,以及具有地震時可能發生液化、震陷的
土層時,應進行專門評價。
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4.2建筑場地地震影響系數
4.2.1建筑場地的地震影響系數應按下式確定:
4.2.2建筑場地的地震影響系數應按下式確定:
k(4.2.1-1)
kg(4.2.1-2)
式中:——地震影響系數;
=?/
k——地震系數;
A——設計地震加速度(g),按本規范第4.2.2條規定取值;
——場地設計反應譜放大系數,按本規范第4.2.3條規定確
定;
g——重力加速度。
4.2.2各類建筑不同概率水準下的設計地震加速度A,應根據現行
國家標準《中國地震動參數區劃圖》GB18306規定的基本地震動峰
值加速度A10,以及建筑所在地的地震危險性特征按下列規定取值:
1丙類建筑多遇、設防和罕遇地震下的設計地震加速度A,應
分別按50年超越概率63%、10%和5%取值,按表4.2.2-1的規定取
值。
表4.2.2-1丙類建筑的建筑場地不同設防水準的A值
設計地震加速度A(g)
地震危險性特征分區地震動參數分區A10(g)
多遇地震設防地震罕遇地震
10.050.00530.050.0875
20.100.01450.100.1619
Ⅰ區
30.150.02610.150.2319
40.200.03970.200.2993
10.050.01440.050.0705
Ⅱ區
20.100.03420.100.1344
30.150.05690.150.1960
40.200.08150.200.2562
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續表4.2.2-1丙類建筑的建筑場地不同設防水準的A值
10.050.02780.050.0596
20.100.06030.100.1163
Ⅲ區
30.150.09490.150.1719
40.200.13090.200.2269
2甲類建筑多遇、設防和罕遇地震的設計地震加速度A,應分
別按200年超越概率63%、10%和5%取值,按表4.2.2-2的規定取
值。
3乙類建筑多遇、設防和罕遇地震的設計地震加速度A,應分
別按100年超越概率63%、10%和5%取值,按表4.2.2-3的規定取
值
4我省主要縣級及以上城鎮中心地區的基本地震峰值加速度
A10、抗震設防烈度和地震危險性特征分區,按附錄A采用。
表4.2.2-2甲類建筑的建筑場地不同設防水準的A值
設計地震加速度A(g)
地震危險性特征分區地震動參數分區A10(g)
多遇地震設防地震罕遇地震
10.050.02340.12620.2141
20.100.05200.22170.3494
Ⅰ區
30.150.08290.30820.4652
40.200.11560.38950.5700
10.050.03210.08910.1270
20.100.06830.16440.2230
Ⅱ區
30.150.10620.23520.3099
40.200.14530.30330.3914
10.050.04020.06740.0817
Ⅲ區20.100.08300.12920.1525
30.150.12670.18910.2197
17
續表4.2.2-2甲類建筑的建筑場地不同設防水準的A值
40.200.17110.24790.2847
表4.2.2-3乙類建筑的建筑場地不同設防水準的A值
設計地震加速度A(g)
地震危險性特征分區地震動參數分區A10(g)
多遇地震設防地震罕遇地震
10.050.01170.08750.1426
20.100.02860.16190.2462
Ⅰ區
30.150.04830.23190.3390
40.200.07010.29930.4253
10.050.02180.07050.0966
20.100.04910.13440.1761
Ⅱ區
30.150.07880.19600.2503
40.200.11020.25620.3213
10.050.03360.05960.0703
20.100.07100.11630.1341
Ⅲ區
30.150.11010.17190.1956
40.200.15020.22690.2556
4.2.3一般情況下,水平向地震的場地設計反應譜應按式(4.2.3)
計算。
18
max
θ
(Tg/T)·max
1.0
0T(s)
00.1Tg
7.0圖4.2.3水平向場地設計反應譜
112.5TT0.1
2.250.1<TTg
0.9(4.2.3)
Tg
2.250.45TTg
T
式中:θ為衰減指數;
βmax為場地設計譜最大值;
Tg——場地設計反應譜特征周期,按4.2.4條的規定取值
4.2.4場地設計反應譜特征周期Tg,可根據建筑所在地的特征周期
分區以及場地分類按下列規定確定:
1處于特征周期一區的建筑場地,其特征周期可根據場地的平
均剪切波速度和覆蓋層厚度按附錄B的規定取值。
2處于特征周期二區的建筑場地,其特征周期應取一區相同場
地的7/6倍。
3處于特征周期三區的建筑場地,其特征周期應取一區相同場
地的4/3倍。
4當罕遇地震的設計地震加速度A≥0.2g時,特征周期宜增加
0.05s。
19
5我省主要縣級及以上城鎮中心地區的特征周期分區,可按附
錄A采用。
4.2.5一般情況下,豎向地震的設計反應譜形狀參數可與水平向設
計反應譜相同,但其特征周期宜按特征周期分區一區取用,且不大
于0.5s;豎向設計地震加速度值可取水平向的65%,或按國家有關
主管部門規定的值確定。
4.2.6抗震設防烈度與設計基本地震加速度值的對應關系按表
4.2.6確定。
表4.2.6抗震設防烈度與設計基本地震加速度值的對應關系
地震動參數分區1234
設計基本地震加速度值(g)0.050.100.150.20
抗震設防烈度678
4.2.7工程結構的場地設計反應譜,應符合下列要求:
1對于含有軟弱夾層的場地,應經專門研究確定特征周期。
2當工程結構的阻尼比不等于0.05時,設計反應譜可按本規范
附錄D進行調整。
3對于可液化場地,應綜合考慮液化概率等級、建筑的抗震設
計類別等因素的影響專門研究確定設計反應譜。
4抗震設計類別D類、E類建筑,當考慮主余震效應影響時,
水平地震的場地設計譜修正系數可按公式(4.2.7-1)計算:
T
(AB)BTT1
seqT1(4.2.7-1)
AT1T6.0
式中:seq——考慮主余震效應的設計譜修正系數;
T——結構周期;
T1——修正曲線的拐點周期,取值0.8s;
A——修正系數的最大值,取值范圍1.1~1.25,當余震地震動
強度較大時,該系數宜取較大值;
20
B——為修正曲線的截斷值,取值1.05。
5對處于發震斷裂兩側20km以內的結構,應考慮近斷層效應
的影響對水平地震的場地設計譜進行修正,修正系數宜按公式
(4.2.7-2)計算:
1.0TT
1
ANF1.0
NF1.0(T-T1)T1TT2(4.2.7-2)
T2T1
ANFT2T6.0
式中:NF——設計譜考慮近斷層效應的修正系數;
T——結構周期;
T1、T2——修正曲線的拐點周期,其取值分別為0.6s和2.2s;
ANF——修正系數的最大值,取值1.3。
4.3地震加速度時程
4.3.1采用時程分析法進行地震作用補充計算時,應根據設計反應
譜選擇匹配的實際強震記錄和人工模擬時程曲線。用于時程分析的
實際強震記錄和人工模擬時程曲線的總數量不應少于3組,其中實
際強震記錄不應少于總數的2/3。
4.3.2實際強震記錄,可根據建筑工程的基本周期與抗震設計類別,
按本規范附錄E表選取。
4.3.3人工模擬時程曲線,應采用工程場地的設計譜作為目標譜合
成的時程,0.05阻尼比的反應譜與目標譜在各周期點上的取值偏差
不宜大于10%。
4.3.4對需要考慮地震動多向分量共同影響的建筑,各向輸入的加
速度峰值宜按1(水平1):0.85(水平2):0.65(豎向)的比例進行
調整,且同一時程不得同時用于不同的方向。
21
5地基基礎
5.1一般規定
5.1.1本章關于地基基礎的抗震設計規定主要包括:天然地基基礎、
含有液化土層和軟弱土層的地基基礎及樁基礎的抗震設計規定。
5.1.2在進行地基基礎抗震設計時,尚應符合下列現行標準中與本
章不相抵觸的其他要求。
1《巖土工程勘察規范》GB50021;
2《建筑地基基礎設計規范》GB50007;
3《建筑樁基技術規范》JGJ94;
4《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》GB50202;
5《建筑地基基礎設計規范》DB231902-2005
6《凍土地區建筑地基基礎設計規范》JGJ118
5.1.3下列地基屬于抗震不利的地基:
1含有松至中密的飽和砂土層(特別是粉砂和細砂)、低密度
的飽和粉土層(特別是黏粒含量低于10%者)、礫粒含量低于70~80%
的砂礫石層、軟弱黏性土層以及低密度的填土層等的地基。
2在水平分布上含有類別、狀態顯著不同的土層的不均勻地基,
例如位于故河道、溝、坑邊緣的地基、半挖半填地基。
對第1款所述抗震不利地基必須查清這些土層的分布、物理狀
態,并對地震時飽和砂土、粉土和砂礫石液化的可能性及危害,對
軟弱黏性土產生的附加沉降及危害做出評估。
當建筑物坐落在不均勻地基上時,應對地震引起的不均勻附加
沉降和可能的局部滑動及其危害做出評估。
對抗震不利的地基需根據評估結果采取必要工程治理措施。
5.1.4采取的地基基礎形式及抗震的工程治理措施,應統一考慮靜
力設計和抗震設計要求而確定。在綜合比較的基礎上,宜采用比較
22
安全的方案。
5.1.5土的承載力,以及樁、墩或沉箱與土界面的承載力應足以抵
抗包括地震在內的荷載組合作用。土的地震承載力應根據第5.2節和
第5.4節的規定確定。如果天然土體不能滿足上述要求,應采取適當
的工程治理措施提高土體的抗震能力。
5.1.6在包括地震在內的荷載組合作用下,基礎部件的承載力及細
部構造應符合本規范第7章至第11章的規定要求。
5.2天然地基和基礎
5.2.1符合下列條件之一者可不進行地基抗震承載力驗算:
1抗震設計類別為A的建筑;
2當在地基主要受力層范圍內不存在軟弱黏性土層時的下列
建筑:
1)抗震設計類別為B的建筑;
2)抗震設計類別為C的下列建筑:
3)砌體房屋;
4)一般的單層廠房和單層空曠房屋;
5)不超過八層且高度在25m以下的一般民用框架結構房屋;
6)基礎荷載與上述民用框架結構房屋相當的多層框架結構
廠房。
注:軟弱黏土層指在設計基本地震加速度A≤0.10g情況下,其承載力特征值小于80kPa
的飽和黏性土層。
5.2.2當進行地基抗震承載力驗算時,地基土的抗震承載力應取靜
力設計的承載力特征值乘以地基土抗震承載力調整系數,即按下式
計算:
ff
aEaa(5.2.2)
f
式中aE—地基土的抗震承載力;
23
ζa—地基土的抗震承載力調整系數,根據地基土的類別按表
5.2.2取值;
f
a—深寬修正后地基土的靜力設計承載力特征值,按《建筑
地基基礎設計規范》GB50007的規定確定。
表5.2.2地基土抗震承載力調整系數
巖土類別及狀態ζa
巖土、密實的碎石土、密實的礫、粗、中砂,fak≥300kPa的黏性土及粉土1.5
中密、稍密的碎石土、中密和稍密的礫、粗、中砂,密實和中密的細、粉砂,
1.3
150kPa≤fak<300kPa的黏性土和粉土,堅硬黃土
稍密的細、粉砂,100kPa≤fak<150kPa的黏性土和粉土,可塑黃土1.1
淤泥、淤泥質土、非飽和的松散砂土、雜填土、新近堆積黃土及流塑黃土1.0
注:fak為未經深寬修正的靜力設計的地基土承載力特征值。
5.2.3地震作用下地基豎向承載力驗算時,按地震作用效應標準組
合的基礎底面平均壓力和邊緣最大壓力應符合下列要求:
f
1p≤aE(5.2.3-1)
式中p—地震作用效應標準組合的基礎底面平均壓應力。
p1.2f
2max≤aE(5.2.3-2)
p
式中max—地震作用效應標準組合的基礎邊緣的最大壓應力。
3高寬比大于4的高層建筑基礎底面不宜出現拉應力;其它建
筑物基礎底面的拉應力區面積不應超過基礎底面面積的15%。
5.2.4對需進行地基抗震承載力驗算的設計情況,基礎的尺寸應按
下列要求確定:
1應滿足5.2.3中關于地基抗震承載力驗算的要求;
24
2應滿足基礎承載力驗算的要求。
5.2.5液化土層及以上土層的地基承載力驗算不應按5.2.2條規定,
在計算液化土層以下地基承載力時,應計入液化土層及以上土層重
力。
5.2.6多年凍土地基抗震承載力計算,應計入地基土的溫度影響。
地基的熱工計算應包括地溫特征值計算、地基凍結深度計算、地基
融化深度計算等。
5.3液化和軟弱土層地基
5.3.1除設計基本地震加速度A≤0.05g之外者,當地基中含有飽
和的砂土層和粉土層時,應進行液化判別。如果飽和的砂土層和粉
土層會發生液化時,則應按建筑物的抗震設計類別和液化等級采取
適當的工程治理措施。
5.3.2如下兩種情況可認為不會發生液化:
1地基中的飽和砂土層或粉土層的地質年代為第四紀晚更新
世(Q3)及其以前者;
2在設計基本地震加速度A≤0.10g情況下,黏粒(粒徑小于
0.005mm顆粒)含量的百分率不小于10的飽和粉土。
5.3.3飽和砂土層或粉土層,如果上覆的非液化土層厚度和地下水
位深度符合下列條件之一者,可不考慮其液化對天然地基淺基礎所
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—上覆非液化土層厚度(m),計算時應將淤泥和淤泥質土
層扣除;
d
w—地下水位深度(m),宜按近期內年最高水位或設計基準
期年平均最高水位采用;
d
b—基礎埋置深度(m),不超過2m時宜用2m;
d
0—液化影響特征深度(m),按表5.3.3確定。
表5.3.3液化影響特征深度(m)
飽和土類別A≤0.10g
粉土6
砂土7
5.3.4如果飽和砂土層和粉土層的埋深小于等于20m,其液化判別
宜采用標準貫入試驗判別法。如符合下式,則判為會發生液化:
N≤N
cr(5.3.4-1)
式中N—由標準貫入試驗測得的飽和砂土或粉土的貫入錘擊數(未
經桿長修正);
Ncr—臨界液化貫入錘擊數,按下式計算:
NN[ln(0.6d1.5)0.1d]3p
cr0swc(5.3.4-2)
d
式中s—標準貫入試驗貫入點的深度(m);
d
w—地下水位深度(m);
—考慮地震特征周期分區調整系數,取1.05;
26
p
c—黏粒含量百分數,當小于3時取3;
N
0—臨界液化貫入錘擊數基準值,按表5.3.4采用。如果設
計基本地震加速度值不等于表5.3.4列出的數值,可按
線性插值法確定,并取大于插值的整數。
表5.3.4臨界液化貫入錘擊數基準值
設計基本地震加速度A(g)0.050.10
臨界液化貫入錘擊數基準值47
5.3.5當建筑的抗震設計類別為C時,飽和砂土層和粉土層的液化
判別還宜采用Seed簡化法,見附錄F。
當同時采取標準灌入試驗判別法和Seed簡化法兩種方法進行液化判
別時,如果其中一種方法的判別結果為液化,則認為飽和的砂土或
粉土層會發生液化。
5.3.6當地基中存在會發生液化的飽和砂土層和粉土層時,應按下
式確定地基土層的液化指數:
n
ILE1NiNcr,idiwi
i1(5.3.6)
式中ILE—地基土層的液化指數;
n—在判別深度范圍內標準貫入試驗點的總數;
N
cr,i—第i個標準貫入試驗點的臨界液化貫入錘擊數。當按
5.3.4規定的方法判別液化時,按式(5.3.4-2)確定;
當按Seed簡化法判別液化時,按附錄F.0.3確定;
Ni
—第i個標準貫入試驗點的實測貫入錘擊數,當Ni>Ncr,i
時,取Ni=Ncr,i;
27
d
i—第i個標準貫入試驗點所代表的子層厚度(m),可采用第
i個標準貫入試驗點與相鄰的上下兩標準貫入試驗點深
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點所代表的子層的層位影響權系數(單位為m-1),
位于地面下0~5(m)范圍時取10,在判別總深度處取
零,從地面下5(m)至判別總深度范圍內按線性內插取
值。
5.3.7未經處理的會發生液化的飽和砂土層和粉土層,一般不宜作
為天然地基持力層,應根據地基土層的液化指數按表5.3.7-1確定其
液化等級,并考慮建筑物的抗震設計類別采取適宜的避免液化或減
輕液化危害的工程治理措施(見本章5.5節)。所采取的工程治理措
施宜符合表5.3.7-2的原則和要求。
表5.3.7-1地基土層液化等級
液化等級輕微中等嚴重
判別總深度()III
15m0<LE≤55<LE≤15LE>15
判別總深度()III
20m0<LE≤66<LE≤18LE>18
表5.3.7-2避免液化或減輕液化危害的原則和要求
建筑物的地基土層的液化等級
抗震設計類別輕微中等嚴重
部分消除液化引起的沉
加強基礎和上部結構全部消除液化引起的
C類降
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