CECS160-2004 建筑工程抗震性态设计通则.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