建筑抗震设计规范.ppt
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1、建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范修订过程中,发生了 2008 年汶川地震,其震害情况表明:严格按照2001 规范进行设计、施工和使用的建筑,在遭遇比当地设防烈度高一度的地震作用下,没有出现倒塌破坏,达到了在预估的罕遇地震下生命安全的抗震设防目标。根据汶川地震灾后恢复重建条例的要求;2008年对规范进行了局部修订,主要内容:灾区设防烈度的调整、增加了有关山区场地、框架结构填充墙设置、砌体结构楼梯间、抗震结构施工要求的强制性条文、提高了装配式楼板构造和钢筋伸长率的要求。2008年至今:开展了抗震结构专题研究专题研究和部分试验研究试验研究,调查总结了近年来国内外大地震(包括汶川地震)的经验教训经验教
2、训,采纳了地震工程的新科研成果科研成果,广泛征求征求了有关设计、勘察、科研、教学单位及抗震管理部门的意见意见,经反复讨论、修改、充实和试设计,最后经审查定稿审查定稿。本次修订后共有14 章12 个附录。主要修订内容是主要修订内容是:补充了关于7 度(0.15g)和8 度(0.30g)设防的抗震措施规定按中国地震动参数区划图调整了设计地震分组改进了土壤液化判别公式调整了地震影响系数曲线的阻尼调整参数、钢结构的阻尼比和承载力抗震调整系数、隔震结构的水平向减震系数的计算并补充了大跨屋盖建筑水平和竖向地震作用的计算方法提高了对混凝土框架结构房屋、底部框架砌体房屋的抗震设计要求提出了钢结构房屋抗震等级并
3、相应调整了抗震措施的规定改进了多层砌体房屋、混凝土抗震墙房屋、配筋砌体房屋的抗震措施扩大了隔震和消能减震房屋的适用范围,新增建筑抗震性能化设计原则以及有关大跨屋盖建筑、地下建筑、框排架厂房、钢支撑-混凝土框架和钢框架-钢筋混凝土核心筒结构的抗震设计规定取消了内框架砖房的内容必须严格执行的强制性条文1.0.2、1.0.4、3.1.1、3.3.1、3.3.2、3.4.1、3.5.2、3.7.1、3.7.4、3.9.1、3.9.2、3.9.4、3.9.6、4.1.6、4.1.8、4.1.9、4.2.2、4.3.2、4.4.5、5.1.1、5.1.3、5.1.4、5.1.6、5.2.5、5.4.1、5
4、.4.2、5.4.3、6.1.2、6.3.3、6.3.7、6.4.3、7.1.2、7.1.5、7.1.8、7.2.4、7.2.6、7.3.1、7.3.3、7.3.5、7.3.6、7.3.8、7.4.1、7.4.4、7.5.7、7.5.8、8.1.3、8.3.1、8.3.6、8.4.2、8.5.1、10.1.3、10.1.12、10.1.15、12.1.5、12.2.1 12.2.9 抗震设计的建筑基本的抗震设防目标是:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,主体结构不受损坏或不需进行修理可继续使用;当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震设防地震影响时,其损坏经一般性修理仍可继续使用;当
5、遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。使用功能或其他方面有专门要求的建筑,当采用抗抗震性能化设计震性能化设计时,具有更具体或更高的抗震设防目标。抗震设防烈度为 6 6 度及以上地区的建筑,必须进行抗震设计n抗震设防烈度必须按国家规定的权限审批、颁发的文件(图件)确定。抗震设防烈度抗震设防烈度 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。一般情况,取50 年内超越概率年内超越概率10%的地震烈度 抗震设防标准抗震设防标准 衡量抗震设防要求高低的尺度,由抗震设防烈度或设计地震动参数及建筑抗震设防类别确定地震动参数区划图地震动参数区划图 以
6、地震动参数(以加速度表示地震作用强弱程度)为指标,将全国划分为不同抗震设防要求区域的图件 抗震措施 除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容,包括抗震构造措施。抗震构造措施 根据抗震概念设计原则,一般不需计算不需计算而对结构和非结构各部分必需采取的各种细部要求各种细部要求3 基本规定3.1 建筑抗震设防分类设防分类和设防标准设防标准 抗震设防的所有建筑应按现行国家标准抗震设防的所有建筑应按现行国家标准建筑工程建筑工程抗震设防分类标准抗震设防分类标准GB 50223 GB 50223 确定其抗震设防类别确定其抗震设防类别及其抗震设防标准。及其抗震设防标准。抗震设防烈度为6 度时,除本规范有具体
7、规定外,对乙、丙、丁类的建筑可不进行地震作用计算。抗震设防烈度和设计基本地震加速度取值的对应关系,应符合表3.2.2 的规定。表3.2.2 我国主要城镇(县级及县级以上城镇)中心地区 的抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和所属的设计地震分组,可按本规范附录A 采用。抗震设防烈度6789设计基本地震加速度值0.05g0.10g(0.15)g0.20g(0.30)g0.40g3.3 场地和地基选择建筑场地时,应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料,对抗震有利、不利和危险地段做出综合评价。对不利地段,应提出避开要求;当无法避开时应采取有效的措施。对危险地段,严禁建造甲、乙类的建筑
8、,不应建造丙类的建筑。建筑场地为建筑场地为类时,类时,对甲、乙类的建筑应允许仍按本地区抗震设对甲、乙类的建筑应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施;防烈度的要求采取抗震构造措施;对丙类的建筑应允许按本地区抗震设防烈度对丙类的建筑应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施,但抗震设降低一度的要求采取抗震构造措施,但抗震设防烈度为防烈度为6 6 度时仍应按本地区抗震设防烈度的度时仍应按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。要求采取抗震构造措施。建筑场地为III、IV类时,对设计基本地震加速度为0.15g 和0.30g 的地区,除本规范另有规定外,宜分别按抗震设防烈度8
9、 度(0.20g)和9 度(0.40g)时各抗震设防类别建筑的要求采取抗震构造措施。地基和基础设计应符合下列要求:1 同结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上;2 同一结构单元不宜部分采用天然地基部分采用桩基;当采用不同基础类型或基础埋深显著不同时,应根据地震时两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措施。3 地基为软弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀土时,应根据地震时地基不均匀沉降和其它不利影响,采取相应的措施。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建议;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
10、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 的要求;其稳定性验算时,有关的摩擦角应按设防烈度的高低相应修正。3 边坡附近的建筑基础应进行抗震稳定性设计。建筑基础与土质、强风化岩质边坡的边缘应留有足够的距离,其值应根据设防烈度的高低确定,并采取措施避免地震时地基基础破坏。建筑形体及其构件布置的规则性规则性建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的建筑形体的规则规则性;性;不规则不规则的建筑应按规定采取加强措施;的建筑应按规定采取加强措施;特别不规则特别不规则的建筑应进行专门研究和论证,的建筑应进行专门研究和论证,采取特
11、别的加强措施;采取特别的加强措施;不应采用不应采用严重不规则严重不规则的建筑。的建筑。注:形体指建筑平面形状和立面、竖向剖面的变化。建筑设计应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响,宜择优选用规则规则的形体,其抗侧力构件的平面布置宜规则对称对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免避免侧向刚度和承载力突变突变。表表 3.4.3-1 3.4.3-1 平面不规则的主要类型平面不规则的主要类型不规则类型不规则类型定义和参考指标定义和参考指标扭转不规则扭转不规则在规定的水平力作用下,楼层的最大弹性水平位移或在规定的水平力作用下,楼
12、层的最大弹性水平位移或(层间位移),大于该楼层两端弹性水平位移(或层(层间位移),大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的间位移)平均值的1.21.2倍倍凹凸不规则凹凸不规则平面凹进的尺寸,大于相应投影方向总尺寸的平面凹进的尺寸,大于相应投影方向总尺寸的30%30%楼板局部不连续楼板局部不连续楼板的尺寸和平面刚度急剧变化,例如,有效楼板宽楼板的尺寸和平面刚度急剧变化,例如,有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的度小于该层楼板典型宽度的50%50%,或开洞面积大于该层,或开洞面积大于该层楼面面积的楼面面积的30%30%,或较大的楼层错层,或较大的楼层错层表表 3.4.3-2 3.4.3-2
13、竖向不规则的主要类型竖向不规则的主要类型不规则类型不规则类型定义和参考指标定义和参考指标侧向刚度不规则侧向刚度不规则该层的侧向刚度小于相邻上一层的该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%70%,或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%80%;除顶层或出屋面小建筑外,局部收进的水平向尺寸除顶层或出屋面小建筑外,局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的大于相邻下一层的25%25%竖向抗侧力构件竖向抗侧力构件不连续不连续竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力由水平转换构件(梁、桁架等)向下传递由水平转换构件(梁、桁架
14、等)向下传递楼层承载力突变楼层承载力突变抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%80%1 平面不规则而竖向规则的建筑,应采用空间结构计算模型,并应符合下列要求:扭转不规则时,应计入扭转影响,且楼层竖向构件最大的弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5 倍,当最大层间位移远小于规范限值时,可适当放宽;凹凸不规则或楼板局部不连续时,应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型;高烈度或不规则程度较大时,宜计入楼板局部变形的影响;平面不对称且凹凸不规则或局部不连续,可根据实际情况分块计算扭转位移比,对扭转较大的
15、部位应采用局部的内力增大系数2 平面规则而竖向不规则的建筑,应采用空间结构计算模型,刚度小的楼层的地震剪力应乘以不小于1.15 的增大系数,其薄弱层应按本规范有关规定进行弹塑性变形分析,并应符合下列要求:竖向抗侧力构件不连续时,该构件传递给水平转换构件的地震内力应根据烈度高低和水平转换构件的类型、受力情况、几何尺寸等,乘以1.252.0 的增大系数;侧向刚度不规则时,相邻层的侧向刚度比应 依据其结构类型符合本规范相关章节的规定;楼层承载力突变时,薄弱层抗侧力结构的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的 65%。平面不规则且竖向不规则的建筑,应根据不规则类型的数量和程度,有针对性地采取不低于本条1、2
16、 款要求的各项抗震措施。特别不规则的建筑,应经专门研究,采取更有效的加强措施或对薄弱部位采用相应的抗震性能化设计方法体型复杂、平立面不规则的建筑,应根据不规则程度、地基基础条件和技术经济等因素的比较分析,确定是否设置防震缝,并分别符合下列要求:1 当不设置防震缝时,应采用符合实际的计算模型,分析判明其应力集中、变形集中或地震扭转效应等导致的易损部位,采取相应的加强措施。2 当在适当部位设置防震缝时,宜形成多个较规则的抗侧力结构单元。防震缝应根据抗震设防烈度、结构材料种类、结构类型、结构单元的高度和高差以及可能的地震扭转效应的情况,留有足够的宽度,其两侧的上部结构应完全分开。3 当设置伸缩缝和沉
17、降缝时,其宽度应符合 防震缝的要求。3.5 结构体系结构体系应符合下列各项要求:1 1 应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。2 2 应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。3 3 应具备必要的抗震承载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。4 对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力。结构体系尚宜符合下列各项要求:1 宜有多道抗震防线。2 宜具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中。3 结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。结构构件应符合下列要求:1 砌体结构应按规定设置钢筋混凝土圈梁和构造
18、柱、芯柱,或采用约束砌体、配筋砌体等。2 混凝土结构构件应控制截面尺寸和受力钢筋、箍筋的设置,防止剪切破坏先于弯曲破坏、混凝土的压溃先于钢筋的屈服、钢筋的锚固粘结破坏先于钢筋破坏。3 预应力混凝土的构件,应配有足够的非预应力钢筋。4 钢结构构件的尺寸应合理控制,避免局部失稳或整个构件失稳。5 多、高层的混凝土楼、屋盖宜优先采用现浇混凝土板。当采用预制装配式混凝土楼、屋盖时,应从楼盖体系和构造上采取措施确保各预制板之间连接的整体性。结构各构件之间的连接,应符合下列要求: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。
19、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。3.6 结构分析 建筑结构应进行多遇地震作用下的内力和变形分析,此时,可假定结构与构件处于弹性工作状态,内力和变形分析可采用线性静力方法或线性动力方法不规则且具有明显薄弱部位可能导致重大地震破坏的建筑结构,应按规范有关规定进行罕遇地震作用下的弹塑性变形分析。此时,可根据结构特点采用静力弹塑性分析或弹塑性时程分析方法。当结构在地震作用下的重力附加弯矩大于初始弯矩的10时,应计入重力二阶效应的影响。注:重力附加弯矩指任一楼层以上全部重力荷载与该楼层地震平均层间位移的乘积;初始弯矩指该楼层地震剪力与楼层层高的乘积。利用计算机进行结构抗震分析,
20、应符合下列要求:1 计算模型的建立、必要的简化计算与处理,应符合结构的实际工作状况,计算中应考虑楼梯构件的影响。2 计算软件的技术条件应符合本规范及有关标准的规定,并应阐明其特殊处理的内容和依据。3 复杂结构在多遇地震作用下的内力和变形分析时,应采用不少于两个合适的不同力学模型,并对其计算结果进行分析比较。4 所有计算机计算结果,应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。3.7 非结构构件 非结构构件,包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备,自身及其与结构主体的连接,应进行抗震设计。非结构构件的抗震设计,应由相关专业人员分别负责进行。附着于楼、屋面结构上的非结构构件,以及楼梯间的非承重墙体
21、,应与主体结构有可靠的连接或锚固,避免地震时倒塌伤人或砸坏重要设备。框架结构的围护墙和隔墙,应估计其设置框架结构的围护墙和隔墙,应估计其设置对结构抗震的不利影响,避免不合理设置对结构抗震的不利影响,避免不合理设置而导致主体结构的破坏。而导致主体结构的破坏。3.8 隔震与消能减震设计 隔震与消能减震设计,可用于对抗震安全性和使用功能有较高要求或专门要求的建筑。采用隔震或消能减震设计的建筑,当遭遇到本地区的多遇地震影响、设防地震影响和罕遇地震影响时,可按高于本规范第1.0.1 条的基本设防目标进行设计。3.9 结构材料与施工 抗震结构对材料和施工质量的特别要求,应抗震结构对材料和施工质量的特别要求
22、,应在设计文件上注明。在设计文件上注明。结构材料性能指标,应符合下列最低要求:结构材料性能指标,应符合下列最低要求:1 1 砌体结构材料应符合下列规定:砌体结构材料应符合下列规定:1)1)普通砖和多孔砖普通砖和多孔砖的强度等级不应低于的强度等级不应低于MU10MU10,其砌筑砂浆强度等级不应低于,其砌筑砂浆强度等级不应低于M5M5;2)2)混凝土小型空心砌块混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于的强度等级不应低于MU7.5MU7.5,其砌筑砂浆强度等级不应低于,其砌筑砂浆强度等级不应低于Mb7.5Mb7.5。2 2 混凝土结构材料应符合下列规定:1)1)混凝土的强度等级,框支梁、框支柱及抗震等级
23、为一级的框架梁、柱、节点核芯区,不应低于C30C30;构造柱、芯柱、圈梁及其它各类构件不应低于C20C20;2)抗震等级为一、二、三级的框架和斜撑构件(含梯段),其纵向受力钢筋采用普通钢筋时,钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.251.25;钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.31.3,且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%9%。3 3 钢结构的钢材应符合下列规定:1)钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.850.85;2)钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%20%3)钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。在施工中,当需要以
24、强度等级较高的钢筋替代原设计中的纵向受力钢筋时,应按照钢筋受拉承载力设计值相等的原则换算,并应满足最小配筋率要求。钢筋混凝土构造柱和底部框架-抗震墙房屋中的砌体抗震墙,其施工应先砌墙后浇构造柱和框架梁柱。3.10 建筑抗震性能化设计 当建筑结构采用抗震性能化设计时,应根据其抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构类型和不规则性,建筑使用功能和附属设施功能的要求、投资大小、震后损失和修复难易程度等,对选定的抗震性能目标提出技术和经济可行性综合分析和论证。建筑结构的抗震性能化设计,应根据实际需要和可能,具有针对性:可分别选定针对整个结构、结构的局部部位或关键部位、结构的关键部件、重要构件、次要构件以
25、及建筑构件和机电设备支座的性能目标。建筑结构的抗震性能化设计应符合下列要求:1 选定地震动水准。对设计使用年限50 年的结构,可选用规范的多遇地震、设防地震和罕遇地震的地震作用。对设计使用年限超过50 年的结构,宜考虑实际需要和可能,经专门研究后对地震作用做适当调整。2 选定性能目标,即对应于不同地震动水准的预期损坏状态或使用功能,应不低于规范对基本设防目标的规定。3 选定性能设计指标。设计应选定分别提高结构或其关键部位的抗震承载力、变形能力或同时提高抗震承载力和变形能力的具体指标,尚应计及不同水准地震作用取值的不确定性而留有余地。建筑结构的抗震性能化设计的计算应符合下列要求:分析模型应正确、
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- 建筑 抗震 设计规范
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