建筑抗震设计规范2010学习总结修改.docx
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1、建筑抗震设计规范(GB50011-2010)学习总结目 录一、修订的背景1二、主要修订的内容11总则13基本规定13.1建筑抗震设防分类和设防标准13.2地震影响23.3场地和地基23.4建筑形体及其构件布置的规则性33.5结构体系33.6结构分析43.7非结构构件43.8隔振与消能减震技术43.9结构材料与施工43.10建筑抗震性能化设计5附录M 实现抗震性能设计目标的参考方法54场地、地基和基础64.1场地64.3液化土和软土地基75地震作用和结构抗震验算85.1一般规定85.2水平地震作用计算115.3竖向地震作用计算125.4截面抗震验算126多层和高层钢筋混凝土房屋136.1一般规定
2、137多层砌体房屋和底部框架砌体房屋157.1一般规定158多层和高层钢结构房屋178.1一般规定178.2计算要点188.3钢框架结构的抗震构造措施228.4 钢框架-中心支撑框架的抗震构造措施229单层工业厂房239.2单层钢结构厂房23三、几个问题271地基液化失效及抗液化措施272振型分解反应谱法273单点一致、多点、多向单点或多向多点地震输入28四、致谢29一、修订的背景七个版本、四次修订,新规范2010-05-31发布,2010-12-01实施二、主要修订的内容1总则1.0.1,1.0.3条,提出了建筑的抗震性能化设计。【说明】本次修订,对某些有专门要求的建筑结构,在3.10 节和
3、附录M 增加关于中震、大震的定量的抗震性能化设计的目标和设计原则。3基本规定3.1建筑抗震设防分类和设防标准3.1.1条 抗震设防的所有建筑应按现行国家标准建筑工程抗震设防分类标准GB 50223 确定其抗震设防类别及其抗震设防标准。【说明】本规范2001年版3.1.1条3.1.3条的内容已经由分类标准GB50223予以规定,直接引用,不再重复规定。建筑工程抗震设防分类标准(50233-2008)3.0.2条 建筑工程应分为以下四个抗震设防类别:1 特殊设防类:指使用上有特殊设施,涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果,需要进行特殊设防的建筑。简称甲类。2
4、 重点设防类:指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑,以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果,需要提高设防标准的建筑。简称乙类。3 标准设防类:指大量的除1、2、4 款以外按标准要求进行设防的建筑。简称丙类。4 适度设防类:指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害,允许在一定条件下适度降低要求的建筑。简称丁类。3.0.3条 各抗震设防类别建筑的抗震设防标准,应符合下列要求:1 标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。2 重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈
5、度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9 度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。3 特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9 度更高的要求采取抗震措施。同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。4 适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6 度时不应降低。一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。注:对于划为重点设防类而规模很小的工业建筑,当改用抗震性能较好的材料且
6、符合抗震设计规范对结构体系的要求时,允许按标准设防类设防。原6.0.8条 教育建筑中,人数较多的幼儿园、小学的低层教学楼,抗震设防类别应划为乙类。这类房屋采用抗震性能较好的结构类型时,可仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。6.0.8条 教育建筑中,幼儿儿、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂,抗震设防类别应不低于重点设防类。7.2.3条 冶金工业、建材工业企业的生产建筑中,下列建筑的抗震设防类别应划为重点设防类:1 大中型冶金企业的动力系统建筑,油库及油泵房,全厂性生产管制中心、通信中心的主要建筑。2 大型和不容许中断生产的中型建材工业企业的动力系统建筑。7.2.4条 化工和石油化工生
7、产建筑中,下列建筑的抗震设防类别应划为重点设防类:1 特大型、大型和中型企业的主要生产建筑以及对正常运行起关关作用的建筑。2 特大型、大型和中型企业的供热、供电、供气和供水建筑。3 特大型,大型和中型企业的通讯、生产指挥中心建筑。7.2.6条 冶金、化工、石油化工、建材、轻工业原料生产建筑中,使用或生产过程中具有剧毒、易燃、易爆物质的厂房,当具有泄毒、爆炸或火灾危险性时,其抗震设防类别应划为重点设防类。3.2地震影响3.2.4条 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。【说明】迁安、唐海、乐亭:原来7度0.15
8、g第一组,现在为7度0.15g第二组。灾区设防烈度调整。3.3场地和地基3.3.1条 选择建筑场地时,应根据工程需要,掌握地震活动情况、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,不应建造丙类的建筑。【说明】按2008 局部修订。此外,按全文强制的住宅设计规范,严禁在危险地段建造住宅,必须严格执行。3.3.5条 山区建筑场地和地基基础设计应符合下列要求: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求的边坡工程
9、。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,其值应根据抗震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。【说明】本条按2008 年局部修订,并按征求意见增加部分内容。有关山区建筑距边坡边缘的距离,参照地基基础设计规范第5.4.1、5.4.2 条计算时,坡角需按地震烈度的高低修正(条文说明建筑抗震鉴定标准GB50023-2009),滑动力矩需计入水平地震和竖向地震产生的效应。3.4建筑形体及其构件布置的规则
10、性3.4.1条 建筑设计应依据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措施;特别不规则的建筑应进行专门研究和论证,采取特别的加强措施;严重不规则的建筑不应采用。注:形体指建筑平面形状和立面、竖向剖面的变化。【说明】条文说明给出了三种不规则程度(不规则、特别不规则、严重不规则)的主要划分方法。3.4.4条 建筑形体及其构件布置不规则时,应按下列要求进行水平地震作用计算和内力调整,并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施。【说明】本次修订,明确体现按不规则类型的数量和程度,采取不同的抗震措施。不规则的程度和设计的上限控制,可根据设防烈度的高低适当调整。对于特别不规则的建筑结
11、构要求专门研究。为避免水平转换构件在大震下失效,不连续的竖向构件传递到转换构件的小震地震内力应加大,美国IBC 规定取2.5 倍(分项系数为1.0)。对增大系数作了调整,原来1.251.5,现在1.252.0。3.4.5条 防震缝的设置【说明】防震缝:建筑物是否设置防震缝, 应根据建筑布置的不规则程度和特点确定。如果设置, 应留有足够宽度, 防止地震时碰撞, 引起结构主体破坏。本条文字依据征求意见的结果有较大修改。体型复杂的结构是否设置防震缝,各有利弊,历来有不同的观点,总体倾向是:可设缝、可不设缝时不设缝。设置防震缝可使结构抗震分析模型较为简单,容易估计其地震作用和采取抗震措施,但需考虑扭转
12、地震效应,并按本规范各章的规定确定缝宽,使防震缝两侧在预期的地震(如中震)下不发生碰撞或减轻碰撞引起的局部损坏。当不设置防震缝时,结构分析模型复杂,连接处局部应力集中需要加强,而且需仔细估计地震扭转效应等可能导致的不利影响。3.5结构体系3.5.4条 增加第5款,多、高层的混凝土楼、屋盖宜优先采用现浇混凝土板。当采用混凝土预制装配式楼、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。3.6结构分析3.6.6条 利用计算机进行结构抗震分析,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
13、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。【说明】按2008 年局部修订,增加楼梯构件的计算要求:针对具体结构的不同,“考虑”的结果,楼梯构件的可能影响很大或不大,然后区别对待,楼梯构件自身应计算抗震,但并不要求一律参与整体结构的计算。3.7非结构构件3.7.3条 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,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。【说明】按2
14、008 年局部修订。强调凡在强烈地震(设防烈度或罕遇地震)时倒塌可能危及生命的非结构构件,均应与主体结构可靠连接。3.7.4条 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,避免不合理设置而导致主体结构的破坏。【说明】按2008 年局部修订。强调围护墙、隔墙等非结构构件是否合理设置对主体结构的影响。3.8隔振与消能减震技术3.8.1条 隔震与消能减震设计,可用于抗震安全性、使用功能有较高要求或专门要求的建筑。【说明】2008 年局部修订改为非强制性要求。本次修订,将使用功能“特殊”要求改为“较高或专门”要求,并明确用于抗震安全性较高要求的建筑,不限于2001 版的8、9 度设防地区
15、。3.9结构材料与施工3.9.3 结构材料性能指标,尚宜符合下列要求:1 普通钢筋宜优先采用延性、韧性和焊接性较好的钢筋;普通钢筋的强度等级,纵向受力钢筋宜选用符合抗震性能指标的HRB400 级热轧钢筋,也可采用符合抗震性能指标的HRB335 级、HRB500 级热轧钢筋;箍筋宜选用符合抗震性能指标的HRB335 级、HRB400级、HPB300 级热轧钢筋。【说明】按2008 年局部修订:钢筋的抗震性能指标,即3.9.2 条规定的钢筋强屈比和伸长率指标,凡钢筋产品标准中带E 编号的钢筋,均属于符合抗震性能指标。从发展趋势考虑,2008 年局部修订不再推荐箍筋采用HPB235 级钢筋;当然,现
16、有生产的HPB235 级钢筋仍可继续作为箍筋使用。3.10建筑抗震性能化设计(本节为新增)3.10.1条 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,对选定的抗震性能控制目标提出技术和经济可行性综合分析和论证。【说明】考虑当前技术和经济条件,慎重发展性能化目标设计方法,明确规定需要进行可行性论证。性能化设计仍然是以现有的抗震科学水平和经济条件为前提的,一般需要综合考虑使用功能、设防烈度、结构的不规则程度和类型、结构发挥延性变形的能力、造价、震后的各种损失及修复难度等等因素。不
17、同的抗震设防类别,其性能设计要求也有所不同。鉴于目前强烈地震下结构非线性分析方法的计算模型及参数的选用尚存在不少经验因素,缺少从强震记录、设计施工资料到实际震害的验证,对结构性能的判断难以十分准确,因此在性能目标选用中宜偏于安全一些。确有需要在处于发震断裂避让区域建造房屋,抗震性能化设计是可供选择的设计手段之一。3.10.5条 结构及其构件抗震性能化设计的某些参考控制目标和计算方法,可按本规范附录M.1采用。附录M 实现抗震性能设计目标的参考方法M.1 结构构件抗震性能设计方法M.1.1 结构构件可按下列规定选择实现抗震性能要求的抗震承载力、变形能力和构造的抗震等级;整个结构不同部位的构件、竖
18、向构件和水平构件,可选用相同或不同的抗震性能要求:1 当以提高抗震安全性为主时,结构构件对应于不同性能要求的承载力参考指标,可按表M.1.1-1 的示例选用:2 当需要按地震残余变形确定使用性能时,结构构件除满足提高抗震安全性的性能要求外,不同性能要求的层间位移参考指标,可按表M.1.1-2 的示例选用:3 结构构件细部构造对应于不同性能要求的抗震等级,可按表M.1.1-3 的示例选用;结构中同一部位的不同构件,可区分竖向构件和水平构件,按各自最低的性能要求所对应的抗震构造等级选用:表M.1.1-3 结构构件对应于不同性能要求的构造抗震等级示例【说明】本条依据震害,尽可能将结构构件在地震中的破
19、坏程度,用构件的承载力和变形的状态做适当的定量描述,以作为性能设计的参考指标。4场地、地基和基础4.1场地4.1.3条 土的类型划分和剪切波速范围【说明】本次修订地变化如下:1 注意到4.1.6 条的场地类别划分中,将原类场地(坚硬土或岩石场地)增加0 类场地(岩石场地)。因此,土的类型划分也相应区分。2 考虑到fak150。3 考虑到原规定中对软弱土的指标140m/s 与国际标准相比略偏低,所以在这次修订中将其改为150m/s。4 关于岩的界限,我国核电站抗震设计为700m,美国抗震设计规范为760m,欧洲抗震规范为800m,由于这一修订涉及到按照降低一度采取抗震构造措施,从偏的安全方面考虑
20、,从原规范500m/s 调整为800m/s。5 波速测试的多层与高层建筑的分界,参照民用建筑设计通则改为24m,已考虑了与钢筋混凝土高层建筑结构设计规范的协调。6 新黄土是指Q3 以来的黄土7 本条第2 款所指的高层建筑和大跨空间结构的范围可按照相关的规范确定。4.1.6条 建筑的场地类别,应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表4.1.6 划分为四类,其中类分为I0、I1两个亚类。【说明】本次修订的内容是:1 考虑到波速为500800 m/s 的场地还不是很坚硬,其地震动对上部结构的总体影响可能还达不到降低构造措施一度的要求,偏于安全,将原场地类别I 类场地(坚硬土或岩石场地)中的硬质岩石
21、场地明确为I0 类场地。2 软弱土等效波速的上分界线,考虑计算其平均值的深度由15m 增加为20m,并将其分界由140m/s修改为150m/s。其它类别的划分不变。4.3液化土和软土地基4.3.4条 当饱和砂土、粉土的初步判别认为需进一步进行液化判别时,应采用标准贯入试验判别法判别地面下20m 范围内土的液化;但对第4.2.1 条规定可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算的各类建筑可只判别地面下15m 范围内土的液化。当饱和土标准贯入锤击数(未经杆长修正)小于或等于液化判别标准贯入锤击数临界值时,应判为液化土。当有成熟经验时,尚可采用其他判别方法。在地面下20m 深度范围内,液化判别标准贯入锤
22、击数临界值可按下式计算:【说明】除4.3.4 条中已有规定外,本次修订拟明确液化判别所考虑的深度范围为地面下20m。友情链接5地震作用和结构抗震验算5.1一般规定5.1.2条 各类建筑结构的抗震计算,应采用下列方法:1 高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构,可采用底部剪力法等简化方法。2 除1 款外的建筑结构,宜采用振型分解反应谱法。友情链接3 特别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2-1所列高度范围的高层建筑,应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算;当取三组加速度时程曲线输入时,计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值
23、;当取七组及七组以上的加速度时程曲线输入时,计算结果可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。采用时程分析法时,应按建筑场地类别和设计地震特征周期分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线,其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3,多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符,其加速度时程的最大值可按表5.1.2-2 采用。弹性时程分析时,每条时程曲线计算所得结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法计算结果的65,多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80。第5款 平面投影尺度很大的空间结构,应视结构形
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