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文檔簡介
構筑物抗震設計規范[附條文說明]GB50191-20121??總????則1.0.1??為貫徹執行國家有關防震減災法律法規,并實行以預防為主的方針,使構筑物經抗震設防后,減輕地震破壞,避免人員傷亡或完全喪失使用功能,減少經濟損失,制定本規范。1.0.2??本規范適用于抗震設防烈度為6度~9度地區構筑物的抗震設計。1.0.3??按本規范進行抗震設計的構筑物,在50年設計使用年限內的抗震設防目標當遭受低于本地區抗震設防烈度的多遇地震影響時,主體結構不受損壞或不需修理,可繼續使用;當遭受相當于本地區抗震設防烈度的設防地震影響時,結構的損壞經一般修理可繼續使用;當遭受高于本地區抗震設防烈度的罕遇地震影響時,不應發生整體倒塌。1.0.4??抗震設防烈度為6度及以上地區的構筑物,必須進行抗震設計。1.0.5??抗震設防烈度和設計地震動參數必須按國家規定的權限審批頒發的文件(圖件)確定,并按批準文件采用。1.0.6??抗震設防烈度應采用現行國家標準《中國地震動參數區劃圖》GB?18306的地震基本烈度,或采用與本規范設計基本地震加速度值對應的烈度值。已完成地震安全性評價的工程場地,宜按經批準的抗震設防烈度或設計地震動參數進行抗震設防。1.0.7??構筑物的抗震設計除應符合本規范外,尚應符合國家現行有關標準的規定。2??術語和符號2.1??術????語2.1.1??地震基本烈度????basic?seismic?intensity????在50年期限內,一般場地條件下,可能遭遇的超越概率為10%的地震烈度值,相當于475年一遇的烈度值。2.1.2??抗震設防烈度??seismic?precautionary?intensity????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,一般情況下,取地震基本烈度。2.1.3??抗震設防標準????seismic?precautionary?criterion????衡量抗震設防要求高低的尺度,由抗震設防烈度或設計地震動參數及構筑物抗震設防類別確定。2.1.4??地震作用????earthquake?action????由地震動引起的結構動態作用,包括水平地震作用和豎向地震作用。2.1.5??設計地震動參數????design?parameters?of?ground?motion????抗震設計用的地震加速度(速度、位移)時程曲線、加速度反應譜和峰值加速度。2.1.6??設計基本地震加速度????design?basic?acceleration?of?ground?motion?????50年設計基準期,超越概率為10%的地震加速度的設計取值。2.1.7??特征周期????characteristic?period?of?ground?motion????抗震設計用的地震影響系數曲線中,反映地震震級、震中距和場地類別等因素的下降段起始點對應的周期值。2.1.8??地震影響系數????seismic?influence?coefficient????單質點彈性體系在地震作用下的最大加速度反應與重力加速度比值的統計平均值。2.1.9??場地????site????具有相似的反應譜特征的工程群體所在地。2.1.10??構筑物抗震概念設計????seismic?concept?design?of?special?structures????根據地震災害和工程經驗等所形成的基本設計原則和設計思想,對構筑物進行工藝布置和結構選型及其確定細部構造的設計過程。2.1.11??地震作用效應????seismic?action?effect????在地震作用下,結構產生的剪力、彎矩、軸向力、扭矩等內力或線位移、角位移等變形。2.1.12??地震作用效應調整系數????modified?coefficient?of?seismic?action?effect????抗震分析中結構計算模型的簡化和彈塑性內力重分布或其他因素的影響,在結構或構件設計時對地震作用效應進行調整的系數。2.1.13??承載力抗震調整系數????modified?coefficient?of?seismic?bearing?capacity????結構構件截面抗震驗算中,由于靜力與抗震設計可靠度的區別和不同構件抗震性能的差異,將不同材料結構設計規范規定的截面承載力設計值調整為抗震承載力設計值的系數。2.1.14??抗震措施????seismic?measures????除地震作用計算和抗力計算以外的抗震設計內容,包括抗震設計的基本要求、抗震構造措施和地基基礎的抗震措施等。2.1.15??抗震構造措施????details?of?seismic?design????根據抗震概念設計原則,一般不需計算而對結構和非結構部件必須采取的細部要求。2.2??符????號2.2.1??作用和作用效應????FEk、FEvk——結構總水平、豎向地震作用標準值;????GE、Gcq——地震時結構(構件)的重力荷載代表值、等效總重力荷載代表值;????ωk——風荷載標準值;????SE——地震作用效應(彎矩、軸向力、剪力、應力和變形);????S——地震作用效應與其他荷載效應的基本組合;????Sk——作用、荷載標準值的效應;????M——彎矩;????N——軸向力;????V——剪力;????p——基礎底面壓力;????u——側移;????θ——結構層位移角。2.2.3??幾何參數????A——構件截面面積;????As——鋼筋截面面積;????B——結構總寬度;????H——結構總高度、柱高度;????L——結構(單元)總長度;????a——距離;????as、a′s——縱向受拉、受壓鋼筋合力點至截面邊緣的最小距離;????b——構件截面寬度;????d——土層深度或厚度,鋼筋直徑;????h——計算結構層高度,構件截面高度;????l——構件長度或跨度;????t——抗震墻厚度、結構層樓板厚度、鋼板厚度,時間。2.2.4??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;????γG、γE、γW——作用分項系數;????γRE——承載力抗震調整系數;????ζ——阻尼比;????ε——結構類型指數;????δ——結構基本振型指數;????η——地震作用效應(內力和變形)的增大或調整系數;????λ——構件長細比,比例系數,修正系數,剪跨比;????ξy——結構(構件)屈服強度系數;????ρ——配筋率,比率,耦聯系數;????φ——構件受壓穩定系數;????ψ——組合值系數,影響系數。2.2.5??其他????T——結構自振周期;????N——貫入錘擊數;????IlE——液化指數;????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);????n——總數,如結構層數、質點數、鋼筋根數、跨數等;????υse——土層等效剪切波速;????ji——轉角振型坐標(j振型i質點的轉角方向相對位移);????lsE——鋼筋的抗震錨固長度;?????ls——受拉鋼筋的錨固長度。3??基本規定3.1??設防分類和設防標準3.1.1??構筑物的抗震設防類別及其抗震設防標準應按現行國家標準《建筑工程抗震設防分類標準》GB?50223的有關規定執行。3.1.2??抗震設防烈度為6度時,除應符合本規范的有關規定外,對乙類、丙類、丁類構筑物可不進行地震作用計算。3.2??地震影響3.2.1??構筑物所在地區遭受的地震影響,應采用相應于抗震設防烈度的設計基本地震加速度和特征周期或按本規范第1章的有關規定確定的設計地震動參數表征。3.2.2??抗震設防烈度和設計基本地震加速度取值的對應關系應符合表3.2.2的規定。設計基本地震加速度為0.15g和0.30g地區內的構筑物,除本規范另有規定外,應分別按抗震設防烈度7度和8度的要求進行抗震設計。3.2.3??特征周期應根據構筑物所在地的設計地震分組和場地類別確定。特征周期應按本規范第5章的有關規定采用。3.2.4??我國主要城鎮的抗震設防烈度、設計基本地震加速度值和設計地震分組可按本規范附錄A采用。3.3??場地和地基基礎3.3.1??選擇構筑物場地時,應根據工程規劃、地震活動情況、工程地質和地震地質等有關資料,對抗震有利地段、一般地段、不利地段和危險地段作出綜合評價。對不利地段,應提出避開要求;當無法避開時,應采取有效的抗震措施。3.3.2??經綜合評價后劃分的危險地段,嚴禁建造甲類、乙類構筑物,不應建造丙類構筑物。3.3.3??工程場地為Ⅰ類時,甲類、乙類構筑物可仍按本地區抗震設防烈度的要求采取抗震構造措施;丙類構筑物可按本地區抗震設防烈度降低一度要求采取抗震構造措施,但抗震設防烈度為6度時,仍應按本地區抗震設防烈度的要求采取抗震構造措施。3.3.4??工程場地為Ⅲ、Ⅳ類時,對設計基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區,除本規范另有規定外,宜分別按設計基本加速度0.20g(8度)和0.40g(9度)時各抗震設防類別構筑物的要求采取抗震構造措施。3.3.5??地基和基礎設計應符合下列規定:????1??同一結構單元的基礎不宜設置在性質截然不同的地基上。????2??同一結構單元不宜部分采用天然地基部分采用樁基;當采用不同基礎類型或基礎埋深顯著不同時,應根據地震時兩部分地基基礎的沉降差異和結構反應分析結果,在基礎、上部結構的相關部位采取相應措施。????3??地基主要持力層范圍內存在液化土、軟弱黏性土、新近填土或嚴重不均勻土時,應根據地震時地基不均勻沉降的大小或其他不利影響采取相應的措施。3.3.6??山區工程場地和地基基礎設計應符合下列規定:????1??山區工程場地勘察應有邊坡穩定性評價和防治方案建議;應根據地質、地形條件和使用要求,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的有關規定;其穩定性驗算時,摩擦角應根據設防烈度的高低進行修正。????3??邊坡附近的構筑物基礎應進行抗震穩定性設計。構筑物基礎與土質或強風化巖質邊坡的邊緣應留有足夠的距離,其值應根據抗震設防烈度的高低確定,并應采取防止地震時地基基礎破壞的措施。3.4??結構體系與設計要求3.4.1??構筑物設計應符合平面、立面和豎向剖面的規則性要求。不規則的構筑物應按規定采取加強措施;特別不規則的構筑物應進行專門的研究和論證,并應采取特別的加強措施;不應采用嚴重不規則的結構設計方案。3.4.2??構筑物的結構體系應根據工藝和功能要求、抗震設防類別、抗震設防烈度、結構高度、場地條件、地基、結構材料和施工等因素,經技術、經濟和使用條件進行綜合比較確定;8度、9度時,可采用隔震和消能減震設計。3.4.3??結構體系應符合下列規定:????1??應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。????2??應避免因部分結構或構件破壞而導致整體結構喪失抗震能力或喪失對重力荷載的承載能力。????3??應具備符合本規范要求的抗震承載力、變形能力和消耗地震能量的能力。????4??對薄弱部位應采取提高抗震能力的措施。3.4.4??結構體系尚宜符合下列規定:????1??宜有多道抗震防線。????2??宜具有合理的剛度和承載力分布,宜避免因局部削弱或突變形成薄弱部位,產生過大的應力集中或塑性變形集中。????3??不宜采用自重大的懸臂結構。????4??結構在兩個主軸方向的動力特性宜相近。3.4.5??構筑物抗側力結構的平面布置宜規則對稱,結構沿豎向側移剛度宜均勻變化,豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小,宜避免抗側力結構的側移剛度和承載力突變。????不規則構筑物的抗震設計應符合本規范第3.4.7條的有關規定。3.4.6??構筑物形體及其構件布置的平面、豎向不規則性應符合下列規定:????1??混凝土結構、鋼結構和鋼-混凝土混合結構,存在表3.4.6-1中的平面不規則類型或表3.4.6-2中的豎向不規則類型以及類似的不規則類型時,應屬于不規則的構筑物。????2??當存在多項不規則或某項不規則超過規定的參考指標較多時,應屬于特別不規則的構筑物。3.4.7??構筑物形體及其構件布置不規則時,應按下列規定進行水平地震作用計算和內力調整,并應對薄弱部位采取抗震構造措施:????1??平面不規則而豎向規則的構筑物應采用空間結構計算模型,并應符合下列規定:????????1)扭轉不規則時,應計入扭轉影響,且結構層豎向構件最大的彈性水平位移和層間位移分別不宜大于結構層兩端彈性水平位移和層間位移平均值的1.5倍。????????2)凹凸不規則或樓板局部不連續時,應采用符合樓板平面內實際剛度變化的計算模型;高烈度或不規則程度較大時,宜計入樓板局部變形影響。????????3)平面不對稱且凹凸不規則或局部不連續時,可根據實際情況分塊計算扭轉位移比,對扭轉較大的部位應采用局部的內力增大系數進行調整。????2??平面規則而豎向不規則的構筑物應采用空間結構計算模型,剛度小的樓層的地震剪力應乘以不小于1.15的增大系數,其薄弱層應按本規范有關規定進行彈塑性變形分析,并應符合下列規定:????????1)豎向抗側力構件不連續時,該構件傳遞給水平轉換構件的地震內力應根據烈度高低和水平轉換構件的類型、受力情況、幾何尺寸等,乘以1.25~2.0的增大系數。????????2)側移剛度不規則時,相鄰層的側移剛度比應依據其結構類型符合本規范的有關規定。????????3)結構層承載力突變時,薄弱層抗側力結構的受剪承載力不應小于相鄰上一結構層的65%。????3??平面不規則且豎向不規則的構筑物應根據不規則類型的數量和程度,采取不低于本條第1、2款的規定。3.4.8??體型復雜、平立面特別不規則的構筑物,可按實際需要在適當部位設置防震縫。3.4.9??防震縫應根據抗震設防烈度、結構材料種類、結構類型、結構單元的高度和高差情況,留有足夠的寬度,其兩側的上部結構應完全分開。3.4.10??當設置伸縮縫和沉降縫時,其寬度應符合防震縫的要求。3.4.11??結構構件應符合下列規定:????1??砌體結構應按規定設置鋼筋混凝土圈梁和構造柱、芯柱,也可采用配筋砌體等。????2??混凝土結構構件應控制截面尺寸和縱向受力鋼筋、箍筋的設置。????3??預應力混凝土的構件應配有非預應力鋼筋。????4??鋼結構構件應控制截面尺寸。????5??多層構筑物的混凝土樓板、屋蓋宜采用現澆混凝土板。當采用預制混凝土樓板、屋蓋時,應采取確保各預制板之間整體連接的措施。3.4.12??結構構件之間的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??預埋件錨固的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芯區以外錨固。3.4.13??構筑物的支撐系統應能保證地震時結構的整體性和穩定性,保證可靠地傳遞水平地震作用。3.5??結構分析3.5.1??構筑物的結構應按多遇地震作用進行內力和變形分析,可假定結構與構件處于彈性工作狀態,內力和變形分析可采用線性靜力方法或線性動力方法。3.5.2??不規則且具有明顯薄弱部位,地震時可能導致嚴重破壞的構筑物,應按本規范有關規定進行罕遇地震作用下的彈塑性變形分析。可根據結構特點采用彈塑性靜力分析或彈塑性時程分析方法。????本規范有具體規定時,亦可采用簡化方法計算結構的彈塑性變形。3.5.3??當結構在地震作用下的重力附加彎矩大于初始彎矩的10%時,應計入重力二階效應的影響。3.5.4??結構抗震分析時,應根據各結構層在平面內的變形情況確定為剛性、半剛性和柔性等的橫隔板,再按抗側力系統的布置確定抗側力構件間的共同工作,并應進行構件間的地震內力分析。3.5.5??質量和側移剛度分布接近對稱且結構層可視為剛性橫隔板的結構,以及本規范有關章節有具體規定的結構,可采用平面結構模型進行抗震分析。其他情況應采用空間結構模型進行抗震分析。3.5.6??利用計算機進行結構抗震分析時,應符合下列規定:????1??計算模型的建立和簡化計算處理應符合結構的實際工作狀況,計算中應計入樓梯構件的影響。????2??計算軟件的技術條件應符合本規范和國家現行有關標準的規定,并應闡明其特殊處理的內容和依據。????3??復雜結構進行多遇地震作用下的內力和變形分析時,應采用不少于2個的不同計算程序,并應對其計算結果進行分析比較。????4??對計算程序的計算結果,應經分析判定其合理性和有效性后再用于工程設計。3.6??非結構構件3.6.1??非結構構件,包括構筑物主體結構以外的結構構件、設施和機電等設備,自身及其與結構主體的連接應進行抗震設計。3.6.2??非結構構件的抗震設計應由相關專業的設計人員分別負責完成。3.6.3??附著于結構層上的非結構構件以及樓梯間的非承重墻體應采取與主體結構可靠連接或錨固等措施,并應確定其對主體結構的不利影響。3.6.4??主體結構的圍護墻和隔墻應分析其設置對結構抗震的不利影響,應避免不合理設置而導致主體結構的破壞。3.6.5??在人員出入口、通道和重要設備附近的非結構構件應采取加強的安全措施。3.7??結構材料與施工3.7.1??抗震結構對材料和施工質量的特別要求應在設計文件中注明。3.7.2??結構材料的性能指標應符合下列規定:????1??砌體結構材料應符合下列規定:????????1)普通磚和多孔磚的強度等級不應低于MU10,其砌筑砂漿的強度等級不應低于M5;????????2)混凝土小型空心砌塊的強度等級不應低于MU7.5,其砌筑砂漿的強度等級不應低于M7.5。????2??混凝土結構材料應符合下列規定:????????1)混凝土的強度等級,框支梁、框支柱和抗震等級為一級的框架梁、柱、節點核芯區不應低于C30;構造柱、芯柱、圈梁及其他各類構件不應低于C20;????????2)抗震等級為一級、二級、三級的框架結構和斜撐構件(含梯段),其縱向受力鋼筋采用普通鋼筋時,鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小于1.25;鋼筋的屈服強度實測值與屈服強度標準值的比值不應大于1.3;且鋼筋在最大拉力下的總伸長率實測值不應小于9%。????3??鋼結構的鋼材應符合下列規定:????????1)鋼材的屈服強度實測值與抗拉強度實測值的比值不應大于0.85;????????2)鋼材應有明顯的屈服臺階,且伸長率不應小于20%;????????3)鋼材應有良好的焊接性;????????4)鋼材應具有滿足設計要求的沖擊韌性。3.7.3??結構材料性能指標尚應符合下列規定:????1??普通鋼筋宜采用延性、韌性和焊接性較好的鋼筋;普通鋼筋的強度等級,縱向受力鋼筋宜選用HRB400E、HRB500E、HRBF400E、HRBF500E級的熱軋鋼筋,箍筋宜選用符合抗震性能指標且不低于HRB335級的熱軋鋼筋,也可選用HPB300級的熱軋鋼筋。????2??鋼筋的檢驗方法應符合現行國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB?50204的有關規定。????3??混凝土結構的混凝土強度等級,抗震墻不宜超過C60;其他構件,9度時不宜超過C60,8度時不宜超過C70。????4??鋼結構的鋼材,Q235宜采用質量等級為B、C、D的碳素結構鋼,Q345宜采用質量等級為B、C、D、E的低合金高強度結構鋼,Q390、Q420、Q460宜采用質量等級為C、D、E的低合金高強度結構鋼;當有可靠依據時,亦可采用其他鋼種和鋼號。????5??鋼結構的地腳螺栓可選用Q235-B、C、D級鋼或Q345-B、C、D、E級鋼。3.7.4??在施工中,當以強度等級較高的鋼筋替代原設計中的縱向受力鋼筋時,應按鋼筋受拉承載力設計值相等的原則換算,并應符合最小配筋率的要求。3.7.5??采用焊接連接的鋼結構,當有焊接拘束度較大的T形、十字形或角接接頭構造,且在厚度方向承受拘束拉應力的鋼板厚度不小于40mm時,鋼板厚度方向的截面收縮率不應小于現行國家標準《厚度方向性能鋼板》GB/T?5313小有關Z15級規定的容許值。3.7.6??鋼筋混凝土構造柱、芯柱的施工,應先砌墻后澆構造柱、芯柱。3.7.7??鋼筋混凝土墻體、框架柱的水平施工縫應采取提高混凝土結合性能的措施。抗震等級為一級的墻體和轉換層樓板與落地混凝土墻體的交接處,宜驗算施工縫截面的受剪承載力。4??場地、地基和基礎4.1??場????地4.1.1??選擇構筑物場地時,對構筑物抗震有利、一般、不利和危險地段,應按表4.1.1劃分。4.1.2??構筑物場地的類別劃分應以土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度為準。4.1.3??土層剪切波速的測量應符合下列規定:????1??在場地初步勘察階段,對大面積的同一地質單元,測試土層剪切波速的鉆孔數量應為控制性勘探孔數量的1/5~1/3,山間河谷地區可適量減少,但不宜少于3個。????2??在場地詳細勘察階段,對單個構筑物,測試土層剪切波速的鉆孔數量不宜少于2個,數據變化較大時,可適量增加;對區域中處于同一地質單元內的密集構筑物群,測試土層剪切波速的鉆孔數量可適量減少,但每個大型構筑物的鉆孔數量均不得少于2個。????3??對丁類構筑物及丙類構筑物中高度不超過24m的構筑物,當無實測剪切波速時,可根據巖土名稱和性狀按表4.1.3劃分土的類型,各土層的剪切波速可利用當地經驗在表4.1.3的剪切波速范圍內估算。4.1.4??構筑物場地覆蓋層厚度的確定應符合下列規定:????1??應按地面至剪切波速大于500m/s,且其下臥各層巖土的剪切波速均不小于500m/s的土層頂面的距離確定。????2??當地面5m以下存在剪切波速大于其上部各土層剪切波速2.5倍的土層,且該層及其下臥各層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。????3??剪切波速大于500m/s的孤石、透鏡體,應視同周圍土層。????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。4.1.5??土層的等效剪切波速,應按下列公式計算:式中:υse——土層等效剪切波速(m/s);??????d0——計算深度(m),取覆蓋層厚度和20m兩者的較小值;??????t——剪切波在地面至計算深度之間的傳播時間;??????di——計算深度范圍內第i土層的厚度(m);??????υsi——計算深度范圍內第i土層的剪切波速(m/s),丙類、丁類構筑物當無實測波速值時可按本規范附錄B的規定確定;??????n——計算深度范圍內土層的分層數。4.1.6??構筑物的場地類別應根據土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度按表4.1.6劃分,其中Ⅰ類應分為Ⅰ0、Ⅰ1兩個亞類。當有準確的剪切波速和覆蓋層厚度數據,且其值處于表4.1.6所列場地類別的分界線附近時,可按插值方法確定地震作用計算所用的特征周期。4.1.7??場地內存在發震斷裂時,應對斷裂的工程影響進行評價,并應符合下列規定:????1??符合下列情況之一時,可不計發震斷裂錯動對地面構筑物的影響:????????1)抗震設防烈度小于8度;????????2)非全新世活動斷裂;????????3)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??對不符合本條第1款規定的情況,應避開主斷裂帶。其避讓距離不宜小于表4.1.7的規定。在避讓距離的范圍內確有需要建造分散的、高度不超過10m的丙類、丁類構筑物時,應按提高一度采取抗震措施,其基礎應采用筏基等形式,且不應跨越斷層線。4.1.8??當需要在條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘、非巖石和強風化巖石的陡坡、河岸和邊坡邊緣等不利地段建造丙類及丙類以上構筑物時,除應保證其在地震作用下的穩定性外,尚應計算不利地段對設計地震動參數產生的放大作用,其水平地震影響系數最大值應乘以增大系數。增大系數的值應根據不利地段的具體情況確定,并應在1.1~1.6范圍內采用。4.1.9??場地巖土工程勘察應根據實際需要劃分的對構筑物抗震有利、一般、不利和危險的地段,提供構筑物的場地類別和滑坡、崩塌、液化和震陷等巖土地震穩定性評價,對需要采用時程分析法補充計算的構筑物,尚應根據設計要求提供土層剖面、場地覆蓋層厚度和有關的動力參數。4.2??天然地基和基礎4.2.1??下列構筑物可不進行天然地基及基礎的抗震承載力驗算:????1??本規范規定可不進行上部結構抗震驗算的構筑物。????2??7度、8度和9度時,地基靜承載力特征值分別大于80kPa、100kPa和120kPa,且高度不超過24m的構筑物。4.2.2??天然地基基礎抗震驗算時,應采用地震作用效應標準組合,且地基抗震承載力應按地基承載力特征值乘以地基抗震承載力調整系數計算。4.2.3??地基抗震承載力應按下式計算:?aE=ζa?a???????(4.2.3)式中:?aE——調整后的地基抗震承載力;??????ζa——地基抗震承載力調整系數,應按表4.2.3采用;???????a——深寬修正后的地基承載力特征值,應按現行國家標準《建筑地基基礎設計規范》GB?50007的有關規定執行。4.2.4??驗算天然地基地震作用下的豎向承載力時,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,應符合下列公式的要求:p≤?aE?????????(4.2.4-1)pmax≤1.2?aE?????????(4.2.4-2)式中:p——地震作用效應標準組合的基礎底面平均壓力;??????pmax——地震作用效應標準組合的基礎邊緣的最大壓力。4.2.5??驗算天然地基的抗震承載力時,基礎底面零應力區的面積大小應符合下列規定:????1??形體規則的構筑物,零應力區的面積不應大于基礎底面面積的25%。????2??形體不規則的構筑物,零應力區的面積不宜大于基礎底面面積的15%。????3??高寬比大于4的高聳構筑物,零應力區的面積應為零。4.3??液化土地基4.3.1??飽和砂土和飽和粉土(不含黃土)的液化判別和地基處理,6度時,可不進行判別和處理,但對液化沉陷敏感的乙類構筑物可按7度的要求進行判別和處理;7度~9度時,乙類構筑物可按本地區抗震設防烈度的要求進行判別和處理。4.3.2??地面下存在飽和砂土、飽和粉土時,除6度外,應進行液化判別;存在液化土層的地基,應根據構筑物的抗震設防類別、地基的液化等級,結合具體情況采取相應的措施。????注:本條飽和土液化判別要求不包括黃土、粉質黏土。4.3.3??飽和的砂土或粉土(不含黃土),當符合下列條件之一時,可初步判別為不液化或液化輕微而不計入液化影響:????1??地質年代為第四紀晚更新世(Q3)及其以前時,7度、8度時可判為不液化。????2??粉土的黏粒(粒徑小于0.005mm的顆粒)含量百分率,7度、8度和9度分別不小于10、13和16時,可判為不液化土。????注:用于液化判別的黏粒含量系采用六偏磷酸鈉作分散劑測定,采用其他方法時應按有關規定換算。????3??淺埋天然地基的構筑物,當上覆非液化土層厚度和地下水位深度符合下列條件之一時,可判別為液化輕微而不計入液化影響:du>d0+db-2?????????(4.3.3-1)dw>d0+db-3?????????(4.3.3-2)du+dw>1.5d0+2db-4.5?????????(4.3.3-3)式中:dw——地下水位深度(m),可按設計基準期內年平均最高水位采用,也可按近期內年最高水位采用;??????du——上覆非液化土層厚度(m),計算時宜將淤泥和淤泥質土層扣除;??????db——基礎埋置深度(m),不超過2m時可采用2m;??????d0——液化土特征深度(m),可按表4.3.3采用。4.3.4??當飽和砂土、粉土的初步判別認為需進一步進行液化判別時,應采用標準貫入試驗判別法判別地面下20m范圍內土的液化;本規范第4.2.1條規定的可不進行天然地基及基礎抗震承載力驗算的各類構筑物,可只判別地面下15m范圍內土的液化。當飽和土標準貫入錘擊數(未經桿長修正)小于或等于液化判別標準貫入錘擊數臨界值時,應判為液化土。當有成熟經驗時,可采用其他判別方法。????在地面下20m深度范圍內,液化判別標準貫入錘擊數臨界值可按下式計算:式中:Ncr——液化判別標準貫入錘擊數臨界值;??????N0——液化判別標準貫入錘擊數基準值,可按表4.3.4采用;??????ds——飽和土標準貫入點深度(m);??????dw——地下水位(m);??????ρc——黏粒含量百分率,當小于3或為砂土時,應采用3;??????β——調整系數,設計地震第一組取0.80,第二組取0.95,第三組取1.05。4.3.5??對存在液化砂土層、粉土層的地基,應探明各液化土層的深度和厚度,按下式計算每個鉆孔的液化指數,并應按表4.3.5綜合劃分地基的液化等級:式中:IlE——液化指數;??????n——在判別深度范圍內每一個鉆孔標準貫入試驗點的總數;??????Ni、Ncri——分別為第i點標準貫入錘擊數的實測值和臨界值,當實測值大于臨界值時應取臨界值;當只需要判別15m范圍以內的液化時,15m以下的實測值可按臨界值采用;??????di——第i點所代表的土層厚度(m),可采用與該標準貫入試驗點相鄰的上、下兩標準貫入試驗點深度差的1/2,但上界不高于地下水位深度,下界不深于液化深度;??????Wi——第i土層單位土層厚度的層位影響權函數值(m-1)。當該層中點深度不大于5m時應采用10,等于20m時應采用零值,5m~20m時可按線性內插法取值。4.3.6??當液化砂土層、粉土層較平坦且均勻時,宜按表4.3.6選用地基抗液化措施;尚可計入上部結構重力荷載對液化危害的影響,并可根據液化震陷量的估計適當調整抗液化措施。????未經處理的液化土層不宜作為天然地基持力層。4.3.7??全部消除地基液化沉陷的措施應符合下列規定:????1??采用樁基時,樁端伸入液化深度以下穩定土層中的長度(不包括樁尖部分)應按計算確定,且對碎石土,礫、粗、中砂,堅硬黏性土和密實粉土尚不應小于0.8m,對其他非巖石土尚不宜小于1.5m。????2??采用深基礎時,基礎底面應埋入液化深度以下的穩定土層中,其深度不應小于0.5m。????3??采用加密法加固時,應處理至液化深度下界;振沖或擠密碎石樁加固后,樁間土的標準貫入錘擊數不宜小于本規范第4.3.4條規定的液化判別標準貫入錘擊數臨界值。????4??應用非液化土替換全部液化土層,也可增加上覆非液化土層的厚度。????5??采用加密法或換土法處理時,在基礎邊緣以外的處理寬度應超過基礎底面下處理深度的1/2,且不小于基礎寬度的1/5。4.3.8??部分消除地基液化沉陷的措施應符合下列規定:????1??處理深度應使處理后的地基液化指數減小,其值不宜大于5;大面積筏基、箱基基礎外邊界以內沿長寬方向距外邊界大于相應方向1/4長度的中心區域,處理后的液化指數不宜大于6;獨立基礎和條形基礎尚不應小于基礎底面下液化土特征深度和基礎寬度的較大值。????2??采用振沖或擠密碎石樁加固后,樁間土的標準貫入錘擊數不宜小于按本規范第4.3.4條規定的液化判別標準貫入錘擊數臨界值。????3??基礎邊緣以外的處理寬度應符合本規范第4.3.7條第5款的規定。????4??應采取增加上覆非液化土層的厚度、改善周邊的排水條件等減小液化沉陷的其他方法。4.3.9??減輕液化影響的基礎和上部結構處理,可綜合采用下列措施:????1??選擇合適的基礎埋置深度。????2??調整基礎底面積和減小基礎偏心。????3??采用箱基、筏基或鋼筋混凝土十字形基礎,獨立基礎加設基礎連梁等加強基礎的整體性和剛度的措施。????4??減輕荷載、增強上部結構的整體剛度和均勻對稱性,合理設置沉降縫,采用對不均勻沉降不敏感的結構形式等。????5??管道穿過構筑物處,預留足夠尺寸或采用柔性接頭等。4.3.10??在故河道以及臨近河岸、海岸和邊坡等有液化側向擴展或流滑可能的地段內,不宜修建永久性構筑物;必須修建永久性構筑物時,應進行抗滑動驗算,采取防止土體滑動或提高結構整體性等措施。4.4??軟黏性土地基震陷4.4.1??6度和7度區軟黏性土地基上的構筑物,當地基基礎滿足現行國家標準《建筑地基基礎規范》GB?50007的有關規定時,可不計及地基震陷的影響。4.4.2??地基中軟弱黏性土層的震陷可采用下列方法判別:????1??飽和粉質黏土震陷的危害性和抗震陷措施應根據沉降和橫向變形大小等因素綜合研究確定。????2??8度(0.30g)和9度,當塑性指數小于15,且符合下式規定的飽和粉質黏土時,可判為震陷性軟土:Ws≥0.9WL?????(4.4.2-1)IL≥0.75??????(4.4.2-2)式中:Ws——天然含水量;??????WL——液限含水量,采用液、塑限聯合測定法測定;??????IL——液性指數。?4.4.3??8度和9度,當地基范圍內存在淤泥、淤泥質土等軟黏性土,且地基靜承載力特征值8度小于100kPa、9度小于120kPa時,除丁類構筑物或基礎底面以下非軟黏性土層厚度符合表4.4.3規定的構筑物外,均應采取消除地基震陷影響的措施。4.4.4??消除軟土地基震陷影響,可選擇下列措施:????1??基本消除地基震陷的措施,可采用樁基、深基礎、加密或換土法等。????????采用加密或換土法時,基礎底面以下軟土的處理深度應符合本規范表4.4.3規定的非軟土層厚度要求;每邊外伸處理寬度不宜小于處理深度的1/3,且不宜小于2m。????2??部分消除地基震陷的措施可采用加密或部分換土法等。????????基礎底面以下軟土的處理深度應符合本規范表4.4.3規定的非軟土層厚度的0.75倍;每邊外伸處理寬度不宜小于處理深度的1/3,且不宜小于2m。????3??不具備地基處理條件時,可降低地基抗震承載力取值。????4??基礎和上部結構措施應符合下列規定:????????1)宜采用箱基、街基和鋼筋混凝土十字形基礎等;????????2)增強上部結構的整體剛度和均勻對稱性,合理設置沉降縫,應避免采用對不均勻震陷敏感的結構形式等。4.4.5??存在地基震陷影響的甲類構筑物或有特殊要求的構筑物,其地基基礎的抗震措施應經過專門研究確定。4.4.6??地基主要受力層范圍內存在軟弱黏性土層和高含水量的可塑性黃土時,應結合具體情況確定,可采用樁基、地基加固處理或本規范第4.3.9條的措施,也可根據軟黏性土震陷量的估計,采取相應措施。4.5??樁??基??礎4.5.1??承受豎向荷載為主的低承臺樁基,當同時符合下列條件時,可不進行樁基豎向抗震承載力和水平抗震承載力的驗算:????1??7度、8度時,符合本規范第4.2.1條的規定。????2??樁端和樁身周圍無液化土層和軟黏性土層。????3??樁承臺周圍無液化土、淤泥、淤泥質土、松散砂土和靜承載力特征值小于100kPa的填土。????4??非斜坡地段。4.5.2??非液化土中低承臺樁基的抗震驗算應符合下列規定:????1??單樁的豎向和水平向抗震承載力特征值可比非抗震設計時提高25%。????2??當承臺周圍的回填土夯實至干密度不小于現行國家標準《建筑地基基礎設計規范》GB?50007對填土的要求時,可由承臺正面填土與樁共同承擔水平地震作用;但不應計入承臺底面與地基土間的摩擦力。4.5.3??存在液化土層的低承臺樁基抗震驗算應符合下列規定:????1??承臺埋深較淺時,不宜計入承臺周圍土的抗力或剛性地坪對水平地震作用的分擔作用。????2??當樁承臺底面上、下分別有厚度不小于1.5m、1.0m的非液化土層或非軟黏性土層時,可按下列情況進行樁的抗震驗算,并應按不利情況設計:????????1)樁承受全部地震作用,樁承載力按本規范第4.5.2條采用,液化土的樁周摩阻力及樁的水平抗力均應乘以表4.5.3的折減系數;????????2)地震作用按水平地震影響系數最大值的10%采用,樁承載力仍按本規范第4.5.2條第1款取用,但應扣除液化土層的全部摩阻力及樁承臺下2m深度范圍內非液化土的樁周摩阻力。????3??打入式預制樁及其他擠土樁,當平均樁距為樁徑的2.5倍~4倍,且樁數不少于5×5時,可計入打樁對土的加密作用及樁身對液化土變形限制的有利影響。當打樁后樁間土的標準貫入錘擊數值達到不液化的要求時,單樁承載力可不折減;但對樁尖持力層做強度校核時,樁群外側的應力擴散角應取為零。4.5.4??處于液化土中的樁基承臺周圍宜用密實干土填筑夯實;若用砂土或粉土則應使土層的標準貫入錘擊數不小于本規范第4.3.4條規定的液化判別標準貫入錘擊數臨界值。4.5.5??液化土和震陷軟黏性土中樁的配筋范圍應為自樁頂至液化深度以下符合全部消除液化沉陷所要求的深度,配筋范圍內縱向鋼筋應與樁頂部相同,箍筋應增大直徑并加密。4.5.6??在有液化側向擴展的地段,樁基除應滿足本節中的其他規定外,尚應計入土流動時的側向作用力,且承受側向推力的面積應按邊樁外緣間的寬度計算。4.6??斜坡地震穩定性4.6.1??7度、8度和9度,且構筑物位于斜坡、坡頂或坡腳附近時,應通過計算分析確定斜坡的地震穩定性及其對構筑物的影響。4.6.2??當邊坡符合表4.6.2的條件時,可不進行其地震穩定性驗算。4.6.3??斜坡地震穩定性驗算可采用擬靜力法,水平地震系數應按表4.6.3取值,安全系數不應小于1.1;對于失穩危害較大的斜坡,尚應采用動力有限元方法或累積殘余位移方法。4.6.4??當需要提高斜坡的地震穩定性時,應針對具體情況采取下列一種或幾種抗震措施:????1??放緩斜坡或設置有較寬平臺的階梯式斜坡。????2??除去構筑物上方的危石和崩塌體。????3??坡面覆蓋、植草,并合理設置排水。????4??在構筑物與其上方陡坡之間修建截止溝或護坡樁。????5??采用擋墻或錨桿支護。????6??當坡腳或坡體內有液化土或軟土時,采取消除液化或加固軟土的措施。5??地震作用和結構抗震驗算5.1??一般規定5.1.1??構筑物的地震作用計算應符合下列規定:????1??應至少在構筑物結構單元的兩個主軸方向分別計算水平地震作用并進行抗震驗算,各方向的水平地震作用應由該方向的抗側力構件承擔。????2??有斜交抗側力構件的結構,當相交角度大于15°時,應分別計算各抗側力構件方向的水平地震作用。????3??質量或剛度分布明顯不對稱的結構,應計入雙向水平地震作用下的扭轉影響;其他情況應允許采用調整地震作用效應的方法計入扭轉影響。????4??8度和9度時的大跨度結構、長懸臂結構及雙曲線冷卻塔、電視塔、石油化工塔型設備基礎、高爐和索道,以及9度時的井架、井塔、鍋爐鋼結構等高聳構筑物應計算豎向地震作用。5.1.2??各類構筑物的抗震計算應分別采用下列方法:????1??質量和剛度沿高度分布比較均勻且高度不超過55m的框排架結構、高度不超過65m的其他構筑物,以及近似于單質點體系的結構,可采用底部剪力法。其他結構宜采用振型分解反應譜法。????2??甲類構筑物和特別不規則的構筑物,除應按規定采用振型分解反應譜法外,尚應采用時程分析法或經專門研究的方法進行補充計算。計算結果可取時程分析法的平均值和振型分解反應譜法的較大值。5.1.3??采用時程分析法時,應選擇不少于2組相似場地條件的實際加速度記錄和1組擬合設計反應譜的人工地震加速度時程曲線,其平均地震影響系數曲線應與振型分解反應譜法所采用的地震影響系數曲線在統計意義上相符。底部剪力可取多條時程曲線計算結果的平均值,但不應小于按振型分解反應譜法計算值的80%,且每條時程曲線計算所得結構底部剪力不應小于振型分解反應譜法計算結果的65%。5.1.4??計算地震作用時,構筑物的重力荷載代表值應取結構構件、內襯和固定設備自重標準值和可變荷載組合值之和;可變荷載的組合值系數,除本規范另有規定外,應按表5.1.4采用。5.1.5??構筑物的地震影響系數應根據烈度、場地類別、設計地震分組和結構自振周期以及阻尼比確定。其水平地震影響系數最大值αmax應按表5.1.5-1采用;當計算的地震影響系數值小于0.12αmax時,應取0.12αmax。特征周期應根據場地類別和設計地震分組按表5.1.5-2采用;計算罕遇地震作用時,特征周期應增加0.05s。周期大于7.0s的構筑物,其地震影響系數應專門研究。5.1.6??構筑物地震影響系數曲線(圖5.1.6)的阻尼調整和形狀參數應符合下列規定:????1??當構筑物的阻尼比取0.05時,地震影響系數曲線的阻尼調整系數應按1.0采用,形狀參數應符合下列規定:????????1)直線上升段,為周期小于0.1s的區段;????????2)水平段,自0.1s至特征周期區段,應取最大值(αmax);????????3)曲線下降段,自特征周期至5倍特征周期區段,衰減指數應取0.9;5.1.7??采用時程分析法計算時,其地震加速度時程曲線的最大值應按表5.1.7采用。注:括號內數值分別用于設計基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區。5.1.8??構筑物的基本自振周期可按本規范各章規定的計算方法確定。當采用類似構筑物的實測周期時,應根據構筑物的重要性和允許損壞程度,乘以震時周期加長系數(1.1~1.4)確定。5.1.9??構筑物的阻尼比除本規范另有規定外,其余均可按0.05采用。5.1.10??結構的抗震驗算應符合下列規定:????1??6度時和本規范規定不作地震作用計算的結構,可不進行截面抗震驗算,但應符合有關的抗震措施要求。????2??構筑物應按本規范規定的抗震設防標準進行地震作用和作用效應計算。????3??平面尺寸較小的高聳構筑物應對整體結構進行抗傾覆驗算。????4??符合本規范第5.5.1條規定的構筑物,除應按本規范第5.4節的規定進行截面抗震驗算外,尚應進行抗震變形驗算。5.2??水平地震作用計算5.2.1??采用底部剪力法時,結構水平地震作用計算簡圖可按圖5.2.1采用;水平地震作用和作用效應應符合下列規定:????1??結構總水平地震作用標準值應按下列公式確定:式中:FEk——結構總水平地震作用標準值;??????α1——相應于結構基本自振周期的水平地震影響系數,應按本規范第5.1.6條的規定確定;??????Geq——相應于結構基本自振周期的等效總重力荷載;??????Gi——集中于質點i的重力荷載代表值,應按本規范第5.1節的規定確定;??????X1i——結構基本振型質點i的水平相對位移;??????hi——質點i的計算高度;??????h——結構的總計算高度;??????δ——結構基本振型指數,可按表5.2.1取值;??????n——質點數。5.2.2??當采用振型分解反應譜法,且不進行扭轉耦聯計算時,水平地震作用和作用效應應按下列規定計算:????1??結構j振型i質點的水平地震作用標準值應按下列公式確定:式中:Fji——j振型i質點的水平地震作用標準值;??????αj——相應于j振型自振周期的水平地震影響系數,應按本規范第5.1.6條的規定確定;??????Xji——j振型i質點的水平相對位移;??????γj——j振型的參與系數;??????m——振型數。????2??水平地震作用標準值效應(彎矩、剪力、軸向力和變形),當相鄰振型的周期比小于0.85時,可按下式確定:式中:Sj——j振型水平地震作用標準值效應,除本規范另有規定外,振型數可只取前3個~5個振型;當基本自振周期大于1.5s時,振型數目可適當增加,振型數應使振型參與質量不小于總質量的90%;??????SEk——水平地震作用標準值效應。5.2.3??構筑物估計水平地震作用扭轉影響時,應按下列規定計算其地震作用和作用效應:????1??可能存在偶然偏心的規則構筑物,可不進行扭轉耦聯計算,但結構兩個水平主軸方向的外側兩排抗側力構件,其地震作用效應應乘以增大系數。短邊可按1.15采用,長邊可按1.05采用;當扭轉剛度較小時,周邊各構件宜按不小于1.3采用。角部構件宜同時乘以兩個方向各自的增大系數。????2??對于偏心構筑物,進行扭轉耦聯地震作用和效應計算時,可采用三維空間有限元分析模型,也可采用多質點體系平動-扭轉耦聯分析模型。采用振型分解法計算時,應選取包括兩個正交水平方向和扭轉的振型,每個方向的振型數不應少于含有該方向的前三階振型,且振型數應使振型參與質量不小于總質量的90%。單向水平地震作用標準值效應可采用完全二次項平方根法。5.2.4??突出構筑物頂面的小型結構采用底部剪力法計算時,除本規范另有規定外,其地震作用效應宜乘以增大系數3,增大部分可不往下傳遞,但與該突出部分相連的構件設計時應予以計入。5.2.5??抗震驗算時,任意結構層的水平地震剪力應符合下式規定:式中:VEki——第i層對應于水平地震作用標準值的結構層剪力;??????λ——剪力系數,不應小于表5.2.5的規定,對豎向不規則結構的薄弱層,尚應乘以1.15的增大系數;5.3??豎向地震作用計算5.3.1??井架、井塔、電視塔以及質量、剛度分布與其類似的筒式或塔式結構,豎向地震作用標準值(圖5.3.1)可按下列公式確定。結構層的豎向地震作用效應可按各構件承受的重力荷載代表值的比例進行分配;當按多遇地震計算時,尚宜乘以增大系數1.5~2.5。5.3.2??8度和9度時,跨度大于24m的桁架、長懸臂結構和其他大跨度結構,豎向地震作用標準值可采用其重力荷載代表值與豎向地震作用系數的乘積;豎向地震作用可不向下傳遞,但構件節點設計時應予以計入;豎向地震作用系數可按表5.3.2采用。5.4??截面抗震驗算5.4.1??結構構件的截面抗震驗算除本規范另有規定外,地震作用標準值效應和其他荷載效應的基本組合,應按下式計算:S=γGSGE+γEhSEhk+γEvSEvk+γwψwSwk+γtψtStk+γmψmSmk?????(5.4.1)式中:S——結構構件內力組合的設計值,包括組合的彎矩、軸向力和剪力的設計值等;??????γG——重力荷載分項系數,應采用1.2;當重力荷載效應對構件承載能力有利時,不應大于1.0;當驗算結構抗傾覆或抗滑時,不應小于0.9;??????SGE——重力荷載代表值效應,重力荷載代表值應按本規范第5.1.4條的規定確定;??????γEh、γEv——分別為水平、豎向地震作用分項系數,應按表5.4.1采用;??????SEhk——水平地震作用標準值效應,尚應乘以相應的增大系數或調整系數;??????SEvk——豎向地震作用標準值效應,尚應乘以相應的增大系數或調整系數;??????Swk——風荷載標準值效應;??????Stk——溫度作用標準值效應;??????Smk——高速旋轉式機器主動作用標準值效應;??????γw、γt、γm——分別為風荷載、溫度作用和高速旋轉式機器動力作用分項系數,均應采用1.4,但冷卻塔的溫度作用分項系數應取1.0;??????ψw——風荷載組合值系數,高聳構筑物應采用0.2,一般構筑物應取0;??????ψt——溫度作用組合值系數,一般構筑物應取0,長期處于高溫條件下的構筑物應取0.6;??????ψm——高速旋轉式機器動力作用組合值系數,對大型汽輪機組、電機、鼓風機等動力機器,應采用0.7,一般動力機器應取0。5.4.2??結構構件的截面抗震驗算應采用下列設計表達式:S≤R/γRE??????????(5.4.2)式中:R——結構構件承載力設計值;??????γRE——承載力抗震調整系數,除本規范另有規定外,應按表5.4.2采用。5.4.3??當僅計算豎向地震作用時,結構構件承載力抗震調整系數均應采用1.0。5.5??抗震變形驗算5.5.1??下列構筑物應進行罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算:????1??8度Ⅲ類、Ⅳ類場地或9度時的鋼筋混凝土框排架結構,以及9度時的鋼筋混凝土柱承式筒倉、井塔、井架。????2??結構布置不規則且有明顯薄弱層或高度大于150m的鍋爐鋼結構。????3??結構安全等級和結構高度均較高的電視塔結構。????4??7度~9度時結構層屈服強度系數小于0.5的鋼筋混凝土框架結構和框排架結構。????5??甲類構筑物和9度時的乙類構筑物。5.5.2??構筑物在罕遇地震作用下的彈塑性變形計算,可采用下列方法:????1??本規范規定的簡化計算方法或經專門研究的簡化計算方法。????2??質量和剛度沿高度分布比較均勻且高度不超過65m的構筑物,或近似于單質點體系的構筑物可采用靜力彈塑性分析方法。????3??彈塑性時程分析方法。5.5.3??鋼筋混凝土柱承式筒倉的最大彈塑性位移可按下式計算:式中:Δup——柱頂最大彈塑性位移;??????Δuy——柱頂屈服位移,可在柱頂作用1.42倍的屈服彎矩,采用彈性分析確定;??????ME——柱頂彈性地震彎矩設計值;??????My——柱頂屈服彎矩。5.5.4??結構薄弱層(部位)的彈塑性位移應符合下式規定:Δup≤[θp]h?????????(5.5.4)式中:h——薄弱層的結構層高度或柱承式筒倉柱的全高或單層廠房的上柱高度;??????[θp]——彈塑性層間位移角限值,可按表5.5.4采用;對于鋼筋混凝土框架結構,當軸壓比小于0.4時,可提高10%;當柱子全高的箍筋構造比本規范第6.3.11條規定的體積配箍率大于30%時,可提高20%,但累計提高不應超過25%。5.5.5??鋼筋混凝土柱承式筒倉柱頂的彈塑性位移角限值可按下式確定:式中:T1——筒倉的基本自振周期;???????ck——混凝土軸心抗壓強度標準值。6??鋼筋混凝土框排架結構6.1??一般規定6.1.1??本章適用于鋼筋混凝土框架、框架-抗震墻與排架側向組成的框排架結構抗震設計,其適用的最大高度應符合表6.1.1的規定。6.1.2??鋼筋混凝土框排架結構的框架和抗震墻應根據設防類別、烈度、結構類型和房屋高度采用不同的抗震等級,并應符合相應的計算和抗震構造措施要求。丙類框排架結構的框架和抗震墻的抗震等級應按表6.1.2確定。6.1.3??框排架結構的平面和豎向布置、結構選型、選材應符合下列規定:????1??在結構單元平面內,抗側力構件宜對稱均勻布置,并應沿結構全高設置。在結構單元內,各柱列的側移剛度宜均勻。豎向抗側力構件的截面尺寸宜自下而上逐漸減小,并應避免抗側力構件的側移剛度和承載力突變。????2??質量大的設備等不宜布置在結構單元邊緣的平臺上,宜設置在距結構剛度中心較近的部位;當不可避免時,宜將平臺與主體結構分開,也可在滿足工藝要求的條件下采用低位布置。????3??不宜采用較大的懸挑結構。????4??圍護墻宜選用輕質材料、輕型墻板、鋼筋混凝土墻板等;當結構單元的一端敞開另一端有山墻時,其山墻與主體結構之間應采用柔性連接。6.1.4??框排架結構的防震縫應符合下列規定:????1??當符合下列情況之一時,應設置防震縫:????????1)房屋貼建于框排架結構;????????2)結構的平面和豎向布置不規則;????????3)質量和剛度沿縱向分布有突變。????2??防震縫的兩側應各自設置承重結構。????3??除膠帶運輸機和鏈帶設備外,設備不應跨防震縫布置。????4??防震縫的最小寬度應符合下列規定:????????1)高度不大于15m的貼建房屋與框排架結構間,6度、7度時,不應小于100mm;8度、9度時,不應小于110mm。????????2)框排架結構(包括設置少量抗震墻的框排架結構)單元間,結構高度不超過15m時,不應小于100mm;結構高度超過15m時,對6度~9度,分別每增高5m、4m、3m、2m,宜加寬20mm;????????3)框架-抗震墻的框排架結構的防震縫寬度不應小于本條第2款規定數值的70%,且不宜小于100mm。????5??8度、9度的框架結構防震縫兩側結構層高相差較大時,防震縫兩側框架柱的箍筋應沿房屋全高加密。6.1.5??框架及框架-抗震墻結構中,樓板、屋蓋采用預制板時,應采取保證樓板、屋蓋的整體性及其與框架梁(或抗震墻)的可靠連接的措施。6.1.6??排架跨屋架或屋面梁支承在框架柱上時,宜符合下列規定:????1??排架跨的屋架下弦或屋面梁底面宜布置在與框架跨相應樓層的同一標高處。????2??排架跨的屋架或屋面梁支承在框架柱頂伸出的單柱上時(圖6.1.6),宜在柱頂(A處)設置一道縱向鋼筋混凝土連梁;當AC段柱較高時,宜在中間增設一道縱向連梁。6.1.7??屋蓋天窗的配置與選材應符合下列規定:????1??天窗宜采用突出屋面較小的避風型天窗、下沉式天窗或采光屋面板等形式。????2??突出屋面的天窗宜采用鋼天窗架;6度~8度時,可采用矩形截面桿件的鋼筋混凝土天窗架。????3??宜在滿足建筑功能的條件下,降低天窗架的高度。????4??天窗屋蓋、端壁板和側板宜采用輕型板材,不應采用端壁板代替端天窗架。????5??結構單元兩端的第一開間不應設置天窗;8度和9度時,宜從第三開間開始設置天窗。6.1.8??屋蓋的屋架或屋面梁的選用應符合下列規定:????1??屋蓋宜選用鋼屋架或重心較低的預應力混凝土、鋼筋混凝土屋架。????2??跨度不大于15m時,可采用鋼筋混凝土屋面梁。????3??跨度大于24m,或8度Ⅲ、Ⅳ類場地和9度時,宜選用鋼屋架。????4??有突出屋面天窗架的屋蓋不宜采用預應力混凝土或鋼筋混凝土屋架。????5??8度(0.30g)和9度時,跨度大于24m的屋蓋不宜采用大型屋面板。6.1.9??框排架結構的排架柱選型應符合下列規定:????1??應根據截面高度不同采用矩形、工字形截面柱或斜腹桿雙肢柱,不應采用薄壁工字形柱、腹板開孔工字形柱或預制腹板的工字形柱。????2??采用工字形截面柱時,柱底至室內地坪以上500mm高度范圍內、階形柱的上柱和牛腿處的各柱段均應采用矩形截面。????3??山墻抗風柱可采用矩形、工字形截面鋼筋混凝土柱,亦可采用H形鋼柱。當排架跨較高時,宜設置山墻抗風梁。6.1.10??上下吊車的鋼梯布置應符合下列規定:????1??在結構單元內一端有山墻另一端無山墻時,應在靠近山墻的端部設置鋼梯。????2??在結構單元內兩端均有山墻或均無山墻時,應在單元中部設置鋼梯。????3??多跨時,可按本條第1款、第2款的規定分散布置鋼梯。6.1.11??框排架結構中的框架、抗震墻均應雙向設置,且柱中線與抗震墻中線、梁中線之間的偏心距不宜大于柱寬的1/4;大于柱寬的1/4時,應計入偏心的影響。????框排架結構中框架部分高度大于24m時,不宜采用單跨框架結構。6.1.12??框架-抗震墻中,抗震墻之間無大洞口的樓板、屋蓋的長寬比不宜超過表6.1.12的規定;超過時,應計入樓板、屋蓋平面變形的影響。6.1.13??框架-抗震墻中抗震墻的設置宜符合下列規定:????1??抗震墻宜貫通房屋全高。????2??結構較長時,側移剛度較大的縱向抗震墻不宜設置在結構的端開間。????3??抗震墻洞口宜上下對齊,且洞邊距端柱不宜小于300mm。????4??樓梯間宜設置抗震墻,但不宜造成較大的扭轉效應。????5??在抗震墻的兩端(不包括洞口兩側)宜設置端柱或與另一方向的抗震墻相連。6.1.14??采用框架-抗震墻時,抗震墻底部加強部位的范圍應符合下列規定:????1??底部加強部位的高度應從地下室頂板算起。????2??房屋高度大于24m時,底部加強部位的高度可取底部兩層和墻體總高度的1/10的較大值,房屋高度不大于24m時,底部加強部位可取底部一層。????3??當結構計算嵌固端位于地下一層底板或以下時,底部加強部位尚應向下延伸到計算嵌固端。6.1.15??框排架結構柱的獨立基礎有下列情況之一時,宜沿兩個主軸方向(排架柱僅在縱向)設置基礎系梁:????1??一級框架和Ⅳ類場地的二級框架。????2??各柱基承受的重力荷載代表值作用下的壓應力差別較大。????3??基礎埋置較深或各基礎埋置深度差別較大。????4??地基主要受力層范圍內存在軟弱黏性土層、液化土層或嚴重不均勻土層。????5??樁基承臺之間。6.1.16??框架-抗震墻中的抗震墻基礎應有良好的整體性和抗轉動的能力。6.1.17??樓梯間應符合下列規定:????1??宜采用現澆鋼筋混凝土樓梯。????2??對于框排架結構,樓梯間的布置不應導致結構平面特別不規則;樓梯構件與主體結構整澆時,應計入樓梯構件對地震作用及其效應的影響,應進行樓梯構件的抗震承載力驗算;宜采取減少樓梯構件對主體結構剛度影響的構造措施。????3??樓梯間兩側填充墻與柱之間應加強拉結。6.2??計算要點6.2.1??6度時的不規則、建造于Ⅳ類場地上較高的框排架結構,以及7度~9度時的框排架結構,應按本規范第5章有關多遇地震的規定進行水平、豎向地震作用和地震作用效應計算。6.2.2??框排架結構應按空間結構模型計算地震作用,且應符合下列規定:????1??復雜框排架結構進行多遇地震作用下的內力和變形分析時,應采用不少于兩個不同的力學模型,并應對其計算結果進行分析比較。????2??框排架結構不規則時,應符合本規范第3.4.6條、第3.4.7條的規定。????3??抗震驗算時,結構任一樓層的水平地震剪力應符合本規范第5.2.5條的規定。????4??設有天窗且不計入框排架結構計算模型時,地震作用計算時可將天窗的質量集中在天窗架下部屋架或屋面梁處。????5??設有筒倉的框排架結構,筒倉設有橫向和縱向豎壁時,貯料荷載應分配給縱向和橫向豎壁上;當僅設有縱向豎壁(橫向為梁)時,貯料荷載應僅分配給縱向豎壁上。????6??采用振型分解反應譜法計算時,其振型數不宜少于12個。????7??計算的結構自振周期應乘以0.8~0.9的周期調整系數。6.2.3??質量和剛度分布明顯不對稱的框排架結構地震作用計算時,應計入雙向水平地震作用下的扭轉影響。雙向水平地震作用標準效應可按本規范式(5.2.3-1)和式(5.2.3-2)的較大值確定。其中單向水平地震作用下的扭轉耦聯效應可按下列公式確定:式中:SEk——地震作用標準值的扭轉效應;??????Sj、Sk——分別為j、k振型地震作用標準值的效應,可取前9個~15個振型;???????ζj、ζk——分別為j、k振型的阻尼比;??????ρjk——j振型與k振型的耦聯系數;??????λT——k振型與j振型的自振周期比。6.2.4??當符合本規范附錄C規定的條件時,框排架結構可按多質點平面結構計算;其地震作用效應可按本規范第C.0.2條的規定進行地震作用空間效應調整。6.2.5??設有筒倉的框排架結構計算地震作用時,貯料重力荷載代表值應按下式確定:Gzeq=ψGz??????(6.2.5)式中:Gzeq——貯料重力荷載代表值;??????ψ——充盈系數,對單倉和雙聯倉,可取0.9;對多聯倉,可取0.8;??????Gz——按筒倉實際容積計算的貯料荷載標準值。6.2.6??一、二、三、四級框架的底層,柱下端(設有筒倉的框架尚應包括支承筒倉豎壁的框架柱的上端)截面組合的彎矩設計值應分別乘以增大系數1.7、1.5、1.3和1.2。底層柱的縱向鋼筋應按上、下端的不利情況配置。6.2.7??一、二、三、四級框架的梁柱節點處,柱端組合的彎矩設計值應符合下列規定:????1??除框架頂層和柱軸壓比小于0.15外,柱端組合的彎矩設計值應符合下式要求:∑Mc=ηc∑Mb??????(6.2.7-1)????2??一級的框架結構和9度一級框架可不符合本規范式(6.2.7-1)的要求,但應符合下式要求:∑Mc=1.2∑Mbua?????????(6.2.7-2)式中:∑Mc——節點上、下柱端截面順時針或反時針方向組合的彎矩設計值之和,上、下柱端的彎矩設計值可按彈性分析分配;??????∑Mb——節點左、右梁端截面反時針或順時針方向組合的彎矩設計值之和,一級框架節點左、右梁端均為負彎矩時,絕對值較小的彎矩應取零;??????∑Mbua——節點左、右梁端截面反時針或順時針方向實配的正截面抗震受彎承載力所對應的彎矩值之和,應根據實配鋼筋面積(計入梁受壓筋和相關樓板鋼筋)和材料強度標準值確定;??????ηc——框架柱端彎矩增大系數;對框架結構,一級可取1.7,二級可取1.5,三級可取1.3,四級可取1.2;對框架-抗震墻結構中的框架,一級可取1.4,二級可取1.2,三、四級可取1.1。????3??當反彎點不在柱的層高范圍內時,柱端截面組合的彎矩設計值可乘以柱端彎矩增大系數ηc。6.2.8??一、二、三級的框架梁和抗震墻的連梁,其梁端截面組合的剪力設計值應按下式調整:式中:V——梁端截面組合的剪力設計值;??????ηvb——梁端剪力增大系數,一級可取1.3,二級可取1.2,三級可取1.1;??????ln——梁的凈跨;??????VGb——梁在重力荷載代表值作用下,按簡支梁分析的梁端截面剪力設計值;??????——分別為梁左、右端反時針或順時針方向組合的彎矩設計值,一級框架兩端彎矩均為負彎矩時,絕對值較小的彎矩應取零。6.3??框架部分抗震構造措施6.3.1??梁的截面尺寸宜符合下列規定:????1??截面寬度不宜小于200mm。????2??截面高寬比不宜大于4。????3??凈跨與截面高度之比不宜小于4。????4??框架梁附屬于筒倉的豎壁時,可不受本條第1款~第3款的限制。6.3.2??梁的鋼筋配置應符合下列規定:????1??梁端計入受壓鋼筋的梁端混凝土受壓區高度和有效高度之比,一級不應大于0.25,二、三級不應大于0.35。????2??梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值除應按計算確定外,一級不應小于0.5,二、三級不應小于0.3。????3??梁端箍筋加密區的長度、箍筋最大間距和最小直徑應按表6.3.2采用;當梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時,箍筋最小直徑應增大2mm。6.3.3??梁的縱向鋼筋配置及梁端加密區的箍筋肢距尚應符合下列規定:????1??梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不宜大于2.5%。沿梁全長頂面、底面的配筋,一、二級不應少于214,且分別不應少于梁頂面、底面兩端縱向鋼筋中較大截面面積的1/4;三、四級不應少于212。????2??一、二、三級框架梁內貫通中柱的每根縱向鋼筋直徑,對框架結構不應大于矩形截面柱在該方向截面尺寸的1/20;對框架-抗震墻結構的框架不宜大于矩形截面柱在該方向截面尺寸的1/20。????3??梁端加密區的箍筋肢距,一級不宜大于200mm和箍筋直徑的20倍的較大值,二、三級不宜大于250mm和箍筋直徑的20倍的較大值,四級不宜大于300mm。6.3.4??二、三、四級框架和框架-抗震墻的樓板、屋蓋可采用鋼筋混凝土預制板,但應符合下列規定:????1??預制板的板肋下端應與支承梁焊接。????2??預制板上應設不低于C30的細石混凝土后澆層,其厚度不應小于50mm,應內設6雙向間距200mm的鋼筋網。????3??預制板之間在支座處的縱向縫隙內應設置焊接鋼筋網,其伸出支座長度不宜小于1.0m;縱向鋼筋直徑,上部不宜小于8mm,下部不宜小于6mm。板縫應采用C30細石混凝土澆灌。6.3.5??柱的截面尺寸宜符合下列規定:????1??截面寬度和高度均不宜小于400mm。????2??剪跨比宜大于2。????3??截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3。6.3.6??柱軸壓比不宜超過表6.3.6的規定;建造于Ⅳ類場地且較高的框排架結構,柱軸壓比限值應適當減小。6.3.7??柱的鋼筋配置應符合下列規定:????1??柱縱向受力鋼筋的最小總配筋率應按表6.3.7-1采用,同時每一側配筋率不應小于0.2%;對建造于Ⅳ類場地且較高的框排架結構,最小總配筋率應增加0.1。????2??柱箍筋在規定的范圍內應加密,加密區的箍筋間距和直徑應符合下列規定:?????????1)箍筋的最大間距和最小直徑應按表6.3.7-2采用。????????2)一級框架柱的箍筋直徑大于12mm,且箍筋肢距不大于150mm及二級框架柱的箍筋直徑不小于10mm且箍筋肢距不大于200mm時,除底層柱下端外,最大間距不應大于150mm;三級框架柱的截面尺寸不大于400mm時,箍筋最小直徑不應小于6mm;四級框架柱剪跨比不大于2時,箍筋直徑不應小于8mm。????????3)支承筒倉豎壁的框架柱、剪跨比不大于2的框架柱,箍筋間距不應大于100mm。6.3.8??柱的縱向鋼筋配置尚應符合下列規定:????1??柱的縱向鋼筋宜對稱配置。????2??截面邊長大于400mm的柱,縱向鋼筋間距不宜大于200mm。????3??柱總配筋率不應大于5%。????4??剪跨比不大于2的一級框架的柱,每側縱向鋼筋配筋率不宜大于1.2%。????5??支承筒倉豎壁的框架柱、邊柱、角柱及抗震墻端柱
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