07水工建筑物抗震设计规范SL203-97（PDF32页）

中华人民共和国行业标准水工建筑物抗震设计规范发布实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国行业标准水工建筑物抗震设计规范主编单位中国水利水电科学研究院批准部门中华人民共和国水利部施行日期年月日中华人民共和国水利部关于发布水工建筑物抗震设计规范的通知水科技号根据部水利水电技术标准制定修订计划由水利水电规划设计总院主持以中国水利水电科学研究院为主编单位修订的水工建筑物抗震设计规范经审查批准为水利行业标准现予以发布标准的名称和编号为水工建筑物抗震设计规范原水工建筑物抗震设计规范同时废止本标准自年月日起实施在实施过程中各单位应注意总结经验如有问题请函告主持部门并由其负责解释本标准文本由中国水利水电出版社出版发行一九九七年八月四日前言本规范是根据原能源部水利部水利水电规划设计总院水规设便字第号文的通知由中国水利水电科学研究院会同有关设计研究院和高等院校对原水利电力部于年发布试行的水工建筑物抗震设计规范进行修订而成本规范在修订过程中主编单位会同各协编单位开展了广泛的专题研究调查总结了近年来国内外大地震的经验教训吸收采用了地震工程新的科研成果考虑了我国的经济条件和工程实际提出修订稿后在全国广泛征求了有关设计施工科研教学单位及管理部门和有关专家的意见经过反复讨论修改和试设计最后由电力工业部水电水利规划设计管理局会同水利部水利水电规划设计管理局组织审查定稿本规范为强制性行业标准替代本规范共分章和个标准的附录这次修订的主要内容有进一步明确了规范适用的烈度范围水工建筑物等级和类型并扩大了建筑物类型和坝高的适用范围提出了对重要水工建筑物进行专门的工程场地地震危险性分析以确定地震动参数的要求并给出了相应的设防概率水准增加了场地分类标准并相应修改了设计反应谱改进了地基中可液化土的判别方法和抗液化措施根据年国家批准发布的水利水电工程结构可靠度设计统一标准的原则和要求在保持规范连续性的条件下区别不同情况把各类主要水工建筑物的抗震计算从定值安全系数法向分项系数概率极限状态的体系转轨套改并给出了各类水工建筑物相应的结构系数采用了对混凝土水工建筑物以计入结构地基和库水相互作用的动力法为主和拟静力法为辅的抗震计算方法对土石坝采用按设计烈度取相应动态分布系数的拟静力抗震计算方法在编写的格局上改为按水工建筑物类型分章各章分别给出抗震计算和抗震措施并补充了内容希望有关单位在执行本规范的过程中结合工程实际注意总结经验和积累资料如发现需要修改和补充之处请将意见和有关资料寄交归口管理单位以便今后再次修订时考虑本规范由原能源部水利部水利水电规划设计总院提出修订本规范由水利部水利水电规划设计管理局归口本规范解释单位水利部水利水电规划设计管理局本规范修订主编单位中国水利水电科学研究院本规范修订协编单位电力工业部昆明勘测设计研究院电力工业部西北勘测设计研究院上海市水利工程设计研究院大连理工大学河海大学本规范主要起草人陈厚群侯顺载郭锡荣苏克忠王钟宁杨佳梅卫明林皋方大凤黄家森李瓒梁爱虎武清玺王锡忠师接劳目次总则术语符号术语基本符号场地和地基场地地基地震作用和抗震计算地震动分量及其组合地震作用的类别设计地震加速度和设计反应谱地震作用和其它作用的组合结构计算模式和计算方法水工混凝土材料动态性能承载能力分项系数极限状态抗震设计附属结构的抗震计算地震动土压力土石坝抗震计算抗震措施重力坝抗震计算抗震措施拱坝抗震计算抗震措施水闸抗震计算抗震措施水工地下结构抗震计算抗震措施进水塔抗震计算抗震措施水电站压力钢管和地面厂房压力钢管水工建筑物抗震设计规范地面厂房附录土石坝的抗震计算水工建筑物抗震设计规范总则为做好水工建筑物的抗震设计减轻地震破坏及防止次生灾害特制定本规范适用范围主要适用于设计烈度为度的级的碾压式土石坝混凝土重力坝混凝土拱坝平原地区水闸溢洪道地下结构进水塔水电站压力钢管和地面厂房等水工建筑物的抗震设计设计烈度为度时可不进行抗震计算但对级水工建筑物仍应按本规范采取适当的抗震措施设计烈度高于度的水工建筑物或高度大于的壅水建筑物其抗震安全性应进行专门研究论证后报主管部门审查批准按本规范进行抗震设计的水工建筑物能抗御设计烈度地震如有局部损坏经一般处理后仍可正常运行水工建筑物工程场地地震烈度或基岩峰值加速度应根据工程规模和区域地震地质条件按下列规定确定一般情况下应采用中国地震烈度区划图确定的基本烈度基本烈度为度及度以上地区的坝高超过或库容大于亿的大型工程以及基本烈度为度及度以上地区坝高超过的大型工程应根据专门的地震危险性分析提供的基岩峰值加速度超越概率成果按本规范的规定取值水工建筑物的工程抗震设防类别应根据其重要性和工程场地基本烈度按表的规定确定表工程抗震设防类别工程抗震设防类别建筑物级别场地基本烈度甲壅水乙非壅水壅水丙非壅水丁各类水工建筑物抗震设计的设计烈度或设计地震加速度代表值应按下列规定确定一般采用基本烈度作为设计烈度工程抗震设防类别为甲类的水工建筑物可根据其遭受强震影响的危害性在基本烈度基础上提高度作为设计烈度凡按本规范作专门的地震危险性分析的工程其设计地震加速度代表值的概率水准对壅水建筑物应取基准期年内超越概率为对非壅水建筑物应取基准期年内超越概率为其它特殊情况需要采用高于基本烈度的设计烈度时应经主管部门批准施工期的短暂状况可不与地震作用组合空库时如需要考虑地震作用时可将设计地震加速度代表值减半进行抗震设计坝高大于库容大于亿的水库如有可能发生高于度的水库诱发地震时应在水库蓄水前就进行地震前期监测水工建筑物的抗震设计宜符合下列基本要求结合抗震要求选择有利的工程地段和场地避免地基和邻近建筑物的岸坡失稳选择安全经济合理的抗震结构方案和抗震措施水工建筑物抗震设计规范在设计中从抗震角度提出对施工质量的要求和措施便于震后对遭受震害的建筑物进行检修重要水库宜设置泄水建筑物隧洞等保证必要时能适当地降低库水位设计烈度为度时工程抗震设防类别为甲类的水工建筑物应进行动力试验验证并提出强震观测设计必要时在施工期宜设场地效应台阵以监测可能发生的强震工程抗震设防类别为乙类的水工建筑物宜满足类似要求引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中应用而构成本标准的条文在标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修改使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性建筑抗震设计规范水利水电工程结构可靠度设计统一标准水工混凝土结构设计规范水利水电枢纽工程等级划分及设计标准山区丘陵区部分混凝土重力坝设计规范水闸设计规范水工隧洞设计规范水电站压力钢管设计规范混凝土拱坝设计规范水利水电枢纽工程等级划分及设计标准平原海滨部分碾压式土石坝设计规范水电站进水口设计规范水电站厂房设计规范按本规范进行水工建筑物抗震设计时尚应符合有关标准规范的要求同级行业标准规范中有关水工建筑物抗震方面的规定不符合本规范的应以本规范为准水工建筑物抗震设计规范术语符号术语抗震设计地震区的工程结构所进行的一种专项设计一般包括抗震计算和抗震措施两个方面基本烈度年期限内一般场地条件下可能遭遇超越概率为的地震烈度一般为中国地震烈度区划图上所标示的地震烈度值对重大工程应通过专门的场地地震危险性分析工作确定设计烈度在基本烈度基础上确定的作为工程设防依据的地震烈度水库诱发地震由于水库蓄水或大量泄水而引起库区及附近发生的地震地震动由地震引起的岩土运动地震作用地震动施加于结构上的动态作用地震动峰值加速度地震动过程中地表质点运动加速度的最大绝对值设计地震加速度由专门的地震危险性分析按规定的设防概率水准所确定的或一般情况下与设计烈度相对应的地震动峰值加速度地震作用效应地震作用引起的结构内力变形裂缝开展等动态效应地震液化地震动引起的饱和砂土粉土和少粘性土颗粒趋于紧密孔隙水压力增大有效应力趋近于零的现象设计反应谱抗震设计中所采用的一定阻尼比的单质点体系在地震作用下的最大加速度反应随体系自振周期变化的曲线一般以其与地震动最大峰值加速度的比值表示动力法按结构动力学理论求解结构地震作用效应的方法时程分析法由结构基本运动方程输入地震加速度记录进行积分求得整个时间历程内结构地震作用效应的方法振型分解法先求解结构对应其各阶振型的地震作用效应后再组合成结构总地震作用效应的方法各阶振型效应用时程分析法求得后直接叠加的称振型分解时程分析法用反应谱法求得后再组合的称振型分解反应谱法水工建筑物抗震设计规范平方和方根法取各阶振型地震作用效应的平方总和的方根作为总地震作用效应的振型组合方法完全二次型方根法取各阶振型地震作用效应的平方项和不同振型耦联项的总和的方根作为总地震作用效应的振型组合方法地震动水压力地震作用引起的水体对结构产生的动态压力地震动土压力地震作用引起的土体对结构产生的动态压力拟静力法将重力作用设计地震加速度与重力加速度比值给定的动态分布系数三者乘积作为设计地震力的静力分析方法地震作用的效应折减系数由于地震作用效应计算方法的简化而引入的对地震作用效应进行折减的系数自振周期结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间对应于第振型的自振周期称基本自振周期基本符号作用和作用效应水平向设计地震加速度代表值竖向设计地震加速度代表值重力加速度水深处的地震动水压力代表值建筑物单位宽度迎水面的总地震动水压力代表值作用在质点的水平向地震惯性力的代表值地震主动动土压力代表值产生地震惯性力的建筑物总重力作用的标准值质点的动态分布系数设计反应谱地震作用的效应折减系数材料性能和几何参数几何参数的标准值材料性能的标准值标准贯入锤击数临界锤击数水体质量密度的标准值分项系数极限状态设计地震作用的代表值水工建筑物抗震设计规范永久作用的标准值可变作用的标准值结构的抗力结构的作用效应结构重要性系数承载能力极限状态的结构系数材料性能的分项系数永久作用的分项系数可变作用的分项系数设计状况系数其他结构自振周期特征周期附属结构和主体结构的基本频率比值附属结构和主体结构质量比值水工建筑物抗震设计规范场地和地基场地水工建筑物的场地选择应在工程地质勘察和专门工程地质研究的基础上按构造活动性边坡稳定性和场地地基条件等进行综合评价可按表划分为有利不利和危险地段宜选择对建筑物抗震相对有利地段避开不利地段未经充分论证不得在危险地段进行建设表各类地段的划分地段类别构造活动性边坡稳定性场地地基条件有利地段距坝址范围内无活动断层库区无大于等于级的地震活动岩体完整边坡稳定抗震稳定性好不利地段枢纽区内有长度小于的活动断层库区有长度大于的活动断层或有过大于等于级但小于级的地震活动或有诱发强水库地震的可能枢纽区库区边坡稳定条件较差抗震稳定性差危险地段枢纽区内有长度大于等于的活动断层库区有过大于等于级的地震活动有伴随地震产生地震断裂的可能枢纽区边坡稳定条件极差可产生大规模崩塌滑坡地基可能失稳水工建筑物开挖后的场地土类型宜根据土层剪切波速按表划分场地类别应根据场地土类型和场地覆盖层厚度划分为四类并宜符合表的规定表场地土类型的划分场地土类型土层剪切波速代表性岩土名称坚硬场地土岩石及密实的砂卵石层中硬场地土中密稍密的砂砾石粗中砂及坚硬粘土中软场地土稍密的砾粗中砂软粘土软弱场地土淤泥淤泥质土松散的砂人工杂土注为土层剪切波速为土层平均剪切波速取建基面下内且不深于场地覆盖层厚度的各土层剪切波速按土层厚度加权的平均值表场地类别的划分场地土类型场地覆盖层厚度坚硬场地土中硬场地土中软场地土软弱场地土在水工建筑物场地范围内岩体结构复杂有软弱结构面或夹泥层不利组合边坡稳定条件较差时应查明在设计烈度的地震作用下不稳定边坡的分布估计可能的危害程度提出处理措施地基水工建筑物地基的抗震设计应综合考虑上部建筑物的型式荷载水力运行条件以及地基和岸坡的工程地质水文地质条件对于坝闸等壅水建筑物的地基和岸坡应要求在设计烈度水工建筑物抗震设计规范的地震作用下不发生失稳破坏和渗透破坏避免产生影响建筑物使用的有害变形水工建筑物的地基和岸坡中的断裂破碎带及层间错动等软弱结构面特别是缓倾角夹泥层和可能发生泥化的岩层应根据其产状埋藏深度边界条件渗流情况物理力学性质以及建筑物的设计烈度论证其在设计烈度的地震作用下不致发生失隐和超过允许的变形必要时应采取抗震措施地基中液化土层的判别可按水利水电工程地质勘察规范中的有关规定进