《建筑工程抗震性态设计设计通则》(谢礼立)

中国《建筑工程抗震设计导则》AnIntroductiontothe“GUIDELINESFORSEISMICDESIGNOFBUILDINGS”谢礼立InstituteofEngineeringMechanics,ChinaEarthquakeAdministration《建设工程抗震设计导则》是于2003年由中国工程建设标准化协会正式批准的中国第一本具有样板规范性质的建设工程抗震设计技术文件。目录•《导则》的编制目的、性质和意义•《导则》的编制原则和适用范围•《导则》的主要内容及其主要特色•《导则》发展之前景•-结语导则的性质、编制目的和意义《建设工程抗震设计导则》的性质它不谋求“法规强制性”，但应该是具有技术权威性的，可操作和可执行的、标准化的技术文件。是一部可供自愿执行的技术性文件；《导则》属于国际上通行的《样板（模式）规范》一类的技术文件；编制《建设工程抗震设计导则》的目的1）为编制和修订国家的、地区的和部门的各类抗震设计规范提供参考，重点放在提供方法和基础技术资料；2）为现有规范中尚没有具体规定的，而设计工作中急需解决的抗震设计问题提供参考和依据。编制《建设工程抗震设计导则》的意义1.为各部门和各地区编制与国际接轨的抗震设计规范提供样板和参考；2.比正式规范更容易和更及时地吸收成熟而且先进的科研成果和大震经验，因而易于更新；对工程界也可起一个未雨绸缪的作用;3.便于在一些重大技术问题上统一;4.为现有规范尚未复盖的抗震设计问题提供解决问题的途径和参考;5.促进我国规范研究和编制工作的发展，适合于系列化，可逐步编制各类工程的《抗震设计导则系列》；6.促进地区性规范的发展。《建设工程抗震设计导则》的特点1）具有规范的形式，采用统一的符合国家标准的文字表达方式，有条文和说明；2）同时具有技术文件和技术报告的性质，条文简练，说明详细，推荐的方法不只一种，使用者有选择的余地；3）内容先进，成熟，完备、可操作；4）便于及时更新和修改；5）便于编制统一的、系列化的包含各类工程的《抗震设计导则系列》；导则的编制原则和适用范围《建设工程抗震设计导则》的编制原则1）立足于我国社会经济发展水平和面向新世纪发展规划，结合我国要在2020年全面建设小康社会的紧迫要求，以及我国加入世贸组织面临的的新形势；2）尽可能吸纳国内外地震工程方面的最新的、成熟的成果，特别是我国八五以来的有关抗震设防和抗震分析与设计方面的成果；3）结合我国地震区划和抗震设计规范的编制经验，编制出一部符合中国国情的，可为编制各类抗震设计规范提供参考和指导的，具有样板规范性质的《导则》。4）本导则目前只涉及一般工业与民用建筑物和部分构筑物的抗震设计，今后计划对导则逐步扩充，形成系列，遍及到大多数的建设工程。房屋建筑和非房屋建筑及其组成部分，应设计和建造成能抵抗本样板规范所述各级设防地震的地震动作用。现有的房屋建筑和非房屋建筑的结构的改建和扩建部分也应设计和建造成能抵抗这些规定确定的地震动。导则的适用范围《导则》的主要内容和主要特色《建设工程抗震设计导则》内容简介《建设工程抗震设计导则》章节一览•第1章：总则•第2章：术语、符号•第3章：场地评定和抗震设计谱•第4章：结构设计准则、分析和方法•第5章：建筑、机械、电气部件设计要求•第6章：地基与基础抗震设计要求•第7章：钢结构抗震设计要求•第8章：钢筋混凝土结构抗震设计要求•第9章：钢与钢筋混凝土组合结构抗震设计要求•第10章：砖砌体结构抗震设计要求•第11章：隔震结构设计导则采用的抗震设计原则•按本导则进行抗震设计的建筑和结构，当遭受本地区常遇、偶遇或罕遇地震的地震影响时，能按设计要求，确保经济、安全和基本上实现其预定的功能目标。《导则》内容简介（1）新的抗震设防原则是经济、安全、必要的使用功能；《导则》内容简介（2）现行的设防参数是地震动峰值加速度，偶遇地震时的设计地震动直接取值于地震动区划图（50年10％超越概率）在确定大震（罕遇地震）和小震（多遇地震）的设防烈度或地震动时充分考虑不同地区的地震危险性差异，给出相应的方法，并具体给出分布全国各地近二千个城镇的大震和小震数值，为设计人员提供方便，提高效率。《导则》内容简介（3）《导则》内容简介（3）图2.1《中国地震区划图（1990）》计算结果空间分布省、区(含直辖市)编号城市名称抗震设防烈度设计基本地震加速度(g)A10特征周期分区地震危险性特征分区经度纬度北京市1北京(除昌平、门头沟外的11个市辖区)80.20一II116.388339.926322昌平70.15一II116.188940.244353大兴80.20一II116.302739.74233重庆市11长寿60.05一12重庆（14个市辖区）60.05一III106.496829.3798213大足60.05一III105.672129.5620714丰都60.05一安徽省40安庆(3个市辖区)70.10一II117.009930.430341蚌埠(4个市辖区)70.10一II117.33132.8163342亳州60.05一43长丰70.10一II117.157132.39584附录A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《导则》内容简介（4）所设计的建筑应根据其使用功能分为四个类别：IV，III，II，I。Ⅳ类是指地震时或地震后其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;Ⅲ类是指在地震后其使用功能必须在短期内恢复或对震后运行起关键作用的建筑或用于人口稠密的建筑场所;Ⅱ类除了Ⅳ类、Ⅲ类和Ⅰ类以外的均属此类。Ⅰ类是指地震时其破坏对人无生命危害和不造成严重财产损失的建筑。如一般仓库等。表5.各级设防地震动水平下的最低抗震性态要求使用功能类别设防地震动水平ⅣⅢⅡⅠ常遇地震50年一遇功能不受影响完好功能不受影响完好功能不受影响完好主要功能有待修复中等破坏偶遇地震475年一遇功能不受影响完好主要功能不受影响轻微破坏主要功能有待修复中等破坏局部功能可能丧失,生命安全严重破坏罕遇地震975年一遇主要功能不受影响轻微破坏主要功能有待修复中等破坏局部功能可能丧失,生命安全严重破坏丧失功能接近倒塌注:表中Tg为建筑设计基准期，取值为50年《导则》内容简介（4）《导则》内容简介（4）抗震设防目标是IV类：大震轻微破坏，中、小震不坏！III类：大震可修，中震轻微破坏，小震不坏！II类：大震不倒、中震可修、小震不坏！I类：大震可倒！《导则》内容简介（5）关于质量保证体系1.7质量保证本节对抗地震力系统和其它特定抗震系统提出质量保证方面的最低要求。。。。1.7.1质量保证计划质量保证计划应提交给主管部门。1.7.1.1质量保证计划的细节对应做质量保证的特定抗震系统或抗震力系统应。。1.7.1.2承建人的职责：开始施工之前向主管部门提交一份书面说明。包括：1.7.2专门检查业主应雇请专职检查员根据质量保证计划对建筑工程。。。1.7.3试验专职检查员将负责核定。。。1.7.4报告及其呈报手续承建人必须及时注意并处理各项质量问题。竣工时，每个专职检查员应向主管部门提交竣工报告，。。。竣工时，建筑承建单位应向主管部门提交竣工报告，证明。。。。承建人应按要求改正全部质量问题。《导则》内容简介（6）在抗震设防中，引入抗震设计类别思想:确定设防参数和设防烈度或设防震动；确定工程的重要性类别。确定工程的抗震设计类别；抗震设计类别的考虑表6抗震设计类别的建议建筑使用功能分类设防地震动水平(50年超越概率10%)ⅣⅢⅡⅠ0.05BAAA0.10CBBA0.15DCBA0.25EDCB≥0.40EEDB注：表中抗震设计类别的应用，有待进一步具体规定。《导则》内容简介（6）给出确定重要性系数的一种新方法：1.设防烈度或设计地震动值取名义设计基准期的63%（多遇地震），10%（偶遇地震），5%（罕遇地震）2.通过改变结构名义设计基准期的长短来决定其重要性系数，如，取一般结构的名义设计基准期为50年，重要性类别高的结构可取超过50年，重要性类别低的结构可取低于50年;3.为了方便设计人员，本导则还将各种名义设计基准期下的设防烈度和地震动值统一折算到名义设计基准期为50年的设计值,并给出表格供查用。《导则》内容简介（7）用设计基准期标定建筑的重要性类别设不同重要性建筑物的设计基准期为：标TTL建筑重要性类别重要性系数调整系数Ф名义设计基准期TL=50Ф(年))甲4200乙2100丙150丁0.6-0.830-40表9.5.1建筑场地不同概率水准的设防烈度、地震影响系数和地震系数常遇地震（TL年超越概率0.63相应于50年超越概率）22.0P偶遇地震（TL年超越概率0.10相应于50年超越概率）03.0P罕遇地震（TL年超越概率0.05相应于50年超越概率）013.0P罕遇地震（TL年超越概率0.03相应于50年超越概率）008.0P罕遇地震（TL年超越概率0.02相应于50年超越概率）005.0P建筑重要性类别重要性系数设计基准期TL地震危险性特征分区及k值基本烈度i设防烈度地震影响系数地震系数K设防烈度地震影响系数地震系数K设防烈度地震影响系数地震系数K设防烈度地震影响系数地震系数K设防烈度地震影响系数地震系数K65.10.0640.0267.10.2570.1097.80.3970.1698.10.4980.2128.40.6080.26176.20.1360.0597.90.4360.1918.50.6290.2768.70.7600.3349.00.9000.39587.40.2950.1318.70.7530.3359.21.0110.4509.41.1770.5249.61.3480.600Ⅰ区6k98.50.6560.2919.61.3230.5899.91.6490.73410.01.8480.82310.22.0460.91165.50.0830.0356.70.1930.0817.10.2590.1097.40.3030.1287.60.3500.14976.60.1690.0737.60.3430.1507.90.4390.1928.10.5010.2198.30.5660.24887.60.3520.1568.50.6210.2768.80.7560.3368.90.8410.3749.10.9280.413Ⅱ区10k98.70.7480.3329.41.1450.5099.61.3270.5909.71.4370.6409.81.5470.68865.70.1000.0426.40.1530.0646.60.1800.0756.70.1960.0836.80.2140.09076.80.1980.0867.30.2830.1237.50.3230.1417.60.3480.1527.70.3730.16387.80.3990.1778.20.5310.2368.40.5910.2638.50.6280.2798.60.6640.295甲4200Ⅲ区20k98.90.8220.3659.21.0190.4539.31.1040.4919.41.1550.5139.41.2040.536不同重要性建筑在不同危险性特征区内、不同概率水准下的设防烈度、地震系数及地震影响系数表9.6.1建筑场地不同设防水准的EPA（g）值建筑重要性类别重要性系数建筑设计基准期TL地震危险性特征分区及k值地震动参数分区EPA10(G)常遇地震（TL年超越概率0.63相应于50年超越概率）22.0P偶遇地震（TL年超越概率0.10相应于50年超越概率）03.0P罕遇地震（TL年超越概率0.02相应于50年超越概率）005.0P罕遇地震（TL年超越概率0.03相应于50年超越概率）008.0P罕遇地震（TL年超越概率0.05相应于50年超越概率）013.0P10.050.02340.12620.35910.28140.214120.100.05200.22170.545