新版结构抗震设计规范2010

抗震设计1总则1.0.1为贯彻执行《中华人民共和国建筑法》和《中华人民共和国防震减灾法》并实行以预防为主的方针，使建筑经抗震设防后，减轻建筑的地震破坏，避免人员伤亡，减少经济损失，制定本规范。按本规范进行抗震设计的建筑，其抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用，当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用，当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。1.0.2抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。1.0.3本规范适用于抗震设防烈度为6、7、8和9度地区一般的建筑工程的抗震设计及隔震、消能减震设计。抗震设防烈度大于9度地区的建筑和行业有特殊要求的工业建筑，其抗震设计应按有关专门规定执行。注：本规范一般略去“抗震设防烈度”字样，如“抗震设防烈度为6度、7度、8度、9度”，简称为“6度、7度、8度、9度”。1.0.4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。1.0.5一般情况下，抗震设防烈度可采用中国地震烈度区划图的地震基本烈度（或与本规范设计基本地震加速度值对应的烈度值）。对已编制抗震设防区划的城市，可按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防。1.0.6建筑的抗震设计，除应符合本规范要求外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。2术语和符号2.1术语2.1.1抗震设防烈度seismicfortificationintensity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。2.1.2抗震设防标准seismicfortificationcriterion衡量抗震设防要求的尺度，由抗震设防烈度和建筑使用动能的重要性确定。2.1.3地震作用earthquakeaction由地震动引起的结构动态作用，包括水平地震作用和竖向地震作用。2.1.4设计地震动参数designparametersofgroundmotion抗震设计用的地震加速度(速度、位移)时程曲线、加速度反应谱和峰值加速度。2.1.5设计基本地震加速度designbasicaccelerationofgroundmotion50年设计基准期超越概率10％的地震加速度的设计取值。2.1.6设计特征周期designcharacteristicperiodofgroundmotion抗震设计用的地震影响系数中，反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点的周期值。2.1.7场地site工程群体所在地,具有相似的反应谱特征。其范围相当于厂区、居民小区和自然村或不小于1.0km2的平面面积。2.1.8建筑抗震概念设计seismicconceptdesignofbuildings根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。2.1.9抗震措施seismicfortificationmeasures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。2.1.10抗震构造措施detailsofseismicdesign根据抗震概念设计原则，一般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。2.2主要符号2.2.1作用和作用效应FEk、FEvk──结构总水平、竖向地震作用标准值；GE、Geq──地震时结构(构件)的重力荷载代表值、等效总重力荷载代表值；wk──风荷载标准值；SE──地震作用效应(弯矩、轴向力、剪力、应力和变形)；S──地震作用效应与其它荷载效应的基本组合；Sk──作用、荷载标准值的效应M──弯矩；N──轴向压力；V──剪力；p──基础底面压力；u──侧移；θ──楼层位移角。2.2.2材料性能和抗力K──结构(构件)的刚度；R──结构构件承载力f、fk、fE──各种材料强度(含地基承载力)设计值、标准值和抗震设计值；[θ]──楼层位移角限值。2.2.3几何参数A──构件截面面积；As──钢筋截面面积；B──结构总宽度；H──结构总高度、柱高度；L──结构(单元)总长度；a──距离；as、as'──纵向受拉钢筋合力点至截面边缘的最小距离；b──构件截面宽度；d──土层深度或厚度，钢筋直径；h──构件截面高度；l──构件长度或跨度；t──抗震墙厚度、楼板厚度。2.2.4计算系数α──水平地震影响系数；αmax──水平地震影响系数最大值；αvmax──竖向地震影响系数最大值；γG、γE、γw──作用分项系数；γRE──承载力抗震调整系数；ζ──计算系数；η──地震作用效应(内力和变形)的增大或调整系数；λ──构件长细比，比例系数；ξy──结构(构件)屈服强度系数；ρ──配筋率，比率；φ──构件受压稳定系数；ψ──组合值系数，影响系数。2.2.5其它T──结构自振周期；N──贯入锤击数；IlE──地震时地基的液化指数；Xji──位移振型坐标(j振型i质点的x方向相对位移)；Yji──位移振型坐标(j振型i质点的y方向相对位移)；n──总数，如楼层数、质点数、钢筋根数、跨数等；vse──土层等效剪切波速；Φji──转角振型坐标(j振型i质点的转角方向相对位移)。3抗震设计的基本要求3.1建筑抗震设防分类和设防标准3.1.1建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑，乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑，丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑，丁类建筑应属于抗震次要建筑。3.1.2建筑抗震设防类别的划分，应符合国家标准《建筑抗震设防分类标准》GB50223的规定。3.1.3各抗震设防类别建筑的抗震设防标准，应符合下列要求：1甲类建筑，地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应按批准的地震安全性评价结果确定；抗震措施，当抗震设防烈度为6～8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。2乙类建筑，地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，一般情况下，当抗震设防烈度为6～8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。对较小的乙类建筑，当其结构改用抗震性能较好的结构类型时，应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。3丙类建筑，地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。4丁类建筑，一般情况下，地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但抗震设防烈度为6度时不应降低。3.1.4抗震设防烈度为6度时，除本规范有具体规定外，对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。3.2地震影响3.2.1建筑所在地区遭受的地震影响，应采用相应于抗震设防烈度的设计基本地震加速度和设计特征周期或本规范1.0.5条规定的设计地震动参数来表征。3.2.2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。设计基本地震加速度为0.15g和0.30g地区内的建筑，除本规范另有规定外，应分别按抗震设防烈度7度和8度的要求进行抗震设计。表3.2.2抗震设防烈度和设计基本地震加速度值的对应关系抗震设防烈度6789设计基本地震加速度值0.05g0.10(0.15)g0.20(0.30)g0.40g注：g为重力加速度。3.2.3建筑的设计特征周期应根据其所在地的设计地震分组和场地类别确定。本规范的设计地震共分为三组。对Ⅱ类场地，第一组、第二组和第三组的设计特征周期，应分别按0.35s、0.40s和0.45s采用。注：本规范一般把“设计特征周期”简称为“特征周期”。3.2.4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。3.3场地和地基3.3.1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、不利和危险地段作出综合评价。对不利地段，应提出避开要求；当无法避开时应采取有效措施；不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。3.3.2建筑场地为Ⅰ类时，甲、乙类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；丙类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，但抗震设防烈度为6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。3.3.3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度(0.20g)和9度(0.40g)时各类建筑的要求采取抗震构造措施。3.3.4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；3地基为软弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀土时，应估计地震时地基不均匀沉降或其它不利影响，并采取相应的措施。3.4建筑设计和建筑结构的规则性3.4.1建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案。3.4.2建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，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，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。当存在表3.4.2-1所列举的平面不规则类型或表3.4.2-2所列举的竖向不规则类型时，应符合本章3.4.3条的有关规定。表3.4.2-1平面不规则的类型不规则类型定义.扭转不规则楼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(或层间位移)平均值的1.2倍凹凸不规则结构平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%.楼板局部不连续楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%，或开洞面积大于该层楼面面积的30%，或较大的楼层错层表3.4.2-2竖向不规则的类型不规则类型定义侧向刚度不规则该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%；除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25％竖向抗侧力构件不连续竖向抗侧力构件(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80%。3.4.3不规则的建筑结构，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：1平面不规则而竖向规则的建筑结构，应采用空间结构计算模型，并应符合下列要求：1)扭转不规则时，应计及扭转影响，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；2)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，当平面不对称时尚应计及扭转影响。2平面规则而竖向不规则的建筑结构，应采用空间结构计算模型，其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数，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：1)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乘以1.25～1.5的增大系数；2)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%。3平面不规则且竖向不规则的建筑结构，应同时符合本条1、2款的要求。3.4.4砌体结构和单层工业厂房的平面不规则性和竖向不规则性，应分别符合本规范有关章节的规定。3.4.5体型复杂、平立面特别不规则的建筑结构，可按实际需要在适当部位设置防震缝，形成多个较规则的抗侧力结构单元。3.4.6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情况，留有足够的宽度，其两侧的上部结构应完全分开。当设置伸缩缝和沉降缝时，其宽度应符合防震缝的要求。3.5结构体系3.5.1结构体系应根据建筑的抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条