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中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部公告2021年 第61號
住房和城鄉(xiāng)建設部關于發(fā)布國家標準《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》的公告
現批準《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》為國家標準,編號為GB 55002-2021,自2022年1月1日起實施。本規(guī)范為強制性工程建設規(guī)范,全部條文必須嚴格執(zhí)行。現行工程建設標準相關強制性條文同時廢止?,F行工程建設標準中有關規(guī)定與本規(guī)范不一致的,以本規(guī)范的規(guī)定為準。
本規(guī)范在住房和城鄉(xiāng)建設部門戶網站公開,并由住房和城鄉(xiāng)建設部標準定額研究所組織中國建筑出版?zhèn)髅接邢薰境霭姘l(fā)行。
中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部 2021年4月9日
附件 廢止的現行工程建設標準相關強制性條文
1.《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011-2010(2016年版):第1.0.2、1.0.4、3.1.1、3.3.1、3.3.2、3.4.1、3.5.2、3.7.1、3.7.4、3.9.1、3.9.2、3.9.4、3.9.6、4.1.6、4.1.8、4.1.9、4.2.2、4.3.2、4.4.5、5.1.1、5.1.3、5.1.4、5.1.6、5.2.5、5.4.1、5.4.2、5.4.3、6.1.2、6.3.3、6.3.7、6.4.3、7.1.2、7.1.5、7.1.8、7.2.4、7.2.6、7.3.1、7.3.3、7.3.5、7.3.6、7.3.8、7.4.1、7.4.4、7.5.7、7.5.8、8.1.3、8.3.1、8.3.6、8.4.1、8.4.2、8.5.1、10.1.3、10.1.12、10.1.15、12.1.5、12.2.1、12.2.9條;
2.《建筑工程抗震設防分類標準》GB 50223-2008:第1.0.3、3.0.2、3.0.3條;
3.《室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規(guī)范》GB 50032-2003:第1.0.3、3.4.4、3.4.5、3.6.2、3.6.3、4.1.1、4.1.4、4.2.2、4.2.5、5.1.1、5.1.4、5.1.10、5.1.11、5.4.1、5.4.2、5.5.2、5.5.3、5.5.4、6.1.2、6.1.5、7.2.8、9.1.5、10.1.2條;
4.《建筑機電工程抗震設計規(guī)范》GB 50981-2014:第1.0.4、5.1.4、7.4.6條;
5.《城市橋梁抗震設計規(guī)范》CJJ 166-2011:第3.1.3、3.1.4、4.2.1、6.3.2、6.4.2、8.1.1、9.1.3條;
6.《鎮(zhèn)(鄉(xiāng))村建筑抗震技術規(guī)程》JGJ 161-2008:第1.0.4、1.0.5條;
7.《非結構構件抗震設計規(guī)范》JGJ 339-2015:第3.3.1、3.3.2條;
8.《建筑消能減震技術規(guī)程》JGJ 297-2013第:4.1.1、7.1.6條;
9.《底部框架-抗震墻砌體房屋抗震技術規(guī)程》JGJ 248-2012:第3.0.2、3.0.6、3.0.9、5.1.15、5.5.28、6.2.1、6.2.3、6.2.5、6.2.8、6.2.13、6.2.15條。
為適應國際技術法規(guī)與技術標準通行規(guī)則,2016年以來,住房和城鄉(xiāng)建設部陸續(xù)印發(fā)《深化工程建設標準化工作改革的意見》等文件,提出政府制定強制性標準、社會團體制定自愿采用性標準的長遠目標,明確了逐步用全文強制性工程建設規(guī)范取代現行標準中分散的強制性條文的改革任務,逐步形成由法律、行政法規(guī)、部門規(guī)章中的技術性規(guī)定與全文強制性工程建設規(guī)范構成的“技術法規(guī)”體系。
關于規(guī)范種類。強制性工程建設規(guī)范體系覆蓋工程建設領域各類建設工程項目,分為工程項目類規(guī)范(簡稱項目規(guī)范)和通用技術類規(guī)范(簡稱通用規(guī)范)兩種類型。項目規(guī)范以工程建設項目整體為對象,以項目的規(guī)模、布局、功能、性能和關鍵技術措施等五大要素為主要內容。通用規(guī)范以實現工程建設項目功能性能要求的各專業(yè)通用技術為對象,以勘察、設計、施工、維修、養(yǎng)護等通用技術要求為主要內容。在全文強制性工程建設規(guī)范體系中,項目規(guī)范為主干,通用規(guī)范是對各類項目共性的、通用的專業(yè)性關鍵技術措施的規(guī)定。
關于五大要素指標。強制性工程建設規(guī)范中各項要素是保障城鄉(xiāng)基礎設施建設體系化和效率提升的基本規(guī)定,是支撐城鄉(xiāng)建設高質量發(fā)展的基本要求。項目的規(guī)模要求主要規(guī)定了建設工程項目應具備完整的生產或服務能力,應與經濟社會發(fā)展水平相適應。項目的布局要求主要規(guī)定了產業(yè)布局、建設工程項目選址、總體設計、總平面布置以及與規(guī)模相協(xié)調的統(tǒng)籌性技術要求,應考慮供給能力合理分布,提高相關設施建設的整體水平。項目的功能要求主要規(guī)定項目構成和用途,明確項目的基本組成單元,是項目發(fā)揮預期作用的保障。項目的性能要求主要規(guī)定建設工程項目建設水平或技術水平的高低程度,體現建設工程項目的適用性,明確項目質量、安全、節(jié)能、環(huán)保、宜居環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展等方面應達到的基本水平。關鍵技術措施是實現建設項目功能、性能要求的基本技術規(guī)定,是落實城鄉(xiāng)建設安全、綠色、韌性、智慧、宜居、公平、有效率等發(fā)展目標的基本保障。
關于規(guī)范實施。強制性工程建設規(guī)范具有強制約束力,是保障人民生命財產安全、人身健康、工程安全、生態(tài)環(huán)境安全、公眾權益和公眾利益,以及促進能源資源節(jié)約利用、滿足經濟社會管理等方面的控制性底線要求,工程建設項目的勘察、設計、施工、驗收、維修、養(yǎng)護、拆除等建設活動全過程中必須嚴格執(zhí)行,其中,對于既有建筑改造項目(指不改變現有使用功能),當條件不具備、執(zhí)行現行規(guī)范確有困難時,應不低于原建造時的標準。與強制性工程建設規(guī)范配套的推薦性工程建設標準是經過實踐檢驗的、保障達到強制性規(guī)范要求的成熟技術措施,一般情況下也應當執(zhí)行。在滿足強制性工程建設規(guī)范規(guī)定的項目功能、性能要求和關鍵技術措施的前提下,可合理選用相關團體標準、企業(yè)標準,使項目功能、性能更加優(yōu)化或達到更高水平。推薦性工程建設標準、團體標準、企業(yè)標準要與強制性工程建設規(guī)范協(xié)調配套,各項技術要求不得低于強制性工程建設規(guī)范的相關技術水平。
強制性工程建設規(guī)范實施后,現行相關工程建設國家標準、行業(yè)標準中的強制性條文同時廢止。現行工程建設地方標準中的強制性條文應及時修訂,且不得低于強制性工程建設規(guī)范的規(guī)定?,F行工程建設標準(包括強制性標準和推薦性標準)中有關規(guī)定與強制性工程建設規(guī)范的規(guī)定不一致的,以強制性工程建設規(guī)范的規(guī)定為準。
1.0.1 為貫徹執(zhí)行國家有關建筑和市政工程防震減災的法律法規(guī),落實預防為主的方針,使建筑工程經抗震防設防后達到減輕地震破壞,避免人員傷亡,減少經濟損失的目的,制定本規(guī)范。
1.0.2 抗震設防烈度6度及以上地區(qū)的各類新建,擴建,改建建筑于市政工程必須進行抗震設防,工程項目的勘察,設計,施工,使用維護等必須執(zhí)行本規(guī)范。
1.0.3 工程建設所采用的技術方法和措施是否符合本規(guī)范要求,由相關責任主體判定。其中,創(chuàng)新性的技術和措施,應進行論證并符合本規(guī)范中有關性能的要求。
2.1性能要求
2.1.1抗震設防的各類建筑與市政工程,其抗震設防目標應符合下列規(guī)定:
1當遭遇低于本地區(qū)設防烈度的多遇地震影響時,各類工程的主體結構和市政管網系統(tǒng)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用。
2當遭遇相當于本地區(qū)設防烈度的設防地震影響時,各類工程中的建筑物、構筑物、橋梁結構、地下工程結構等可能發(fā)生損傷,但經一般性修理可繼續(xù)使用;市政管網的損壞應控制在局部范圍內,不應造成次生災害。
3當遭遇高于本地區(qū)設防烈度的罕遇地震影響時,各類工程中的建筑物、構筑物、橋梁結構、地下工程結構等不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞;市政管網的損壞不致引發(fā)嚴重次生災害,經搶修可快速恢復使用。
2.1.2抗宸設防的建筑與市政工程,其多遇地震動、設防地宸動和罕遇地震動的超越概率水準不應低于表2.1.2的規(guī)定。
2.2地震影響
2.2.1各類建筑與市政工程的抗簇設防烈度不應低于本地區(qū)的抗震設防烈度。
2.2.2各地區(qū)遭受的地震影響,應采用相應于抗簇設防烈度的設計基本地震加速度和特征周期表征,并應符合下列規(guī)定:
1各地區(qū)抗震設防烈度與設計基本地震加速度取值的對應關系應符合表2.2.2-1的規(guī)定。
2特征周期應根據丁程所在地的設計地震分組和場地類別按本規(guī)范第4.2.2條的規(guī)定確定。設計地震分組應根據現行國家標準《中國地震動參數區(qū)劃圖》GB1830611類場地條件下的基本地震動加速度反應譜特征周期值按表2.2.2-2的規(guī)定確定。T程場地類別應按本規(guī)范第3.1.3條的規(guī)定確定。
2.3抗震設防分類和設防標準
2.3.1抗震設防的各類建筑與市政丁程,均應根據其遭受地震破壞后可能造成的人員傷亡、經濟損失、社會影響程度及其在抗震救災中的作用等因素劃分為下列四個抗震設防類別:
1特殊設防類應為使用上有特殊要求的設施,涉及國家公共安全的重大建筑與市政T程和地震時可能發(fā)生嚴重次生災害等特別重大災害后果,需要進行特殊設防的建筑與市政T程,簡稱甲類;
2重點設防類應為地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的生命線相關建筑與市政T程,以及地震時可能導致大拯人員傷
3亡等重大災害后果,需要提高設防標準的建筑與市政工程,簡稱乙類;
3標準設防類應為除本條第1款、第2款、第4款以外按標準要求進行設防的建筑與市政工程,簡稱丙類;
4適度設防類應為使用上人員稀少且震損不致產生次生災害,允許在一定條件下適度降低設防要求的建筑與市政工程。簡稱丁類。
2.3.2各抗震設防類別建筑與市政工程,其抗震設防標準應符合下列規(guī)定:
1標準設防類,應按本地區(qū)抗震設防烈度確定其抗震措施和地震作用,達到在遭遇高于當地抗震設防烈度的預估罕遇地震影響時不致倒塌或發(fā)生危及生命安全的嚴重破壞的抗震設防目標。
2重點設防類,應按本地區(qū)抗震設防烈度提高一度的要求加強其抗震措施;但抗震設防烈度為9度時應按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基礎的抗震措施,應符合有關規(guī)定。同時,應按本地區(qū)抗震設防烈度確定其地震作用。
3特殊設防類,應按本地區(qū)抗震設防烈度提高一度的要求加強其抗震措施;但抗震設防烈度為9度時應按比9度更高的要求采取抗震措施。同時,應按批準的地震安全性評價的結果且高于本地區(qū)抗震設防烈度的要求確定其地震作用。
4適度設防類,允許比本地區(qū)抗震設防烈度的要求適當降低其抗震措施,但抗震設防烈度為6度時不應降低。一般情況下,仍應按本地區(qū)抗震設防烈度確定其地震作用。
5當工程場地為1類時,對特殊設防類和重點設防類工程,允許按本地區(qū)設防烈度的要求采取抗震構造措施;對標準設防類工程,抗震構造措施允許按本地區(qū)設防烈度降低一度、但不得低于6度的要求采用。
6對于城市橋梁,其多遇地震作用尚應根據抗震設防類別的不同乘以相應的重要性系數進行調整。特殊設防類、重點設防4類、標準設防類以及適度設防類的城市橋梁,其重要性系數分別不應低于2.0、1.7、1.3和1.0。
2.4工程抗震體系
2.4.1建筑與市政工程的抗震體系應根據工程抗震設防類別、抗震設防烈度、工程空間尺度、場地條件、地基條件、結構材料和施工等因素,經技術、經濟和使用條件綜合比較確定,并應符合下列規(guī)定:
1應具有清晰、合理的地震作用傳遞途徑。
2應具備必要的剛度、強度和耗能能力。
3應具有避免因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗裳能力或對重力荷載的承載能力。
4結構構件應具有足夠的延性,避免脆性破壞。
5橋梁結構尚應有可靠的位移約束措施,防止地震時發(fā)生落梁破壞。
2.4.2建筑工程的抗震體系應符合下列規(guī)定:
1結構體系應具有足夠的牢固性和抗震冗余度。
2樓、屋面應具有足夠的面內剛度和整體性。采用裝配整體式樓、屋面時,應采取措施保證樓、屋面的整體性及其與豎向抗側力構件的連接。
3基礎應具有良好的整體性和抗轉動能力,避免地震時基礎轉動加重建筑震害。
4構件連接的設計與構造應能保證節(jié)點或鈾固件的破壞不先于構件或連接件的破壞。
2.4.3城鎮(zhèn)給水排水和燃氣熱力工程的抗震體系應符合下列規(guī)定:
1同一結構單元應具有良好的整體性。
2埋地管道應采用延性良好的管材或沿線設置柔性連接措施。
3裝配式結構的連接構造,應保證結構的整體性及抗震性能要求。管道與構筑物或固定設備連接時,應采用柔性連接構造。
2.4.4相鄰建(構)筑物之間或同一建筑物不同結構單體之間的伸縮縫、沉降縫、防震縫等結構縫應采取有效措施,避免地震下碰撞或擠壓產生破壞。
2.4.5抗震結構體系對結構材料(包含專用的結構設備)、施工工藝的特別要求,應在設計文件上注明。
3.1場地抗震勘察
3.1.1建筑與市政工程的場地抗宸勘察應符合下列規(guī)定:
1根據工程場址所處地段的地質環(huán)境等情況,應對地段抗震性能作出有利、一般、不利或危險的評價。
2應對工程場地的類別進行評價與劃分。
3對工程場地的地震穩(wěn)定性能,如液化、震陷、橫向擴展、崩塌和滑坡等,應進行評價,并應給出相應的工程防治措施建議方案。
4對條狀突出的山嘴、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,尚應提供相對高差、坡角、場址距突出地形邊緣的距離等參數的勘測結果。
5對存在隱伏斷裂的不利地段,應查明工程場地蓋層厚度以及距主斷裂帶的距離。
6對需要采用場址人工地震波進行時程分析法補充計算的工程,尚應根據設計要求提供土層剖面、場地骰蓋層厚度以及其他有關的動力參數。
3.1.2建筑與市政工程進行場地勘察時,應根據工程需要和地震活動情況、工程地質和地震地質等有關資料按表3.1.2對地段進行綜合評價。
3.1.3工程場地應根據巖石的剪切波速或土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度按表3.1.3進行分類。
3.2地基與基礎抗震
3.2.1天然地基的抗震驗算,應采用地震作用效應的標準組合和地基抗震承載力進行。地基抗震承載力應取地基承載力特征值與地基抗震承載力調整系數的乘積。地基抗震承載力調整系數應根據地基土的性狀取值,但不得超過1.5。
3.2.2對抗震設防烈度不低于7度的建筑與市政工程,當地面下20m范闈內存在飽和砂土和飽和粉土時,應進行液化判別;存在液化土層的地基,應根據工程的抗震設防類別、地基的液化等級,結合具體情況采取相應的抗液化措施。
3.2.3液化土和震陷軟土中樁的配筋范圍,應取樁頂至液化土層或震陷軟土層底面埋深以下不小于1.Om的范圍,且其縱向鋼筋應與樁頂截面相同,推筋應進行加強。
4.1一般規(guī)定
4.1.1各類建筑與市政工程地震作用計算時,設計地震動參數應根據設防烈度按本規(guī)范第2.2節(jié)的相關規(guī)定確定,并按下列規(guī)定進行調整:
1當工程結構處于發(fā)震斷裂兩側10km以內時,應計入近場效應對設計地震動參數的影響。
2當工程結構處于條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘、非巖石和強風化巖石的陡坡、河岸與邊坡邊緣等不利地段時,應考慮不利地段對水平設計地震參數的放大作用。放大系數應根據不利地段的具體情況確定,其數值不得小于1.1,不大于1.6。
4.1.2各類建筑與市政工程的地震作用,應采用符合結構實際工作狀況的分析模型進行計算,并應符合下列規(guī)定:
1一般情況下,應至少沿結構兩個主軸方向分別計算水平地震作用;當結構中存在與主軸交角大于15°的斜交抗側力構件時,尚應計算斜交構件方向的水平地震作用。
2計算各抗側力構件的水平地震作用效應時,應計入扭轉效應的影響。
3抗震設防烈度不低于8度的大跨度、長懸臂結構和抗袁設防烈度9度的高層建筑物、盛水構筑物、貯氣罐、儲氣柜等,應計算豎向地震作用。
4對平面投影尺度很大的空間結構和長線型結構,地震作用計算時應考慮地震地面運動的空間和時間變化。
5對地下建筑和埋地管道,應考慮地震地面運動的位移向址影響進行地震作用效應計算。
4.1.3計算地震作用時,建筑與市政工程結構的重力荷載代表值應取結構和構配件自重標準值和各可變荷載組合值之和。各可變荷載的組合值系數,應按表4.1.3采用。
4.1.4各類建筑與市政工程結構的抗震設計應符合下列規(guī)定:
1各類建筑與市政工程結構均應進行構件截面抗震承載力驗算。
2應進行抗震變形、變位或穩(wěn)定驗算。
3應采取抗震措施。
4.2地震作用
4.2.1建筑與市政工程的水平地震作用確定應符合下列規(guī)定:
1采用底部剪力法或振型分解反應譜法計算建筑結構、橋梁結構、地上管線、地上構筑物等建筑與市政工程的水平地震作用時,水平地震影響系數的取值應符合本規(guī)范第4.2.2條的規(guī)定。
2采用時程分析法計算建筑結構、橋梁結構、地上管線、地上構筑物等市政工程的水平地震作用時,輸入激勵的平均地震影響系數曲線應與振型分解反應譜法采用地震影響系數曲線在統(tǒng)計意義上相符。
3地下工程結構的水平地宸作用應根據地下工程的尺度、
11結構構件的剛度以及地震地面運動的差異變形采用簡化方法或時程分析方法確定。
4.2.2各類建筑與市政工程的水平地震影響系數取值,應符合下列規(guī)定:
1水平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。
2水平地震影響系數較大值不應小于表4.2.2-1的規(guī)定。
3特征周期應根據場地類別和設計地震分組按表4.2.2-2采用。當有可靠的剪切波速和覆蓋層厚度且其值處于本規(guī)范表3.1.3所列場地類別的分界線±15%范圍內時,應按插值方法確定其特征周期。
4計算罕遇地震作用時,特征周期應按本條第三款規(guī)定的基礎上增加0.05s。
4.2.3多遇地震下,各類建筑與市政工程結構的水平地震剪力標準值應符合下列規(guī)定:
1建筑結構抗震驗算時,各樓層水平地震剪力標準值應符合下式規(guī)定:
2市政工程結構抗震驗算時,其水平地震剪力標準值應符合下式規(guī)定:
3多遇地震下,建筑與市政工程結構的較小地震剪力系數取值應符合下列規(guī)定:
1)對扭轉不規(guī)則或基本周期小于3.5s的結構,較小地震剪力系數不應小于表4.2.3的基準值;
2)對基本周期大于5.0s的結構,較小地宸剪力系數不應小于表4.2.3的基準值的0.75倍;
3)對基本周期介于3.5s和5s之間的結構,較小地震剪力系數不應小于表4.2.3的基準值的(9.5-T1)/6倍(T1為結構計算方向的基本周期)。
4.3抗震驗算
4.3.1結構構件的截面抗震承載力,應符合下式規(guī)定:
4.3.2結構構件抗震驗算的組合內力設計值應采用地震作用效應和其他作用效應的基本組合值,并應符合下式規(guī)定:
4.3.3各類結構地震作用下的變形驗算應符合下列規(guī)定:
1鋼筋混疑土結構、鋼結構、鋼-混凝土組合結構等房屋建筑,應進行多遇地宸下的彈性變形驗算,并不應大于容許變形值。
2橋梁結構,應驗箕罕遇地震作用下順橋向和橫橋向橋墩墩頂的位移或橋墩塑性較區(qū)域塑性轉動能力,墩頂的位移不應大于橋墩容許位移,塑性較區(qū)域的塑性轉角不應大于較大容許轉角
5.1一般規(guī)定
5.1.1建筑設計應根據抗震概念設計的要求明確建筑形體的規(guī)則性。不規(guī)則的建筑應按規(guī)定采取加強措施;特別不規(guī)則的建筑應進行專門研究和論證,采取特別的加強措施;不應采用嚴重不規(guī)則的建筑方案。
5.1.2對于混凝土結構、鋼結構、鋼-混凝土組合結構、木結構的房屋,應根據設防類別、設防烈度、房屋高度、場地地基條件、使用要求和建筑形體等因素綜合分析選用合適的結構體系?;炷两Y構房屋以及鋼-混凝土組合結構房屋中,框支梁、框支柱及抗震等級不低于二級的框架梁、柱、節(jié)點核芯區(qū)的混凝土強度等級不應低于C30。
5.1.3對于框架結構房屋,應考慮填充墻、圍護墻和樓梯構件的剛度影響,避免不合理設置而導致主體結構的破壞。
5.1.4建造于山地和復雜地形的建筑布置應符合下列規(guī)定:
1應根據地質、地形條件和使用要求,因地制宜設置符合抗震設防要求的邊坡工程。
2建筑基礎與土質、強風化巖質邊坡的邊緣應留有足夠的距離
5.1.5隔震和消能減震房屋,其隔震裝置和消能部件應符合下列規(guī)定:
1隔震裝置和消能器的性能參數應經試驗確定。
2隔震裝置和消能部件的設置部位,應采取便于檢查和替換的措施。
3設計文件上應注明對隔震裝置和消能器的性能要求,安裝前應按規(guī)定進行抽樣檢測,確保性能符合要求。
5.1.6建筑結構隔震層設計應符合下列規(guī)定:
1隔震設計應根據預期的豎向承載力、水平向減震和位移控制要求,選擇適當的隔震裝置、抗風裝置以及必要的消能裝置、限位裝置組成結構的隔震層。
2隔震裝置應進行豎向承載力的驗算,隔震支座應進行罕遇地震下水平位移的驗算。
3隔震建筑應具有足夠的抗傾覆能力,高層建筑尚應進行罕遇地震下整體傾覆承載力驗算。
5.1.7隔震層以上結構應符合下列規(guī)定:
1隔震層以上結構的總水平地震作用,不得低于6度設防非隔震結構的總水平地震作用;各樓層的水平地震剪力尚應符合本規(guī)范第4.2.3條的規(guī)定。
2隔震層以上結構的抗震措施,應根據隔震后上部結構地震作用的降低幅度確定。
5.1.8隔震層以下結構應能保證隔震層在罕遇地震下安全工作,并應符合下列規(guī)定:
1直接支承隔震裝置的支墩、支柱及相連構件,應采用隔震結構罕遇地震下的作用效應組合進行承載力驗算。
2隔宸層以下、地面以上的結構,在罕遇地震下的層間位移角不應大于表5.1.8的限值要求。
5.1.9隔震支座與上、下部結構之間的連接,應能傳遞罕遇地震下隔震支座的較大反力。
5.1.10隔震建筑地基基礎的抗震驗算和地基處理仍應按本地區(qū)抗震設防烈度進行,甲、乙類建筑的抗液化措施應按提高一個液化等級確定,直至全部消除液化沉陷。
5.1.11建筑消能減震設計尚應符合下列規(guī)定:
1消能減震結構的總水平地震作用,不得低于6度設防的非消能結構的總水平地震作用;各樓層的水平地震剪力尚應符合本規(guī)范第4.2.3條的規(guī)定。
2主體結構構件的截面抗震驗算,應符合本規(guī)范第4.3.1條的規(guī)定。其中,與消能部件相連的梁、柱等結構構件尚應采用罕遇地震下的標準效應組合進行極限承載力驗算。
3消能減虔結構應進行多遇地震和罕遇地震下的層間變形驗算。
4消能減震結構,其抗震措施應根據減震后地震作用的降低幅度確定。
5.1.12建筑的非結構構件及附屬機電設備,其自身及與結構主體的連接,應進行抗震設防。
5.1.13建筑主體結構中,幕墻、圍護墻、隔墻、女兒墻、雨篷、商標、廣告牌、頂篷支架、大型儲物架等建筑非結構構件的安裝部位,應采取加強措施,以承受由非結構構件傳遞的地震作用。
5.1.14圍護墻、隔墻、女兒墻等非承重墻體的設計與構造應符合下列規(guī)定:
1采用砌體墻時,應設置拉結筋、水平系梁、圈梁、構造柱等與主體結構可靠拉結。
2墻體及其與主體結構的連接應具有足夠變形能力,以適應主體結構不同方向的層間變形需求。
3人流出入口和通道處的砌體女兒墻應與主體結構鈾固,防震縫處女兒墻的自由端應予以加強。
5.1.15建筑裝飾構件的設計與構造應符合下列規(guī)定:
1各類頂棚的構件及與樓板的連接件,應能承受頂棚、懸掛重物和有關機電設施的自重和地震附加作用;其鈾固的承載力應大于連接件的承載力。
2懸挑構件或一端由柱支承的構件,應與主體結構可靠連接。
3玻璃幕墻、預制墻板、附屬于樓屋面的懸臂構件和大型儲物架的抗震構造應符合抗震設防類別和烈度的要求。
5.1.16建筑附屬機電設備不應設置在可能致使其功能障礙等二次災害的部位;設防地震下需要連續(xù)工作的附屬設備,應設置在建筑結構地震反應較小的部位。
5.1.17管道、電纜、通風管和設備的洞口設置,應減少對主要承重結構構件的削弱;洞口邊緣應有補強措施。管道和設備與建筑結構的連接,應具有足夠的變形能力,以滿足相對位移的俙要。
5.1.18建筑附屬機電設備的基座或支架,以及相關連接件和鈾固件應具有足夠的剛度和強度,應能將設備承受的地震作用全部傳遞到建筑結構上。建筑結構中,用以固定建筑附屬機電設備預埋件、鈾固件的部位,應采取加強措施,以承受附屬機電設備傳給主體結構的地震作用。
5.2混凝土結構房屋
5.2.1鋼筋混凝土結構房屋應根據設防類別、設防烈度、結構類型和房屋高度采用不同的抗震等級,并應符合相應的內力調整和抗震構造要求??拐鸬燃墤舷铝幸?guī)定:
1丙類建筑的抗震等級應按表5.2.1確定。
2甲、乙類建筑的抗震措施應符合本規(guī)范第2.4.2條的規(guī)定;當房屋高度超過本規(guī)范表5.2.1相應規(guī)定的上限時,應采取更有效的抗震措施。
3當房屋高度接近或等于表5.2.1的高度分界時,應結合房屋不規(guī)則程度及場地、地基條件確定合適的抗震等級。
5.2.2框架梁和框架柱的潛在塑性較區(qū)應采取雒筋加密措施;抗震墻結構、部分框支抗震墻結構、框架-抗震墻結構等結構的墻肢、連梁、框架梁、框架柱以及框支框架等構件的潛在塑性較區(qū)和局部應力集中部位應采取延性加強措施。
5.2.3框架-核心筒結構、簡中筒結構等筒體結構,外框架應有足夠剛度,確保結構具有明顯的雙重抗側力體系特征。
5.2.4板柱-抗震墻結構抗霞應符合下列規(guī)定:
1板柱-抗震墻結構的抗震墻應具備承擔結構全部地震作用的能力;其余抗側力構件的抗剪承載能力設計值不應低于本層地震剪力設計值的20%。
2板柱節(jié)點處,沿兩個主軸方向在柱截面范圉內應設置足夠的板底連續(xù)鋼筋,包含可能的預應力筋,防止節(jié)點失效后樓板跌落導致的連續(xù)性倒塌。
5.2.5對鋼筋混疑土結構,當施工中需要以不同規(guī)格或型號的鋼筋替代原設計中的縱向受力鋼筋時,應按照鋼筋受拉承載力設計值相等的原則換算,并應符合本規(guī)范規(guī)定的抗震構造要求。
5.3鋼結構房屋
5.3.1鋼結構房屋應根據設防類別、設防烈度和房屋高度采用不同的抗震等級,并應符合相應的內力調整和抗震構造要求。抗震等級確定應符合下列規(guī)定:
1丙類建筑的抗震等級應按表5.3.1確定。
2甲、乙類建筑的抗震措施應符合本規(guī)范第2.4.2條的規(guī)定。
3當房屋高度接近或等于表5.2.1的高度分界時,應結合房屋不規(guī)則程度及場地、地基條件確定合適的抗震等級。
5.3.2框架結構以及框架-中心支撐結構和框架價扣心支撐結構中的無支撐框架,框架梁潛在塑性較區(qū)的上下翼緣應設置側向支承或采取其他有效措施,防止平面外失穩(wěn)破壞。當房屋高度不高于100m且無支撐框架部分的計算剪力不大于結構底部總地震剪力的25%時,其抗震構造措施允許降低一級,但不得低于四級??蚣芷闹谓Y構的消能梁段的鋼材屈服強度不應大于355MPa。
5.4.1鋼-混凝土組合結構房屋應根據設防類別、設防烈度、結構類型和房屋高度按下列規(guī)定采用不同的抗震等級,并應符合相應的內力調整和抗震構造要求。
1丙類建筑的抗震等級應按表5.4.1確定。
2甲、乙類建筑的抗震措施應符合本規(guī)范第2.4.2條的規(guī)定;當房屋高度超過本規(guī)范表5.4.1相應規(guī)定的上限時,應采取更有效的抗震措施。
3當房屋高度接近或等于表5.4.1的高度分界時,應結合房屋不規(guī)則程度及場地、地基條件確定抗震等級。
5.4.2鋼-混凝土組合框架結構、鋼-混凝土組合抗震墻結構、部分框支抗震墻結構、框架-抗震墻結構抗震構造應符合下列規(guī)定:
1各類型結構的框架梁和框架柱的潛在塑性較區(qū)應采取雛筋加密等延性加強措施。
2鋼-混凝土組合抗震墻結構、部分框支抗震墻結構、框架抗震墻結構的鋼筋混凝土抗霖墻設計應符合本規(guī)范第5.2節(jié)的有關規(guī)定。
3型鋼混凝土抗震墻的墻肢和連梁以及框支框架等構件的潛在塑性餃區(qū)應采取雛筋加密等延性加強措施。
5.4.3型鋼混凝土框架-核心筒結構、筒中筒結構等簡體結構,外框架、外框筒應有足夠剛度,確保結構具有明顯的雙重抗側力體系特征。
5.5砌體結構房屋
5.5.1多層砌體房屋的層數和高度應符合下列規(guī)定:
1一般情況下,房屋的層數和總高度不應超過表5.5.1的規(guī)定。
2甲、乙類建筑不應采用底部框架-抗震墻砌體結構。乙類的多層砌體房屋應按表5.5.1的規(guī)定層數減少1層、總高度應降低3m。
3橫墻較少的多層砌體房屋,總高度應按表5.5.1的規(guī)定降低3m,層數相應減少1層;各層橫墻很少的多層砌體房屋,還應再減少1層。
4采用蒸壓灰砂磚和蒸壓粉煤灰磚的砌體房屋,當砌體的抗剪強度達到普通黏土磚砌體的70%時,房屋的層數應比普通磚房減少1層、總高度應降低3m;當砌體的抗剪強度達到普通黏土磚砌體的取值時,房屋層數和總高度的要求同普通磚房屋。
5.5.2砌體結構房屋抗震橫墻的間距應符合下列規(guī)定:
1一般情況下,抗震橫墻間距不應超過表5.5.2的規(guī)定。
2多層砌體房屋頂層的抗震橫墻間距,除木屋蓋外,允許比表5.5.2中的數值適當放寬,但應采取相應加強措施。
3多孔磚抗震橫墻厚度為190mm時,較大橫墻間距應比表5.5.2中數值減少3m。
5.5.3底部框架-抗震墻砌體房屋的結構體系,應符合下列規(guī)定:
1上部的砌體墻體與底部的框架梁或抗震墻,除樓梯間附近的個別墻段外均應對齊。
2房屋的底部,應沿縱橫兩方向設置一定數撮的抗震墻,并應均勻對稱布置。6度且總層數不超過4層的底層框架-抗震墻砌體房屋,應允許采用嵌砌于框架之間的約束普通磚砌體或小砌塊砌體的砌體抗震墻,但應計入砌體墻對框架的附加軸力和附加剪力并進行底層的抗震驗算,且同一方向不應同時采用鋼筋混凝土抗棍墻和約束砌體抗娛墻;其余情況,8度時應采用鋼筋混凝土抗震墻,6度、7度時應采用鋼筋混凝土抗震墻或配筋小砌塊砌體抗震墻。
3底層框架-抗震墻砌體房屋的縱橫兩個方向,第二層計入構造柱影響的側向剛度與底層側向剛度的比值,6度、7度時不應大于2.5,8度時不應大于2.o,且均不應小于1.0。
4底部2層框架-抗震墻砌體房屋縱橫兩個方向,底層與底部第二層側向剛度應接近,第三層計入構造柱影響的側向剛度與底部第二層側向剛度的比值,6度、7度時不應大于2.0,8度時不應大于1.5'且均不應小于1.0。
5.5.4配筋混凝土小型空心砌塊抗震墻房屋的高度應符合下列規(guī)定:
1一般情況下,不應超過表5.5.4的規(guī)定。
2配筋混凝土小型空心砌塊砌體房屋某層或幾層開間大于6.0m以上的房間建筑面積占相應層建筑面積40%以上時,表5.5.4中高度規(guī)定相應減少6m。
5.5.5配筋小砌塊砌體抗震墻結構房屋抗震設計時,抗震墻的抗震等級應根據設防烈度和房屋高度按表5.5.5采用。當房屋高度接近或等于表5.5.5高度分界時,應結合房屋不規(guī)則程度及場地、地基條件確定抗震等級。
5.5.6各類砌體沿階梯形截面破壞的抗衷抗剪強度設計值應合理取值。
5.5.7底部框架-抗震墻砌體房屋的地震作用效應,應按下列規(guī)定調整:
1對底層框架-抗震墻砌體房屋,底層的縱向和橫向地震剪力設計值均應乘以增大系數;其值應允許在1.2~1.5范圍內選用,第二層與底層側向剛度比大者應取大值。
2對底部2層框架-抗震墻砌體房屋,底層和第二層的縱向和橫向地震剪力設計值亦均應乘以增大系數;其值應允許在1.2~1.5范圍內選用,第三層與第二層側向剛度比大者應取大值。
3底層或底部2層的縱向和橫向地震剪力設計值應全部由該方向的抗震墻承擔,并按各墻體的側向剛度比例分配。
5.5.8砌體房屋應設置現澆鋼筋混凝土圈梁、構造柱或芯柱。
5.5.9多層砌體房屋的樓、屋面應符合下列規(guī)定:
1樓板在墻上或梁上應有足夠的支承長度,罕遇地震下樓板不應跌落或拉脫。
2裝配式鋼筋混凝土樓板或屋面板,應采取有效的拉結措施,保證樓、屋面的整體性。
3樓、屋面的鋼筋混凝土梁或屋架應與墻、柱(包括構造柱)或罔梁可靠連接;不得采用獨立磚柱??缍炔恍∮?m的大梁,其支承構件應采用組合砌體等加強措施,并應滿足承載力要求。
5.5.10砌體結構樓梯間應符合下列規(guī)定:
1不應采用懸挑式踏步或踏步豎肋插入墻體的樓梯,8度、9度時不應采用裝配式樓梯段。
2裝配式樓梯段應與平臺板的梁可靠連接。
3樓梯欄板不應采用無筋磚砌體。
4樓梯間及門廳內墻陽角處的大梁支承長度不應小于500mm,并應與圓梁連接。
5頂層及出屋面的樓梯間,構造柱應伸到頂部,并與頂部圉梁連接,墻體應設置通長拉結鋼筋網片。
6頂層以下樓梯間墻體應在休息平臺或樓層半高處設置鋼筋混凝土帶或配筋磚帶,并與構造柱連接。
5.5.11砌體結構房屋尚應符合下列規(guī)定:
1砌體結構房屋中的構造柱、芯柱、圓梁及其他各類構件的混凝土強度等級不應低于C25。
2對于砌體抗震墻,其施工應先砌墻后澆構造柱、框架梁柱。
5.6木結構房屋
5.6.1木結構房屋的建筑結構布置應符合下列規(guī)定:
1房屋的平面布置應簡單規(guī)則,不應有平面凹凸或拐角。
2縱橫向圍護墻體的布置應均勻對稱,上下連續(xù)。
3樓層不應錯層。
4木框架-支撐結構、木框架-抗震墻結構、正交膠合木抗震墻結構中的支撐、抗震墻等構件應沿結構兩主軸方向均勻、對稱布置。
5.6.2木結構房屋的地震作用計算應符合下列規(guī)定:
1 7度及以上的大跨度木結構、長懸臂木結構,應計入豎向地震作用。
2 計算多遇地震作用時,應考慮非承重墻體的剛度影響對結構自振周期予以折減。
5.6.3抗震設防的木結構房屋基本構造應符合下列規(guī)定:
1木柱與屋架(梁)間應采取加強連接的措施,穿斗木構架應在木柱上、下端設置穿朸。
2斜撐及屋面支撐與主體構件的連接應采用螺栓連接,掾與椋的搭接處應滿釘。
3圍護墻與木柱的拉結應牢固可靠。
5.7土石結構房屋
5.7.1土、石結構房屋的高度和層數應符合表5.7.1的規(guī)定。
5.7.2土、石結構房屋的建筑結構布置應符合下列規(guī)定:
1房屋的平面布置應簡單規(guī)則,不應有平面凹凸或拐角。
2縱橫向承重墻的布置應均勻對稱,上下連續(xù)。
3樓層不應錯層,不得采用板式單邊懸挑樓梯。
5.7.3生土墻體土料應選用雜質少的黏性土。石材應質地堅實,無風化、剝落和裂紋。
5.7.4抗震設防的生土房屋基本構造應符合下列規(guī)定:
1生土房屋的屋蓋應采用輕質材料,硬山擱棵的支承處應設置墊木,縱向椋條之間應采取加強連接的措施。
2內外墻體應同步、分層、交錯窮筑或咬砌。
3外墻四角和內外墻交接處應設置混凝土或木構造柱,并采取加強整體性的拉結措施。
4應采取措施保證地基基礎的穩(wěn)定性和承載能力。
5.7.5抗震設防的石結構房屋基本構造應符合下列規(guī)定:
1多層石砌體房屋,應采用現澆或裝配整體式鋼筋混凝土樓、屋蓋。
2多層石砌體房屋的抗震橫墻間距,6度、7度不應超過10m,8度不應超過7m。
3多層石砌體房屋應在外墻四角、樓梯間四角和每開間內外墻交接處設置鋼筋混凝土構造柱,各樓層處應設置閣梁;閣梁與構造柱應牢固拉結。
4不應采用石梁、石板作為承重構件。
5.8混合承重結構建筑
5.8.1鋼支撐-混凝土框架結構的抗震設計應符合下列規(guī)定:
1樓、屋面應具有足夠的面內剛度和整體性。
2鋼支撐-混凝土框架結構中,含鋼支撐的框架應在結構的兩個主軸方向均勻、對稱設置,避免不合理設置導致結構平面扭轉不規(guī)則。
5.8.2鋼支撐計混凝土框架結構房屋應根據設防類別、設防烈度和房屋高度采用不同的抗震等級,應符合相應的內力調整和抗震構造要求,并應符合下列規(guī)定:
1一般情況下,丙類建筑的抗震等級應按表5.8.2確定。
2甲、乙類建筑的抗震措施應符合本規(guī)范第2.4.2條的規(guī)定。
3當房屋高度接近或等于表5.8.2的高度分界時,應結合房屋不規(guī)則程度及場地、地基條件確定抗震等級。
5.8.3鋼支撐混凝土框架結構的抗震應符合下列規(guī)定:
1應考慮鋼支撐破壞退出工作后的內力重分布影響。
2鋼支撐應符合本規(guī)范第5.3節(jié)的相關構造要求;混凝土框架應符合本規(guī)范第5.2節(jié)的相關構造要求。
5.8.4大跨屋面建筑的結構選型和布置應符合下列規(guī)定:
1屋面及其支承結構的選型和布置應具有合理的剛度和承載力分布,不應出現局部削弱或突變,形成薄弱部位。應能保證地震作用分布合理,不應產生過大的內力或變形集中。
2屋面結構的形式應同時保證各向地震作用能有效傳遞到下部支承結構。
3單向傳力體系的結構布置,應設置可靠的支撐,保證垂直于主結構方向的水平地震作用的有效傳遞。
5.8.5大跨屋面結構的地震作用計算,除應符合本規(guī)范第4章的有關規(guī)定外,尚應符合下列規(guī)定:
1計算模型應計入屋面結構與下部結構的協(xié)同作用。
2非單向傳力體系的大跨屋面結構,應采用空間結構模型計算,并應考慮地震作用三向分扯的組合效應。
5.8.6屋面構件截面抗震驗算除應符合本規(guī)范第4.3節(jié)的有關規(guī)定外,尚應符合下列規(guī)定:
1關鍵桿件和關鍵節(jié)點應具有足夠的抗震承載力儲備,其多遇地震組合內力設計值應根據設防烈度的高低進行放大調整,調整系數較小不得小于1.1。
2預張拉結構中的拉索,在多遇地震作用下,應保證拉索不發(fā)生松弛而退出工作。
5.8.7大跨屋面結構的抗震基本構造設計應符合下列規(guī)定:
1屋面結構中鋼桿件的長細比,關鍵受壓桿件不得大于150;關鍵受拉桿件不得大于200。
2支座應具有足夠的強度和剛度,在荷載作用下不應先于桿件和其他節(jié)點破壞,也不應產生不可忽略的變形。
3支座構造形式應傳力可靠、連接簡單,與計算假定相符。
4對于水平可滑動的支座,應采取可靠措施保證屋面在罕遇地震下的滑移不超出支承面。
6.1城鎮(zhèn)橋梁
6.1.1城市橋梁的抗震設計類別應根據抗震設防烈度和所屈的抗震設防類別按表6.1.1選用。
6.1.2按照本規(guī)范第6.1.1條的分類,城市橋梁抗震設計應符合下列規(guī)定:
1A類城市橋梁,應進行多遇和罕遇地袁作用下的抗震分析和抗震驗算,并應滿足相關抗震措施的要求。
2B類城市橋梁,應進行多遇地震作用下的抗震分析和抗震驗算,并應滿足相關抗震措施的要求。
3C類城市橋梁,允許不進行抗震分析和抗震驗算,但應滿足相關抗震措施的要求。
6.1.3城市橋梁應根據其地震響應的復雜程度分為規(guī)則和非規(guī)則兩類,城市橋梁的抗震分析方法應根據其抗震設計類別、規(guī)則性以及地震作用水準按表6.1.3選用。
6.1.4城市橋梁結構能力保護構件的地震組合內力設計值確定應符合下列規(guī)定:
1當罕遇地震作用下結構未進入塑性工作范圍時,墩柱的組合剪力設計值、基礎和蓋梁的組合內力設計值,應采用罕遇地震的計算結果按本規(guī)范第4.3.2條的規(guī)定確定。
2對抗震設計類別為A類,且彈塑性變形、耗能部位位于橋墩的城市橋梁,其蓋梁、基礎、支座和墩柱的剪力設計值應根據墩柱塑性佼區(qū)域橫截面的極限抗彎承載力按能力保護設計方法確定。
6.1.5 7度及以上地區(qū),城市橋梁墩柱潛在塑性較區(qū)的雛筋應加密配置,并應符合下列規(guī)定:
1加密區(qū)范圍,應由較大組合彎矩所在截面處算起,長度不應小于彎曲方向墩柱截面邊長,且加密區(qū)邊緣截面的組合彎矩不應大于0.8倍較大組合彎矩;當墩柱高度與彎曲方向截面邊長之比小于2.5時,柱加密區(qū)范圍應取墩柱全高。
2加密區(qū)的較小體積配率psmin,7度、8度時應符合下式規(guī)定, 9度時尚應乘以不小于1.2的放大系數,且均不得小于0.4%:
3加密區(qū)的箍筋,直徑不得小于10mm,間距不得大于100mm或6倍縱筋的直徑或墩柱彎曲方向的截面邊長的1/4。
4螺旋箍筋的接頭必須采用對接焊,矩形箍筋應有135°彎鉤,且伸入核心混凝土的長度不得小于6倍箍筋直徑。
6.1.6城市橋梁墩柱的雒筋非加密區(qū)的體積配雛率不應少于加密區(qū)的50%。
6.1.7城市橋梁結構應采用有效的防墜落措施,且梁端至墩、臺帽或蓋梁邊緣的搭接長度,6度不應小于(400+0.005L)mm,7度及以上,不應小于C?oo+o.0050mm,其中,L為梁的計算跨徑(單位,mm)。
6.1.8城市橋梁抗震措施的使用不應導致主要構件地震反應發(fā)生重大改變,否則,抗震分析時應考慮抗震措施與主要構件的相互影響。
6.2城鄉(xiāng)給水排水和燃氣熱力工程
6.2.1城鄉(xiāng)給水排水和燃氣熱力工程應符合下列規(guī)定:
1地下或半地下砌體結構,磚砌體強度等級不應低于MU1O,塊石砌體強度等級不應低于MU20;砌筑砂漿應采用水泥砂漿,強度等級不應低于M7.5。
2盛水構筑物和地下管道的混凝土強度等級不應低于C25;構造柱、芯柱、圉梁及其他各類構件的混凝土強度等級不應低于C25。
3用于燃氣工程儲氣結構的鋼材,應保證冷彎檢驗合格;燃氣、熱力工程中的結構用鋼,不得采用Q235A級鋼材。
4各類構筑物的非結構構件和附屬設備,其自身及其與結構主體的連接,應進行抗震設計。
6.2.2盛水構筑物的防震縫寬度不得小于30mm。當縫兩側結構在多遇地震較大變形值超過10mm時,應適當加寬,同時應明確止水帶相應的技術要求。彼此貼建,且各自獨立工作的雙墻水池,其防震縫寬度不應小于單側擋水墻多遇地震較大位移的2倍,且不得小于50mm。
6.2.3城鄉(xiāng)給水排水和燃氣熱力工程中單層現澆混凝土結構的抗震等級不得低于表6.2.3的規(guī)定。
6.2.4城鄉(xiāng)給水排水和燃氣熱力工程中各類結構的抗震驗算應符合下列規(guī)定:
1各類建筑物、構筑物的結構構件應按本規(guī)范第4章的相關規(guī)定進行截面抗震強度驗算。
2承插式連接埋地管道或預制拼裝結構應進行抗震變位驗算,并應符合下式規(guī)定:
3 7度及7度以上的整體連接埋地管道應進行截面應變量驗算,并應符合下列公式規(guī)定:
4對污泥消化池、擋墻式結構等,尚應進行罕遇地震下的抗傾覆、抗滑移等整體穩(wěn)定性驗算。
6.2.5燃氣工程中的儲氣柜應符合下列規(guī)定: 1 7度及7度以上地區(qū),儲氣柜的高徑比不應超過表6.2.5規(guī)定。
2與儲氣柜相連的進出口燃氣管,應設置彎管補償器或采取其他柔性連接措施。
6.2.6城鄉(xiāng)給水排水和燃氣熱力工程中,管道及其連接的材料尚應符合下列規(guī)定:
1輸送水、氣或熱力的有壓管道,其管材的材質應具有較好的延性。
2地下直埋熱力管道與其外護層、外保溫應具有良好的整體性。
3熱力管道應采用鋼制附件。
6.2.7采用磚砌體混合結構的矩形管道應符合下列規(guī)定:
1鋼筋混凝土蓋板與側墻應有可靠連接。7度、8度皿、W類場地時,預制裝配頂蓋不應采用梁板結構(不含鋼筋混凝土槽形板結構)。
2基礎應采用整體底板。8度、N類場地或9度時,底板應為鋼筋混凝土結構。
6.2.8城鎮(zhèn)給水排水和燃氣熱力工程中,直埋承插式圓形管道和矩形管道,在下列部位應設置柔性連接接頭或變形縫:
1穿越鐵路及其他重要的交通干線兩端;
2承插式管道的三通、四通、大于45°的彎頭等附件與直線管段連接處,且附件支墩按柔性連接的受力條件進行設計。
6.2.9城鎮(zhèn)給水排水和燃氣熱力工程中,管道穿過建(構)筑物的墻體或基礎時,應符合下列規(guī)定:
1在穿管的墻體或基礎上應設置套管,穿管與套管之間的間隙應用柔性防腐、防水材料密封。
2當穿越的管道與墻體或基礎嵌固時,應在穿越的管道上就近設置柔性連接裝置。
6.2.10城鎮(zhèn)給水排水和燃氣熱力工程中,輸水、輸氣等埋地管道穿越活動斷裂帶時,應采取下列措施:
1管道應敷設在套管內,管道與套管之間的間隙應用柔性防腐、防水材料密封;套管周圍應填充干砂。
2管道及套筒應采用鋼管。
3斷裂帶兩側的管道上,應在適當位置設置緊急關斷閥門。
6.2.11燃氣廠及儲配站的出口處,均應設置緊急關斷閥門。
6.2.12管網上的閥門均應設置閥門井。
6.2.13架空管道的滑動支架應設置側向擋板,擋板應與管道支架協(xié)同設計,地震作用不應小于管道支座橫向水平地震作用標準值的75%。
6.3地下工程結構
6.3.1地下工程的總體布置應力求簡單、對稱、規(guī)則、平順。結構體系應根據使用要求、場地工程地質條件和施工方法等確定,并應具有良好的整體性,避免抗側力結構的側向剛度和承載力突變。出入口通道兩側的邊坡和洞口仰坡,應依據地形、地質條件選用合理的口部結構類型,提高其抗霞穩(wěn)定性。
6.3.2丙類鋼筋混凝土地下結構的抗震等級,6度、7度時不應低于四級,8度、9度時不應低于三級。甲、乙類鋼筋混凝土地下結構的抗震等級,6度、7度時不應低于三級,8度、9度時不應低于二級。
6.3.3除下列情況外,地下工程均應進行地震響應分析:
1 6度、7度設防時位于1、]]場地中的丙類、丁類地下工程。
2 8度(0.20g)設防時位于1、]]類場地、層數不超過2層、體型規(guī)則且跨度不超過18m的丙類和丁類地下工程。
6.3.4地下工程的地震響應分析模型,應能反映周圍擋土結構和內部各構件的實際受力狀況。對于周圍地層分布均勻、規(guī)則且具有對稱軸的長線型地下工程,允許采用平面應變分析模型;其他悄況,應采用空間結構分析模型。
6.3.5地下工程進行地震響應分析時,各設計參數應符合下列規(guī)定:
1對于采用平面應變分析模型的地下結構,允許僅計算橫向水平地震作用。
2對采用空間結構分析模型的地下工程,應同時計算橫向和縱向水平地震作用。
3采用土層結構時程分析法或等效水平地震加速度法時,土、巖石的動力特性參數應符合工程實際情況。
6.3.6地下工程的抗震驗算,除應符合本規(guī)范第4章的要求外,尚應符合下列規(guī)定:
1應根據預期的設防目標,進行優(yōu)選或第二水準地震作用下的構件截面承載力和結構彈性變形驗算。
2應根據預期的設防目標,進行第三水準地震作用下的彈塑性變形驗算。
3液化地基中的地下工程,尚應進行液化時的抗浮穩(wěn)定性驗算。
6.3.7地下工程的頂板、底板和樓板,應符合下列規(guī)定:
1當采用板柱-抗震墻結構時,尤柱帽的平板應在柱上板帶中設構造暗梁。
2地下工程的頂板、底板及各層樓板的鋼筋鈾入長度應滿足受力要求,并應不小于規(guī)定的鈾固長度。
3樓板開孔時,孔洞寬度不應大于該層樓板典型寬度的30%;洞口周邊應設置邊梁或暗梁。
6.3.8地下工程周圍土體和地基存在液化土層時,應采取下列措施:
1對液化土層采取消除或減輕液化影響的措施。
2進行地下結構液化抗浮驗算,必要時采取增設抗拔樁、配置壓重等相應的抗浮措施。
6.3.9地下工程穿越地震時岸坡可能滑動的古河道或可能發(fā)生明顯不均勻沉陷的軟土地帶時,應采取更換軟弱土或設置樁基礎等防治措施。
6.3.10位于巖石中的地下工程,應采取下列抗震措施:
1口部通道和未經注漿加固處理的斷層破碎帶區(qū)段采用復合式支護結構時,內襯結構應采用鋼筋混凝土襯砌,不得采用素混凝土襯砌。
2采用離壁式襯砌時,內襯結構應在拱墻相交處設置水平撐抵緊圍巖。
3采用鉆爆法施工時,初期支護和圍巖地層間應密實回填。干砌塊石回填時應注漿加強。
一、基本情況
按照《住房和城鄉(xiāng)建設部關于印發(fā)2019年工程建設規(guī)范和標準編制及相關工作計劃的通知》(建標函[2019] 8號)要求,編制組在國家相關工程建設標準基礎上,認真總結實踐經驗,參考了國外技術法規(guī)、國際標準和國外先進標準,并與國家法規(guī)政策相協(xié)調,經廣泛調查研究和征求意見,編制了本規(guī)范。
本規(guī)范的主要內容是:規(guī)定了建筑與市政工程抗震的功能、性能要求,以及滿足抗震功能和性能要求的通用技術措施,包括工程選址、巖土勘察、地基基礎抗震、地震作用計算與抗震驗算、各類建筑與市政工程抗震措施以及工程材料與施工的特殊要求等工程建設中的技術和管理要求。規(guī)范條文涵蓋了建筑與市政抗御地震災害各環(huán)節(jié)的技術規(guī)定,形成了完整的技術鏈條。規(guī)范是6度及以上地區(qū)各類新建、改建、擴建建筑與市政工程抗震設防的基本要求。
本規(guī)范中,規(guī)定建筑與市政工程抗震性能要求的條款是:第2.1節(jié)全部條款。
下列工程建設標準中強制性條文按本規(guī)范執(zhí)行:
《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011-2010(2016年版)
《建筑工程抗震設防分類標準》GB 50223-2008
《防災避難場所設計規(guī)范》GB 51143-2015
《室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規(guī)范》GB 50032-2003
《建筑機電工程抗震設計規(guī)范》GB 50981-201
《城市橋梁抗震設計規(guī)范》CJJ 166-2011
《鎮(zhèn)(鄉(xiāng))村建筑抗震技術規(guī)程》JGJ 161-2008
《非結構構件抗震設計規(guī)范》JGJ 339-2015
《建筑消能減震技術規(guī)程》JGJ 297-2013
《底部框架-抗震墻砌體房屋抗震技術規(guī)程》JGJ 248-2012
本規(guī)范由住房和城鄉(xiāng)建設部負責管理和解釋。
二、本規(guī)范編制單位、起草人員及審查人員
(略)
三、術 語
1 抗震設防烈度 seismic precautionary intensity: 按國家規(guī)定的權限批準作為一個地區(qū)抗震設防依據的地震烈度。一般情況,取50年內超越概率10%的地震烈度。
2 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建筑抗震設防類別確定。
3 地震動參數區(qū)劃圖 seismic ground motion parameter zonation map: 以地震動參數(以加速度表示地震作用強弱程度)為指標,將全國劃分為不同抗震設防要求區(qū)域的圖件。
4 地震作用 earthquake action: 由地震動引起的結構動態(tài)作用,包括水平地震作用和豎向地震作用。
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。
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10%的地震加速度的設計取值。
7 設計特征周期 design 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,簡稱特征周期。
8 場地 site: 工程群體所在地,具有相似的反應譜特征。其范圍相當于廠區(qū)、居民小區(qū)和自然村或不小于1.0km2的平面面積。
9 建筑抗震概念設計 seismic concept design of buildings: 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,進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程。
10 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,包括抗震構造措施。
11 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各部分必須采取的各種細部要求。
12 抗震設防分類 seismic fortification category for structures:根據建筑遭遇地震破壞后,可能造成人員傷亡、直接和間接經濟損失、社會影響的程度及其在抗震救災中的作用等因素,對各類建筑所做的設防類別劃分。
13 能力保護設計方法 capacity protection design method: 為保證在預期地震作用下,橋梁結構中的能力保護構件在彈性范圍工作,其抗彎能力應高于塑性餃區(qū)抗彎能力的設計方法。
14 能力保護構件 capacity protection member: 采用能力保護設計方法設計的構件。
建筑與市政工程抗震通用規(guī)范 GB55002-2021
本條文說明不具備與標準正文同等的法律效力,僅供使用者作為理解和把握標準規(guī)定的參考。
1 總 則
1.0.1 本條明確本規(guī)范的編制目的和編制依據。我國地處環(huán)太平洋地震帶和喜馬拉雅一地中海地震帶上,地震頻發(fā),且多屬于典型的內陸地震,強度大、災害重,是世界上地震導致人員傷亡較為嚴重的國家之一。在當前的科學技術條件下,地震本身是無法控制和避免的,臨震地震預報尚缺乏足夠的準確性,因此,采取工程技術措施,增強建筑與市政工程的抗震能力,減輕其地震損傷程度,是避免地震人員傷亡、減輕經濟損失的根本途徑。
根據《中華人民共和國防震減災法》、《中華人民共和國建筑法》等家法律以及《建設工程質量管理條例》、《建設工程安全生產管理條例》等行政法規(guī),本規(guī)范的宗旨是加強建筑與市政工程的抗震設防對策,減輕地震破壞、避免人員傷亡、減少經濟損失。
根據《中華人民共和國防震減災法》第三十五條規(guī)定:“新建、擴建、改建建設工程,應當達到抗震設防要求”,第三十六條規(guī)定:“有關建設工程的強制性標準,應當與抗震設防要求相銜接”。本規(guī)范作為建筑與市政工程抗震設防的強制性標準,是貫徹落實《中華人民共和國防震減災法》第三十五條要求的具體體現。
1.0.2 本條明確了本規(guī)范的適用范圍。
1 本規(guī)范中有抗震設防要求的對象是“各類新建、改建、擴建建筑與市政工程”。
2 從工程階段上,為“勘察、設計、施工、使用維護”等全過程。根據《建設工程質量管理條例》(國務院令第279號)第三條規(guī)定,建設工程的質量負責主體包括建設單位、勘察單位、設計單位、施工單位、工程監(jiān)理單位等,責任事項分別包括建設和使用、勘察、設計、施工、監(jiān)理,涵蓋了工程建設的全過程。同時,該條例還在第十五條和第六十九條明確規(guī)定了房屋建筑裝修等使用活動的約束要求和相應罰則。
3 關于6度設防規(guī)定的保留。雖然根據國家標準《中國地震動參數區(qū)劃圖》GB 18306-2015的規(guī)定,全國的基本地震烈度均為6度及以上,但是,6度開始設防是唐山地震后建設部門關于建筑抗震設防的重要決策,也是各類抗震技術標準的前提條件,取消“抗震設防烈度6度及以上地區(qū)的”相關字樣后會造成不必要的混亂,而且各類工程幾度開始設防是沒有依據的。
實施與檢查控制
(1)實施
當建筑與市政工程所在地區(qū)的抗震設防烈度不低于6度時,必須按照本規(guī)范以及相關抗震技術標準要求采取抗震措施。
從事工程建設的各相關責任主體,如勘察單位、設計單位、施工圖審查單位、施工單位、材料供應單位、監(jiān)理與質檢單位等必須依據抗震防災的相關法律法規(guī)和抗震設防的相關技術標準的要求進行工程建設活動。
建設行政主管部門和(或)相關的行業(yè)主管部門應依據抗震防災的相關法律法規(guī)加強抗震設防區(qū)建筑工程抗震設防的管理與監(jiān)督。
(2)檢查
檢查設計依據,查看結構設計總說明所列舉的規(guī)范是否包括本規(guī)范等抗震相關規(guī)范、標準。
1.0.3 工程建設強制性規(guī)范是以工程建設活動結果為導向的技術規(guī)定,突出了建設工程的規(guī)模、布局、功能、性能和關鍵技術措施,但是,規(guī)范中關鍵技術措施不能涵蓋工程規(guī)劃建設管理采用的全部技術方法和措施,僅僅是保障工程性能的“關鍵點”,很多關鍵技術措施具有“指令性”特點,即要求工程技術人員去“做什么”,規(guī)范要求的結果是要保障建設工程的性能,因此,能否達到規(guī)范中性能的要求,以及工程技術人員所采用的技術方法和措施是否按照規(guī)范的要求去執(zhí)行,需要進行全面的判定,其中,重點是能否保證工程性能符合規(guī)范的規(guī)定。
進行這種判定的主體應為工程建設的相關責任主體,這是我國現行法律法規(guī)的要求。《中華人民共和國建筑法》《建設工程質量管理條例》《民用建筑節(jié)能條例》以及相關的法律法規(guī),突出強調了工程監(jiān)管、建設、規(guī)劃、勘察、設計、施工、監(jiān)理、檢測、造價、咨詢等各方主體的法律責任,既規(guī)定了首要責任,也確定了主體責任。在工程建設過程中,執(zhí)行強制性工程建設規(guī)范是各方主體落實責任的必要條件,是基本的、底線的條件,有義務對工程規(guī)劃建設管理采用的技術方法和措施是否符合本規(guī)范規(guī)定進行判定。
同時,為了支持創(chuàng)新,鼓勵創(chuàng)新成果在建設工程中應用,當擬采用的新技術在工程建設強制性規(guī)范或推薦性標準中沒有相關規(guī)定時,應當對擬采用的工程技術或措施進行論證,確保建設工程達到工程建設強制性規(guī)范規(guī)定的工程性能要求,確保建設工程質量和安全,并應滿足國家對建設工程環(huán)境保護、衛(wèi)生健康、經濟社會管理、能源資源節(jié)約與合理利用等相關基本要求。
2.1 性能要求
2.1.1 本條規(guī)定了建筑與市政工程抗震設防的較低性能要求,屬于工程抗震質量安全的控制性底線要求。
按照什么樣的標準進行抗震設防,要達到什么樣的目標,是工程抗震設防的首要問題。
國家現行標準規(guī)定,建筑工程采用的是三級設防思想,即遭遇低于本地區(qū)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(xù)使用;遭遇相當于本地區(qū)設防烈度的設防地震影響時,可能發(fā)生損壞,但經一般性修理可繼續(xù)使用;遭遇高于本地區(qū)設防烈度的罕遇地震影響時,不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。
室外給水排水和燃氣熱力工程采用的也是三級設防,在遭遇低于本地區(qū)抗震設防烈度的多遇地震影響時,不致損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用;遭遇本地區(qū)抗震設防烈度的地震影響時,構筑物不需修理或經一般修理后仍能繼續(xù)使用,管網震害可控制在局部范圍內,避免造成次生災害;遭遇高于本地區(qū)抗震設防烈度預估的罕遇地震影響時,構筑物不致嚴重損壞危及生命或導致重大經濟損失,管網震害不致引發(fā)嚴重次生災害,并便于搶修和迅速恢復使用。
城市橋梁采用的是兩級設防思想,在表1明確了各類城市橋梁的抗震設防標準,同時,在表2明確了各類城市橋梁的E1和E2地震調整系數,E1水準地震動要稍大于建筑工程的多遇地震動,E2水準地震動相當于建筑工程的罕遇地震動。
為便于管理和操作,本條將各類工程的抗震設防思想統(tǒng)一為三級設防。
對于設計使用年限不超過5年的臨時性建筑與市政工程,在滿足靜力承載要求的前提下可不設防。
2.1.2 本規(guī)范第2.1.1條規(guī)定了各類工程的三級設防思想,本條兼顧各類工程間的差別,規(guī)定了各類工程的三級地震動概率水準的較低取值要求。
由于地下綜合管廊設計使用年限為100年,因此,對城市地下綜合管廊的三級地震動概率水準進行了專門規(guī)定。
實施與檢查控制
(1)實施
設計總說明中應明確設計使用(或工作)年限;在結構計算書中,應明確給出各級地震動參數的取值。
(2)檢查
檢查設計地震動參數取值,查看結構設計總說明和計算書的地震動參數取值是否準確。
2.2 地震影響
2.2.1 本條規(guī)定了各地區(qū)及各類工程設防烈度的確定原則??拐鹪O防烈度是確定工程抗震措施的主要依據,根據《中華人民共和國防震減災法》等法律法規(guī)的規(guī)定,作為各地區(qū)抗震防災主要依據的文件或圖件系由國家有關主管部門依照規(guī)定的權限批準、發(fā)布的,各類建設工程的抗震設防不應低于本條要求。同時,補充了各類工程抗震設防烈度的確定原則。
實施與檢查控制
(1)實施
在設計總說明和結構計算書中,應明確抗震設防烈度。
一般情況下,建筑與市政工程的抗震設防烈度應不低于本地區(qū)的設防烈度。本地區(qū)的設防烈度依據國家規(guī)定權限批準、發(fā)布的文件(圖件)確定。
本條為各類建筑與市政工程抗震設防烈度的較低標準,有條件的建設單位、業(yè)主可以采用比本條要求更高的設防要求。
(2)檢查
檢查設防烈度,查看設計總說明和計算書的設防烈度是否準確。
2.2.2 本條明確設防烈度、設計基本加速度和設計地震分組等地震地面運動表征參數的確定原則。采用什么樣的參數、以何種方式來表征預期的地震地面運動,是進行工程抗震設防和設計首先需要解決的基本技術問題。根據《中華人民共和國防震減災法》等法律法規(guī)的規(guī)定,由國務院地震主管部門負責編制并發(fā)布《中國地震動參數區(qū)劃圖》?!吨袊卣饎訁祬^(qū)劃圖》GB 18306-2015采用雙參數,即基本地震動峰值加速度和基本地震動加速度反應譜特征周期,來表征地震地面運動,同時,為了適應工程抗震設防的需要,還給出了基本地震烈度與基本地震動峰值加速度的對應關系。
實施與檢查控制
(1)實施
在設計總說明中,應明確其抗震設防烈度;在結構計算書中,設計地震分組應準確(一般情況下,設計地震優(yōu)選組允許省略)。
(2)檢查
檢查設防依據,查看設計總說明和計算書的設防烈度(含必要的設計基本地震加速度)和設計地震分組是否準確。
2.3 抗震設防分類和設防標準
2.3.1 本條明確建筑與市政工程抗震設防分類的基本原則和類別劃分標準。按照遭受地震破壞后可能造成的人員傷亡、經濟損失、社會影響程度及其在抗震救災中的作用等因素將建筑與市政工程劃分為不同的類別,采取不同的設防標準,是我國抗震防災工作三大基本對策之一,即區(qū)別對待對策,是根據現有技術和經濟條件的實際情況,為達到既要減輕地震災害又要合理控制建設投資而作出的科學決策,也是世界各國抗震設計規(guī)范普遍采用的抗震對策。本條從工程破壞后果、城鎮(zhèn)規(guī)模、建筑功能失效的影響等角度給出了建筑與市政工程分類的基本原則。
實施與檢查控制
(1)實施
1)劃分抗震設防類別,是為了體現抗震防災對策的區(qū)別對待原則。劃分的依據,不僅僅是使用功能的重要性,而是多個因素的綜合分析判別。
2)各個抗震設防類別的名稱,在工程設計文件中可采用甲類、乙類、丙類、丁類的簡稱。
3)本條規(guī)定是較低要求,有條件的投資方可以采取更高的設防類別。
(2)檢查
檢查項目:設防分類是否合適。
1)查看設計總說明中列舉的規(guī)范是否包含本規(guī)范以及相關的技術標準。
2)查看設計總說明和結構計算書中的抗震設防類別是否合適。
2.3.2 本條明確各類工程的抗震設防標準。劃分抗震設防類別,是為了體現抗震防災對策的區(qū)別對待原則,其主要體現在抗震設防標準的差別上。所謂的抗震設防標準,指衡量工程結構所應具有的抗震防災能力高低的尺度。結構的抗震防災能力取決于結構所具有的承載力和變形能力兩個不可分割的因素,因此,工程結構抗震設防標準具體體現為抗震設計所采用的抗震措施的高低和地震作用取值的大小。這個要求的高低,依據抗震設防類別的不同,在當地設防烈度的基礎上分別予以調整。
抗震措施,指的是除地震作用計算和抗力計算以外的所有抗震設計內容,即包括設計規(guī)范對各類結構抗震設計的一般規(guī)定、地震作用效應(內力)調整、構件的尺寸、較小構造配筋等細部構造要求等等設計內容。在當代地震科學發(fā)展階段,地震區(qū)劃圖給出的烈度具有很大不確定性,抗震措施對于保證結構抗震防災能力是十分重要的。因此,在現有的經濟技術條件下,我國抗震設防標準的不同主要體現為抗震措施的差別,與某些發(fā)達國家側重于只提高地震作用(10%~30%)而不提高抗震措施,在概念上有所不同:提高抗震措施,目的是增加結構延性,提高結構的變形能力,著眼于把有限的財力、物力用在增加結構關鍵部位或薄弱部位的抗震能力上,是經濟而有效的方法;而提高地震作用,目的是增加結構強度,進而提高結構的抗震能力,結構的所有構件均需全面增加材料,投資會全面增加而效果不如前者,投資效益較差。
各類工程設防標準比較如表3所示,需要注意的是,標準設防類的要求是較基本要求,是其他各類工程抗震設防標準提高或降低的基準。重點設防類和特殊設防類的抗震措施均是在標準設防類的基礎上,再提高一度進行加強;適度設防類的抗震措施,允許根據實際情況,在標準設防類的基礎上適當降低。除特殊設防類外,其他各類建筑的地震作用均應根據本地區(qū)的設防烈度確定;特殊設防類工程的地震作用應按地震安全性評價結果確定,但是安全評價結果要滿足以下兩個條件方可使用:①安全評價結果必須經過地震主管部門的審批,②安全評價結果不應低于本規(guī)范的地震作用要求。
對于城市橋梁,由于體系冗余較少,抗震設防類別的差別還體現為強度要求的不同,采用重要性系數對不同類別橋梁的設計地震作用進行調整。
實施與檢查控制
(1)實施
1)甲類地震作用計算取值標準的掌握。
甲類工程,應按高于當地抗震設防烈度取值,其值應按批準的地震安全性評價的結果確定。這意味著,提高的幅度應經專門研究,并需要按規(guī)定的權限審批。限于當前的技術水平,當按地震安全性評價結果所提供的參數計算的地震作用小于按設防烈度和規(guī)范方法計算的結果時,仍需比按規(guī)范方法的計算結果有所提高。條件許可時,專門研究可包括基于建筑地震破壞損失和投資關系優(yōu)化原則確定的方法。
2)抗震措施和抗震構造措施要求高低的掌握。
所謂的“抗震措施”,是指除了地震作用計算和構件抗力計算以外的抗震設計內容,包括建筑總體布置、結構選型、地基抗液化措施、考慮概念設計對地震作用效應(內力和變形等)的調整,以及各種抗震構造措施;而“抗震構造措施”,是指根據抗震概念設計的原則,一般不需計算而對結構和非結構各部分所采取的細部構造。因此,抗震措施的提高和降低,包括本規(guī)范各章中除地震作用計算和抗力計算的所有規(guī)定;而抗震構造措施只是抗震措施的一部分,其提高和降低的規(guī)定僅涉及抗震設防標準的部分調整問題。需要注意“抗震措施”和“抗震構造措施”二者的區(qū)別和聯系。
3)作為抗震設防標準的例外,有下列幾種情況:
① 9度設防的特殊設防類、重點設防類,其抗震措施高于9度,不是提高一度。
② 根據震害經驗,對Ⅰ類場地,除6度設防外均允許降低一度采取抗震措施中的抗震構造措施。
③ 對于城市橋梁,由于體系冗余較少,抗震設防類別的差別還體現為強度要求的不同,采用重要性系數對不同類別橋梁的設計地震作用進行調整。
④ 確定是否液化及液化等級,只與設防烈度有關,而與設防分類無關;但對同樣的液化等級,抗液化措施與設防分類有關,其具體規(guī)定不按提高一度或降低一度的方法處理。
⑤ 混凝土結構和鋼結構房屋的較大適用高度:重點設防類與標準設防類相同,不按提高一度的規(guī)定采用。
⑥ 多層砌體房屋的總高度和層數控制:重點設防類比標準設防類降低3m、層數減少一層,即7度設防時與提高一度的控制結果相同,而按6度、8度、9度設防時不按提高一度的規(guī)定執(zhí)行。
(2)檢查
檢查設防標準,查看房屋高度、抗液化措施、地震作用取值、內力調整和構造措施等是否符合相關控制要求。
2.4 工程抗震體系
2.4.1 本條明確各類工程結構抗震體系確定的總體原則和基本要求??拐痼w系是工程結構抗御地震作用的核心組成部分,對其選型和基本要求作出強制性規(guī)定,是實現預期抗震設防目標的基本保障。為提高橋梁結構抗震性能,在汲取歷次地震震害教訓的基礎上,提出防落梁要求,防止地震作用下橋梁結構整體倒塌破壞,切斷震區(qū)交通生命線。
實施與檢查控制
(1)實施
1)結構體系應受力明確、傳力合理、具備必要的承載力和良好的延性,要防止局部的加強導致整個結構剛度和強度不協(xié)調;有意識地控制薄弱層,使之有足夠的變形能力又不發(fā)生薄弱層(部位)轉移,是提高結構整體抗震能力的有效手段。結構設計應盡可能在建筑方案的基礎上采取措施避免薄弱部位的地震破壞導致整個結構的倒塌;一旦不改變建筑方案無法在現有經濟技術條件下采取措施防止倒塌,則應根據規(guī)定對建筑方案進行調整。
2)結構薄弱層和薄弱部位的判別、驗算及加強措施,應針對具體情況正確處理,使其確實有效:
① 結構在強烈地震下不存在強度安全儲備,構件的實際承載力分析(而不是承載力設計值的分析)是判斷薄弱層(部位)的基礎。
② 要使樓層(部位)的實際承載力和設計計算的彈性受力之比在總體上保持一個相對均勻的變化,一旦樓層(或部位)的這個比例有突變,會由于塑性內力重分布導致塑性變形的集中。
③ 要防止在局部上加強而忽視整個結構各部位剛度、強度的協(xié)調。
(2)檢查
檢查結構體系,查看復雜的傳遞途徑是否有準確的計算和相應的措施。
2.4.2 本條明確建筑工程抗震體系的基本措施要求??拐鸫胧┦墙ㄖ拐鹉芰Φ闹匾M成部分,本條針對房屋建筑的具體情況,給出的基本措施要求是歷次地震災害的經驗或教訓的總結,并經過實際強震檢驗證明屬于行之有效的、基本的抗震概念或原則,也是保證工程抗震質量、實現預期設防目標的基本手段,需要在國家層面作出強制性要求。需要說明的是,本條中的構件整體性要求,主要是針對由塊材組合而成的砌體墻體等結構構件。
2.4.3 本條明確城鎮(zhèn)給水排水和燃氣熱力工程抗震體系的基本措施要求??拐鸫胧┦浅擎?zhèn)給水排水和燃氣熱力工程抗震能力的重要組成部分,本條給出的基本措施要求是歷次地震災害的經驗或教訓的總結,并經過實際強震檢驗證明屬于行之有效的、基本的抗震概念或原則,也是保證工程抗震質量、實現預期設防目標的基本手段,需要在國家層面作出強制性要求。
2.4.4 本條明確相鄰建筑(或結構)的地震碰撞控制要求。鑒于近期大地震中相鄰建筑(或結構)碰撞破壞頻繁,且實際工程中防震縫的使用、管理不當進一步加重碰撞風險,本規(guī)范提出要保證在設防地震作用下相鄰建筑(或結構)不發(fā)生碰撞,并對防震縫的管理和使用提出明確要求是必要的。本條參考歐洲規(guī)范《建筑結構抗震設計 一般規(guī)定》EN1998-1:2004第4.4.2.7條有關防震縫的設置要求。
2.4.5 本條明確設計文件中必須注明的抗震相關材料、施工以及附屬設施的特別要求。結構材料、施工質量以及附屬機電設備的抗震措施等均會對工程抗震防災能力構成重要影響,為保證工程實現預期設防目標,需要在設計文件中明確上述特別要求。
實施與檢查控制
(1)實施
本條規(guī)定是針對設計人員的,要求在結構設計總說明中特別注明的內容,主要是材料的較低強度等級、某些特別的施工順序和縱向受力鋼筋等強替換規(guī)定,對于材料自身應具有的性能,只要明確要求符合相關產品標準即可。
(2)檢查
檢查材料和施工要求,查看設計總說明中的特別內容。
3 場地與地基基礎抗震
3.1 場地抗震勘察
3.1.1 本條明確場地和巖土抗震勘察的基本要求,地震造成建筑的破壞,除了地震動直接引起的結構破壞外,還有場地的原因,諸如地基不均勻沉降、砂性土液化、滑坡、地表錯動和地裂、局部地形地貌的放大作用等。為了減輕場地造成的地震災害、保證勘察質量能滿足抗震設防的需要,對巖土工程抗震勘察的基本內容和成果表現等基本要求作出強制性規(guī)定是必要的。
實施與檢查控制
(1)實施
1)勘察內容:應根據實際的土層情況確定,大致應包括地段劃分、液化判別,不利地段的地質、地貌、地形條件資料以及滑坡、崩塌、軟土震陷等巖土穩(wěn)定性評價等。
2)場地地段的劃分,在選擇建筑場地的勘察階段進行,根據地震活動情況和工程地質資料進行綜合評價。對軟弱土、液化土等不利地段,要按本規(guī)范的相關規(guī)定提出相應的措施。
3)場地類別劃分要依據場地覆蓋層厚度和土層的等效剪切波速兩個因素決定。對于多層砌體結構,場地類別與抗震設計無直接關系,可略放寬場地類別劃分的要求:對深基礎和樁基,均不改變其場地類別,必要時可通過考慮地基基礎與上部結構共同工作的分析結果,適當減小計算的地震作用。
4)提供覆蓋層范圍內各土層的動力參數,包括不同變形狀態(tài)下的動變形模量和阻尼比,是為了在采用時程分析法計算時形成場址的人工地震波,設計單位無此要求時可不做。
(2)檢查
檢查勘察內容,查看勘察報告的項目和評價依據。
3.1.2 本條明確工程場址選擇的基本原則和地段劃分標準。地震造成建筑的破壞,情況多種多樣,大致可以分為三類,其一是地震動直接引起的結構破壞,其二是海嘯、火災、爆炸等次生災害所致,其三是斷層錯動、山崖崩塌、河岸滑坡、地層陷落等嚴重地面變形導致。因此,選擇有利于抗震的工程場址是減輕地震災害的優(yōu)選道工序。作為建筑與市政工程抗震防災的國家標準,對場址選擇的基本原則提出強制性要求是非常必要的。
實施與檢查控制
(1)實施
場地地段的劃分,是在選擇建筑場地的勘察階段進行的,要根據地震活動情況和工程地質資料進行綜合評價。對軟弱土、液化土等不利地段,要按本規(guī)范的相關規(guī)定提出相應的措施。
(2)檢查
檢查地段劃分,查看巖土勘察報告中的場地地段劃分是否合適、不利地段勘察工作的深度和評價結論等。
3.1.3 本條明確場地類別的劃分標準。場地類別是工程抗震設計的重要參數,直接涉及工程結構地震作用取值是否合適,因此,對場地類別的劃分標準作出強制性要求是必要的。
實施與檢查控制
(1)實施
1)場地類別劃分,不要誤為“場地土類別”劃分,要依據場地覆蓋層厚度和場地土層軟硬程度(以等效剪切波速表征)這兩個因素劃分??紤]到場地是一個較大范圍的區(qū)域,對于多層砌體結構,場地類別與抗震設計無直接關系,可略放寬場地類別劃分的要求:在一個小區(qū),應有滿足較少數量且深度達到20m的鉆孔;對深基礎和樁基,均不改變其場地類別,必要時可通過考慮地基基礎與上部結構共同工作的分析結果,適當減小計算的地震作用。
2)計算等效剪切波速時,土層的分界處應有波速測試值,波速測試孔的土層剖面應能代表整個場地;覆蓋層厚度和等效剪切波速都不是嚴格的數值,有±15%的誤差屬正常范圍,當上述兩個因素距相鄰兩類場地的分界處屬于上述誤差范圍時,允許勘察報告說明該場地界于兩類場地之間,以便設計人員通過插入法確定設計特征周期。
(2)檢查
檢查場地劃分,查看勘察報告的場地類別評定依據。
3.2 地基與基礎抗震
3.2.1 本條明確天然地基抗震驗算的原則要求。地基抗震驗算是抗震設計的重要內容,效應組合和抗力如何取值是驗算正確與否的關鍵,因此,對天然地基抗震驗算的效應和抗力取值作出強制性要求是必要的。
實施與檢查控制
(1)實施
1)抗震承載力是在靜力設計的承載力特征值基礎上進行調整的,而靜力設計的承載力特征值應按地基基礎相關技術標準進行深度和寬度修正,因此,不可先做抗震調整后再進行深度和寬度修正。
2)地基基礎的抗震驗算一般采用“擬靜力法”,即將施加于基礎上的地震作用當作靜力,然后驗算這種條件下的承載力和穩(wěn)定性。天然地基抗震驗算公式與靜載驗算相同,平均壓力和較大壓力的計算均應取標準組合。
3)基礎構件的驗算,包括天然地基的基礎高度、樁基承臺、樁身等,仍采用地震作用效應基本組合進行構件的抗震截面驗算,基礎構件的承載力抗震調整系數7屈應根據受力狀態(tài)的不同確定。
4)地基基礎的有關設計參數應與勘察成果相符,基礎選型應與巖土工程勘察成果協(xié)調。
(2)檢查
檢查地基驗算,查看計算書中的分項系數和承載力特征值。
3.2.2 本條明確液化判別要求和處理原則。地震時由于砂性土(包括飽和砂土和飽和粉土)液化而導致建筑或工程破壞的事例很多,因此,應對砂土液化問題充分重視。作為強制性要求,本條較全面地規(guī)定了減少地基液化危害的對策:首先,液化判別的范圍是除6度設防外存在飽和砂土和飽和粉土的土層;其次,一旦屬于液化土,應確定地基的液化等級;較后,根據液化等級和建筑抗震設防類別,選擇合適的處理措施,包括地基處理和對上部結構采取加強整體性的相應措施等。
實施與檢查控制
(1)實施
1)凡初判法認定為不液化或不考慮液化影響,不能再用標準貫入法判別,否則可能出現混亂。用于液化判別的黏粒含量,因沿用20世紀70年代的試驗數據,需要采用六偏磷酸鈉作分散劑測定,采用其他方法時應按規(guī)定換算。
2)液化判別的標準貫入數據,每個土層至少應有6個。深基礎和樁基的液化判別深度應為20m。
3)計算地基液化指數時,需對每個鉆孔逐一計算,然后對整個地基綜合評價。
4)采取抗液化工程措施的基本原則是根據液化的可能危害程度區(qū)別對待,盡量減少工程量。對基礎和上部結構的綜合治理,可同時采用多項措施。對較平坦均勻場地的土層,液化的危害主要是不均勻沉陷和開裂;對傾斜場地,土層液化的后果往往是大面積土體滑動導致建筑破壞,二者危害的性質不同,抗液化措施也不同?!督ㄖ拐鹪O計規(guī)范》GB 50011-2010(2016年版)僅對故河道等傾斜場地的液化側向擴展和液化流滑提出處理措施。
5)液化判別、液化等級不按抗震設防類別區(qū)分,但同樣的液化等級,不同設防類別的建筑有不同的抗液化措施。因此,乙類建筑仍按本地區(qū)設防烈度的要求進行液化判別并確定液化等級,再相應采取抗液化措施。
6)震害資料表明,6度時,液化對房屋建筑的震害比較輕微。因此,6度設防的一般建筑不考慮液化影響,僅對不均勻沉陷敏感的乙類建筑考慮液化影響,甲類建筑則需要專門研究。
(2)檢查
檢查液化判別,查看勘察報告的液化判別依據、液化指數和處理措施。
3.2.3 本條明確液化樁基的構造要求。樁基理論分析已經證明,地震作用下的樁基在軟、硬土層交界面處較易受到剪、彎損害,但在采用m法的樁身內力計算方法中卻無法反映,目前除考慮樁土相互作用的地震反應分析可以較好地反映樁身受力情況外,還沒有簡便實用的計算方法保證樁在地震作用下的安全,因此必須采取有效的構造措施。本條的要點在于保證軟土或液化土層附近樁身的抗彎和抗剪能力,是保證液化土和震陷軟土中樁基安全的關鍵。
實施與檢查控制
(1)實施
液化土中樁基超過液化深度的配筋范圍,按全部消除液化沉陷時對樁端伸入穩(wěn)定土層的較小長度采用。
(2)檢查
檢查樁基配筋,查看液化土中樁的配筋范圍和配筋量。
4.1 一般規(guī)定
4.1.1 本條明確設計地震動參數的調整要求和控制底線。通常工程設計地震動參數可由現行國家標準《中國地震動參數區(qū)劃圖》GB 18306確定。但區(qū)劃圖給出的地震動參數僅為一般場地條件下的參數,對于近場效應、局部突出地形、實際場地條件等影響因素并無規(guī)定。為了確保工程地震安全,尚需考慮上述因素的影響對區(qū)劃圖的參數進行調整,方可用于工程設計。本條規(guī)定了考慮近場效應、局部突出地形以及場地條件影響的調整原則和較低調整要求。
所謂的發(fā)震斷裂,指的是全新世活動斷裂中,近500年來發(fā)生過M≥5級地震的斷裂或今后100年內可能發(fā)生M≥5級地震的斷裂。
國內多次大地震的調查資料表明,局部地形條件是影響建筑物破壞程度的一個重要因素。寧夏海原地震,位于渭河谷地的姚莊,烈度為7度;而相距僅2km的牛家山莊,因位于高出百米的突出的黃土梁上,烈度竟高達9度。1966年云南東川地震,位于河谷較平坦地帶的新村,烈度為8度;而鄰近一個孤立山包頂部的硅肺病療養(yǎng)院,從其嚴重破壞程度來評定,烈度不低于9度。海城地震,在大石橋盤龍山高差58m的兩個測點上收到的強余震加速度記錄表明,孤突地形上的地面較大加速度,比坡腳平地上的加速度平均大1.84倍。1970年通海地震的宏觀調查數據表明,位于孤立的狹長山梁頂部的房屋,其震害程度所反映的烈度,比附近平坦地帶的房屋約高出一度。2008年汶川地震中,陜西省寧強縣高臺小學,由于位于近20m高的孤立的土臺之上,地震時其破壞程度明顯大于附近的平坦地帶。
因此,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建筑時,除保證其在地震作用下的穩(wěn)定性外,尚應考慮局部突出地形對地震動參數的放大作用,這對山區(qū)建筑的抗震計算十分必要。
實施與檢查控制
(1)實施
1)根據歷次地震宏觀震害經驗和地震反應分析結果,局部突出地形地震反應的總體趨勢,大致可以歸納為以下幾點:
① 高突地形距離基準面的高度越大,高處的反應越強烈。
② 離陡坎和邊坡頂部邊緣的距離越大,反應相對減小。
③ 從巖土構成方面看,在同樣地形條件下,土質結構的反應比巖質結構大。
④ 高突地形頂面越開闊,遠離邊緣的中心部位的反應明顯減小。
⑤ 邊坡越陡,其頂部的放大效應相應加大。
2)基于以上變化趨勢,以突出地形的高差H,坡降角度的正切H/L,以及場址距突出地形邊緣的相對距離L1/H為參數,歸納出各種地形的地震力放大作用:
式中:λ——局部突出地形頂部的地震影響系數的放大系數;
a一一局部突出地形地震動參數的增大幅度,按表4采用;
ξ一一附加調整系數,與建筑場地離突出臺地邊緣的距離L1和相對高差H的比值有關。當L1/H<2.5時,ξ可取1.0;當2.5≤L1/H<5時,ξ可取0.6;當L1/H≥5時,ξ可取0.3。L、L1均應按距離場地的較近點考慮。
按上述方法計算的增大系數應滿足本條要求,即局部突出地形頂部的地震影響系數的放大系數λ的計算值,小于1.1時取1.1,大于1.6時取1.6。
3)按表4,局部突出地形地震影響系數的增大幅度a存在取值為0的情況,但不能據此簡單地將此類場地從抗震不利地段中劃出,而應根據地形、地貌和地質等各種條件綜合判斷。
4)本條規(guī)定的較大增大幅度0.6是根據分析結果和綜合判斷給出的,本條的規(guī)定對各種地形,包括山包、山梁、懸崖、陡坡都可以應用。
5)本條要求放大的僅是水平向的地震影響系數較大值,豎向地震影響系數較大值不要求放大。
(2)檢查
檢查巖土工程勘察報告,復核建筑場地的高度、坡降角度和至臺地邊緣的距離,確定增大系數的合適取值。
4.1.2 本條明確地震作用計算的基本原則和要求。靜力設計中,各類結構的荷載取值是一個十分重要的關鍵設計參數;同樣,在抗震設計中,正確的地震作用取值也是十分重要的。本條規(guī)定了地震作用計算時結構計算模型、水平地震作用方向、扭轉效應、豎向地震作用、地震地面運動的空間特性、地面位移的基本要求。
平面投影尺度很大的空間結構指跨度大于120m,或長度大于300m,或懸臂大于40m的結構。
實施與檢查控制
(1)實施
由于地震發(fā)生的地點是隨機的,對某結構物而言,地震作用的方向是隨意的,而且結構的抗側力構件也不一定是正交的,這些在計算地震作用時都應注意。另外,結構物的剛度中心與質量中心不會完全重合,這必然導致結構物產生不同程度的扭轉。較后還應提到,震中區(qū)的豎向地震作用對某些結構物的影響不容忽視,工程實踐時應注意把握好以下幾個問題:
1)水平地震作用的計算方向
一般情況下,應沿結構兩個主軸方向分別考慮水平地震作用計算??紤]到地震可能來自任意方向,當有斜交抗側力構件時,應考慮對各構件的較不利方向的水平地震作用,即與該構件平行方向的水平地震作用。需要注意的是:斜向地震作用計算時,結構底部總剪力以及樓層乾力等數值一般要小于正交方向計算的結果,但對于斜向抗側力構件來說,其截面設計的控制性內力和配筋結果卻往往取決于斜向地震作用的計算結果,因此,當結構存在斜交構件時,不能忽視斜向地震作用計算。
注意斜交構件與斜交結構的差別。有斜交抗側力構件時是指結構中任一抗側力構件與結構主軸方向斜交時,均應按本規(guī)范要求計算各抗側力構件方向的水平地震作用,而不是僅指斜交結構。
2)豎向地震作用的計算范圍
豎向地震作用計算時,應注意大跨度和長懸臂結構的界定,如表5所示。
(2)檢查
檢查地震作用方向,查看計算的模型和項目。
4.1.3 本條明確重力荷載代表值的取值要求。建筑結構抗震計算時,重力荷載代表值的取值十分重要,按現行國家標準《建筑結構可靠性設計統(tǒng)一標準》GB 50068的原則規(guī)定,地震發(fā)生時,恒荷載與其他重力荷載可能的遇合結果總稱為“抗震設計的重力荷載代表值GE”,即永久荷載標準值與有關可變荷載組合值之和。
實施與檢查控制
(1)實施
對于按等效均布計算的樓面消防車荷載,根據概率原理,當建筑工程發(fā)生火災、消防車進行消防作業(yè)的同時,本地區(qū)發(fā)生50年一遇地震(多遇地震)的可能性是很小的。因此,對于建筑抗震設計來說,消防車荷載屬于另一種偶然荷載,計算建筑的重力荷載代表值時,可不予以考慮。
(2)檢查
檢查重力荷載代表值,查看計算的組合系數。
4.1.4 本條明確結構構件抗震驗算的范圍和設計基本要求。強烈地震下結構和構件并不存在承載力極限狀態(tài)的可靠性。從根本上說,建筑結構的抗震驗算應該是在強烈地震下的彈塑性變形能力和承載力極限狀態(tài)的驗算。本條結合我國工程實踐,對構件抗震承載力驗算范圍和設計基本要求提出強制性要求是必要的。
實施與檢查控制
(1)實施
6度設防時一般不計算,當規(guī)范、規(guī)程中有具體規(guī)定時仍應計算。對于一些體型復雜的不規(guī)則結構,仍然需要計算。
不規(guī)則建筑按相關的技術標準進一步界定。
(2)檢查
檢查抗震驗算范圍,查看計算的原始參數和構件驗算內容。
4.2 地震作用
4.2.1 本條明確地震作用計算方法的選取原則。地震作用計算是結構抗震設計的重要內容,而地震作用取值的合適與否很大程度上取決于地震作用計算方法選擇的是否合適。本條對各種地震作用計算方法的基本原則進行強制性規(guī)定是合適的。
4.2.2 本條明確各類建筑與市政工程水平地震影響系數的取值。彈性反應譜理論仍是現階段抗震設計的較基本理論,我國工程界習慣采用地震影響系數曲線形式來表述反應譜。本條規(guī)定了不同設防烈度、設計地震分組和場地類別的地震影響系數的基本設計參數——較大值和設計特征周期等,是正確計算建筑結構地震作用的關鍵。
實施與檢查控制
(1)實施
凡國家標準和各行業(yè)標準無明確規(guī)定的結構,其阻尼比均按0.05取值。
當采用工程場地地震動安全性評價報告作為工程抗震設計依據時,工程場地地震動安全性評價報告應按規(guī)定的權限審批,且按地震安全性評價報告所提供的參數計算的地震作用不應小于按設防烈度和規(guī)范方法計算的結果,否則,應按規(guī)范方法的計算結果進行設計。
進行罕遇地震計算的設計特征周期增加0.05s,以反映大震級地震動的頻譜特性與中小震級的不同。
(2)檢查
檢查地震影響系數,查看計算書的烈度、設計地震分組、阻尼比和場地類別。
4.2.3 本條明確水平地震作用的下限控制要求。地震作用的取值直接決定著工程結構的抗震承載能力,是抗震設計的重要內容之一。但鑒于現階段的科學技術手段,尚難以對地震以及地震地面運動的強度、頻譜、持續(xù)時間等特性作出準確的預測;另外,結構計算本身仍然存在很大的不確定性,因此,為了保證工程結構具備必要的抗震承載能力,對用于結構設計的地震作用作出下限規(guī)定,已成為國際通行的做法。
實施與檢查控制
(1)實施
1)當底部總剪力相差較多時,結構的選型和總體布置需重新調整,不能僅采用乘以增大系數方法處理。
2)只要底部總剪力不滿足要求,則以上各樓層的剪力均需要調整,不能僅調整不滿足的樓層。
3)滿足較小地震剪力是結構后續(xù)抗震計算的前提,只有調整到符合較小剪力要求才能進行相應的地震傾覆力矩、構件內力、位移等的計算分析。即應先調整樓層剪力,再計算內力及位移。
4)采用時程分析法時,其計算的總剪力也需符合較小地震剪力的要求。
5)較小剪重比的規(guī)定不考慮阻尼比的不同,是較低要求,各類結構,包括鋼結構、隔震和消能減震結構均需遵守。
6)采用場地地震安全性評價報告的參數進行計算時,也應遵守本條規(guī)定。
(2)檢查
檢查較小地震剪力,查看計算結果的樓層剪力系數。
4.3 抗震驗算
4.3.1 本條明確結構構件抗震承載力驗算的基本原則和要求。結構在設防烈度下的抗震驗算根本上應該是彈塑性變形驗算,但為減少驗算工作量并符合設計習慣,對大部分結構,將變形驗算轉換為眾值烈度地震(多遇地震)作用下構件承載力驗算的形式來表現。現階段,大部分結構構件截面抗震驗算時,采用了各有關標準的承載力設計值Rd,因此,抗震設計的抗力分項系數就相應地變?yōu)榉强拐鹪O計的構件承載力設計值的抗震調整系數γRE,即γRE=Rd/RdE或RdE=Rd/γRE。為了保證結構構件抗震承載力驗算的準確性,對抗震驗算的基本表達式及關鍵參數取值提出強制性要求,是必要的。
實施與檢查控制
(1)實施
對電算結果的分析認可是十分重要的;對關鍵的抗震薄弱部位和構件,抗震承載力必須滿足要求,必要時應采用手算復核,避免電算結果因計算模型不完全符合實際而造成安全隱患。
由于抗震承載力驗算時引入的“承載力抗震調整系數γRE”小于1.0,構件設計內力的較不利組合不一定是地震基本組合,在設防烈度較低時尤其如此,此時,要特別注意這些構件的細部構造要求。
地基基礎構件的抗震驗算,與地基基礎設計規(guī)范協(xié)調,仍采用基本組合,其表達式按本條規(guī)定執(zhí)行,基礎構件的抗震承載力調整系數γRE既應根據受力狀態(tài)按照本條表4.3.1采用。例如,對于鋼筋混凝土柱下獨立基礎的底板受彎配筋計算可按梁受彎采用,即γRE取0.75;對條形地基梁的受剪驗算取0.85等。
(2)檢查
檢查抗震驗算表達式,查看關鍵部位的構件抗震承載力。
4.3.2 本條明確結構構件截面的地震組合內力計算原則和要求。地震作用效應組合是結構構件抗震設計的重要內容,設計人員應嚴格執(zhí)行。需要注意的是,鑒于地震本身的不確定性以及結構抗震計算的不確定性,結構計算所得的地震作用效應尚應根據抗震概念設計的原則要求進行必要的調整。
本條中,不包括在重力荷載內的永久荷載,主要指的是土壓力、水壓力、預應力等不變荷載;不包括在重力荷載內的可變荷載主要包括溫度作用、風荷載等。
實施與檢查控制
(1)實施
地震作用效應基本組合中,含有考慮抗震概念設計的一些效應調整。在現行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011及相關技術規(guī)程中,屬于抗震概念設計的地震作用效應調整的內容較多,有的是在地震作用效應組合之前進行的,有的是在組合之后進行的,實施時需加以注意。
(2)檢查
檢查地震基本組合,查看計算的分項系數。
4.3.3 本條明確各類結構的地震變形驗算原則和要求。結構抗震驗算根本上應該是彈塑性變形驗算,抗震相關技術標準主要進行的是結構構件抗震承載力驗算,其主要目的是為了減少驗算工作量并符合設計習慣。鑒于抗震變形驗算的重要性以及結構計算分析技術和手段的豐富與發(fā)展,本條對各類工程結構抗震變形驗算的基本原則和要求作出強制性要求,既可以促進結構彈塑性分析技術的發(fā)展和應用,也可以確保工程結構的抗震安全性,是十分必要的。
5 建筑工程抗震措施
5.1 一般規(guī)定
5.1.1 本條明確建筑方案的概念設計原則。宏觀震害經驗表明,在同一次地震中,體型復雜的房屋比體型規(guī)則的房屋容易破壞,甚至倒塌。建筑方案的規(guī)則性對建筑結構的抗震安全性來說十分重要。本條對建筑師的建筑設計方案提出了強制性要求,要求業(yè)主、建筑師、結構工程師必須嚴格執(zhí)行,優(yōu)先采用符合抗震概念設計原理的、規(guī)則的設計方案;對于一般不規(guī)則的建筑方案,應按規(guī)范、規(guī)程的有關規(guī)定采取加強措施;對特別不規(guī)則的建筑方案要進行專門研究和論證,采取高于規(guī)范、規(guī)程規(guī)定的加強措施,對于特別不規(guī)則的建筑應進行嚴格的抗震設防專項審查;對于嚴重不規(guī)則的建筑方案應要求建筑師予以修改、調整。
實施與檢查控制
(1)實施
所謂規(guī)則,包含了對建筑平、立面外形,抗側力構件布置、質量分布,直至承載力分布等諸多因素的綜合要求,很難一一用若干個簡化的定量指標劃分。
設防烈度不同,不規(guī)則建筑方案的界限相同,但設計要求有所不同。烈度越高,不僅僅是需要采取的措施增加,體現各種概念設計的調整系數也要加大。
不同的結構類型,由于可采取的措施不同,不規(guī)則的定量指標也不盡相同。對砌體結構而言屬于嚴重不規(guī)則的建筑方案,改用混凝土結構則可能采取有效的抗震措施使之轉化為非嚴重不規(guī)則。例如,較大錯層的多層砌體房屋,其總層數比沒有錯層時多1倍,則房屋的總層數可能超過砌體房屋層數的強制性限值,不能采用砌體結構;改為混凝土結構,只對房屋總高度有較大適用高度的控制。對屬于嚴重不規(guī)則的普通鋼筋混凝土結構,改為鋼結構,也可能采取措施將嚴重不規(guī)則轉化為一般不規(guī)則或特別不規(guī)則。
對于不落地構件通過次梁轉換的問題,應慎重對待。少量的次梁轉換,設計時對不落地構件(混凝土墻、磚抗震墻、柱、支撐等)的地震作用如何通過次梁傳遞到主梁又傳遞到落地豎向構件要有明確的計算,并采取相應的加強措施,方可視為有明確的計算簡圖和合理的傳遞途徑。
結構薄弱層和薄弱部位的判別、驗算及加強措施,應針對具體情況正確處理,使其確實有效。
一個體型不規(guī)則的房屋,要達到國家標準規(guī)定的抗震設防目標,在設計、施工、監(jiān)理方面都需要投入較多的力量,需要較高的投資,有時可能是不切實際的。因此,嚴重不規(guī)則的建筑方案應予以修改、調整。一般不規(guī)則的建筑方案應按相關技術規(guī)定進行抗震設計;同時有多項明顯不規(guī)則或僅某項不規(guī)則接近上限的建筑方案,只要不屬于嚴重不規(guī)則,結構設計人員應采取比標準技術要求更加有效的措施。其中,對于高層建筑,應按《超限高層建筑工程抗震設防管理規(guī)定》(建設部令第111號)的要求,在初步設計階段,由建設單位向工程所在地的省級建設行政主管部門提出超限建造的申請,經專家委員會審查通過后方可進行施工圖設計。
(2)檢查
檢查建筑的規(guī)則性,查看不規(guī)則建筑設計方案的規(guī)則性論證和調整。
5.1.2 本條明確混凝土結構、鋼結構、鋼-混凝土組合結構、木結構房屋抗震體系選用的基本原則。房屋建筑抗震體系選擇的合適與否直接決定著其抗震能力的高低,本條基于抗震概念設計的基本原則,作出強制性要求是必要的。
5.1.3 本條明確框架填充墻不利影響的控制要求。在框架結構中,隔墻和圍護墻采用實心磚、空心磚、硅酸鹽砌塊、加氣混凝土砌塊砌筑時,這些剛性填充墻將在很大程度上改變結構的動力特性,給整個結構的抗震性能帶來一些有利的或不利的影響。本規(guī)范對這些隔墻和圍護墻的總體設計要求是,在工程設計中考慮其有利的一面,防止其不利的一面。砌體填充墻由于具有較大的抗推剛度,其布置合理與否直接關系到框架的剪力分布以及整個房屋的抗震安全。震害調查表明,如果剛性非承重墻體布置不合理,會造成主體結構不同程度的破壞,甚至倒塌。汶川和玉樹地震中,框架結構大量出現樓梯構件及相應的主體結構破壞現象,為此,本條對框架結構填充墻的不利影響提出控制性要求是必要的。
本條參考了歐洲規(guī)范《建筑結構抗震規(guī)范》EN 1998-1:2004第4.3.6節(jié)“砌體填充框架補充規(guī)定”以及第5.9節(jié)“砌體或混凝土填充墻的局部影響”的若干原則。
實施與檢查控制
(1)實施
對考慮填充墻不利影響的抗震設計,可根據填充墻布置的不同情況區(qū)別對待:
1)填充墻上下不均勻,形成薄弱樓層時,應按底層框架-抗震墻砌體房屋的相關要求,驗算上下樓層的剛度比值,設置必要的抗震墻(混凝土或砌體),同時加強構造措施。
2)填充墻平面布置不均勻,導致結構扭轉時,要調整墻體布置或結合其他專業(yè)需要將部分磚墻改為輕質隔墻,盡量使墻體均勻、對稱分布;同時,建筑邊榀構件的地震作用效應應乘以扭轉效應增大系數。
3)局部砌筑不到頂,形成短柱時,應考慮填充墻的約束作用,重新核算框架柱的剪跨比,按短柱或極短柱的相關要求進行設計,箍筋全高加密;若抗剪承載能力不足,尚應增加交叉斜向配筋。
4)單側布置填充墻的框架柱,上端可能沖剪破壞時,結構分析時應考慮填充墻剛度對地震剪力分配的影響,合理確定柱各部位所受的剪力和彎矩并進行截面承載能力驗算;考慮填充墻對框架柱產生的附加內力,具體計算方法,可參考底部框架-抗震墻砌體房屋中底部框柱附加內力的計算規(guī)定,框架柱上端除考慮上述附加內力進行設計外,尚應加密箍筋,增設45°方向抗沖切鋼筋等。
(2)檢查
檢查框架結構填充墻的布置,查看填充墻的平面、立面布置以及局部設置情況,是否存在對主體結構抗震不利的情況,結構專業(yè)采取的處理措施是否合適等。
5.1.4 本條對山地建筑的邊坡工程和地基安全提出了強制性要求。地震造成建筑的破壞,除了地震動直接引起結構破壞外,還有場地條件的原因,比如地表錯動和斷裂、地基不均勻沉降、滑坡、液化、震陷等。山區(qū)建筑工程,應依據地形、地質條件和使用要求,從總體規(guī)劃、選址、勘察、邊坡工程、地基基礎設計、建筑施工等各個方面給予特別的重視。
5.1.5 本條明確隔震裝置、消能部件性能的基本要求。隔震裝置、消能部件性能參數的合適選擇以及長期維護要求,是確保此類房屋建筑地震安全的關鍵,本規(guī)范提出強制性要求,是必要的。
實施與檢查控制
(1)實施
隔震減震部件的性能參數是涉及隔震減震效果的重要設計參數,橡膠隔震支座的有效剛度與振動周期有關,動靜剛度差別大,為保證隔震的有效性,需要采用相應于隔振體系基本周期的動剛度進行計算,產品應提供有關的性能參數。檢驗應嚴格把關,要求現場抽樣檢驗100%合格。特別要求檢驗隔震支座的平均壓應力設計值是否滿足規(guī)定。
隔震減震部件性能的保持和維護十分重要,除了產品自身性能保證外,在規(guī)定的結構設計使用年限內,使用時對隔震減震部件還要有檢查和替換制度的保證。這一點,在結構設計說明中應特別予以注明。
(2)檢查
檢查隔震減震部件,查看自身性能參數檢驗和設計說明中對維護、替換的要求。
5.1.6~5.1.10 這幾條明確隔震建筑抗震設計的特殊要求,包括上部結構、隔震層、下部結構以及隔震層與上下部結構的連接構造等基本要求。
實施與檢查控制
(1)實施
隔震后,整個體系的自振周期不能過長;水平向隔震系數的確定,應確保隔震后上部結構的水平地震剪力不小于本規(guī)范關于較小地震剪力的強制性要求。
注意:橡膠隔震支座不隔離豎向地震的不利影響。
隔震層應在罕遇地震下保持穩(wěn)定,計算平均壓應力設計值時,應取相應分項系數:一般情況,壓應力設計值需取永久荷載分項系數1.3、活荷載分項系數1.5的組合值;需要驗算傾覆時,應取水平地震作用為主的基本組合,即重力荷載分項系數取1.3,水平地震作用的分項系數為1.4,豎向地震作用分項系數為0.6;需要驗算豎向地震作用時,應取豎向地震作用為主的基本組合,即重力荷載分項系數取1.3,水平地震作用的分項系數為0.6,豎向地震作用的分項系數取1.4。
隔震支座的位移控制,不僅要考慮平均位移,而且要考慮偶然偏心引起的扭轉位移,罕遇地震下還要考慮重力二階效應產生的附加位移。該位移值不得超過隔震元件的較大允許位移。
隔震層以下的結構(基礎或地下室)在罕遇地震作用下的驗算,需取隔震后各個隔震支座底部在罕遇地震時向下傳遞的內力進行驗算,而不是隔震前罕遇地震作用的結構底部各構件傳遞的內力。
(2)檢查
檢查隔震設計控制,查看水平向減震系數、隔震層位移和穩(wěn)定性。
檢查隔震下部控制,查看基礎、地下室在罕遇地震下的承載力及抗液化措施。
5.1.11 本條明確消能減震結構抗震設計的特殊要求,包括地震作用與抗震驗算、變形驗算、構造措施等基本要求。
5.1.12 本條明確建筑非結構構件和附屬機電設備的抗震設防要求和范圍。建筑非結構構件指建筑中除承重骨架體系以外的固定構件和部件,主要包括非承重墻體,附著于樓面和屋面結構的構件、裝飾構件和部件、固定于樓面的大型儲物架等。非結構構件在抗震設計時往往容易被忽略,但從震害調查來看,非結構構件處理不好往往在地震時倒塌傷人,砸壞設備財產,破壞主體結構,特別是現代建筑,裝修造價占總投資的比例很大。因此,非結構構件的抗震問題應該引起重視。需要說明的是,非結構構件的抗震設計應由相關專業(yè)人員負責進行。
建筑附屬機電設備指為現代建筑使用功能服務的附屬機械、電氣構件、部件和系統(tǒng),主要包括電梯、照明和應急電源、廣播電視設備、通信設備、管道系統(tǒng)、供暖和空氣調節(jié)系統(tǒng)、煙火監(jiān)測和消防系統(tǒng)等。建筑附屬機電設備,不屬于主體結構,抗震設計時往往容易被忽略,但附屬機電設備直接影響著建筑的使用功能,同時,破壞時也容易導致次生災害。
實施與檢查控制
(1)實施
1)非結構構件的抗震設計應由相關專業(yè)的設計人員完成,而不是一概由結構專業(yè)完成。對于設備和管線,抗震設計內容主要指錨固和連接。對砌體填充墻,主要指其本身的構造及與主體結構的拉結和連接。
2)非結構構件的抗震對策,可根據不同情況區(qū)別對待:
① 做好細部構造,讓非結構構件成為抗震結構的一部分,在計算分析時,充分考慮非結構構件的質量、剛度、強度和變形能力。
② 與上述相反,在構造做法上防止非結構構件參與工作,抗震計算時只考慮其質量,不考慮其強度和剛度。
③ 防止非結構構件在地震作用下出平面倒塌。
④ 對裝飾要求高的建筑選用適合的抗震結構,主體結構要具有足夠的剛度,以減小主體結構的變形量,使之符合本規(guī)范要求,避免裝飾破壞。
⑤ 加強建筑附屬機電設備支架與主體結構的連接與錨固,盡量避免發(fā)生次生災害。
(2)檢查
檢查非結構構件,查看隔墻等的連接構造。
5.1.13 本條明確結構設計時,非結構安裝部位的加強要求。主體結構中非結構構件的安裝部位,一般會伴隨著應力集中現象,同時,也是非結構構件地震作用向主體結構傳遞的關鍵節(jié)點,需要采取加強措施。
5.1.14 本條明確非承重墻體的基本構造要求。汶川、玉樹等近期大地震中,出現大量填充墻、圍護墻、女兒墻等非承重墻體破壞的現象,造成相當大的人員傷亡和財產損失。因此,對于非承重墻體的抗震問題應該給予足夠的重視。本條對非承重墻體與主體結構的拉結、墻體本身及其與主體結構連接的變形能力等提出原則性要求,是非常必要的。
5.1.15 本條明確建筑裝飾構件的基本構造要求。汶川、玉樹等近期地震中,建筑頂棚等建筑裝飾構件出現大量破壞,嚴重影響建筑使用功能,甚至造成人員傷亡。本條對建筑裝飾構件的基本構造要求提出原則性要求,是非常必要的。
5.1.16 本條明確機電設備布局的基本要求。附屬設備,特別是應急系統(tǒng)的備用電源、存儲有害物質的容器等,不應設置在容易導致使用功能發(fā)生障礙等二次災害的部位,包括房門、人流出入口和通道附近。設防地震下需要連續(xù)工作的附屬設備,包括煙火檢測和消防系統(tǒng),其支架應能保證在設防地震下的正常工作,應設置在結構地震反應較小的部位。
5.1.17 明確管道設備的基本構造要求。當管道、電纜、通風管和設備的洞口設置不合理時,將削弱主要承重構件的抗震能力,必須予以防止。地震時,各種管道自身的損壞并不多見,主要是管道支架之間或支架與設備之間的相對位移造成的連接損壞。因此,合理設計各種支架、支座及其連接,除了增設斜桿以提高支架剛度、整體性和承載力外,采取增加連接變形能力的措施也是必要的。
5.1.18 本條明確設備支架的基本構造要求。附屬機電設備地震破壞的一個主要原因是基座或支架與主體結構連接不牢或固定不足造成設備移位或滑落,因此,對附屬機電設備的基座或支架以及相關連接件和錨固件的抗震性能提出原則性要求是必要的。同時,結構體系中,用以固定建筑附屬機電設備預埋件、錨固件的部位,也應采取加強措施,以承受附屬機電設備傳給主體結構的地震作用。
5.2 混凝土結構房屋
5.2.1 本條明確混凝土房屋抗震等級的基本規(guī)定。鋼筋混凝土房屋的抗震等級是重要的設計參數,抗震等級不同,不僅計算時相應的內力調整系數不同,對配筋、配箍、軸壓比、剪壓比的構造要求也有所不同,體現了不同延性要求和區(qū)別對待的設計原則。本條綜合考慮設防烈度、設防類別、結構類型和房屋高度4個因素給出抗震等級的基本規(guī)定是必要的。
(1)關于高度分界數值的把握
根據《工程建設標準編寫規(guī)定》(建標〔2008〕182號)的規(guī)定,“標準中標明量的數值,應反映出所需的準確度”,因此,本規(guī)范中關于房屋高度界限的數值規(guī)定,均應按有效數字控制,即本規(guī)范中給定的高度數值均為某一有效區(qū)間的代表值,比如,24m代表的有效區(qū)間為[23.5~24.4] m。實際工程操作時,房屋總高度按有效數字取整數控制,小數位四舍五入。因此對于框架-抗震墻結構、抗震墻結構等類型的房屋,高度在24m~25m之間時應采用四舍五入方法來確定其抗震等級。例如,高度為24.4m,取整時為24m;高度為24.8m,取整時為25m。
(2)關于“接近”的把握
本條第3款規(guī)定,“當房屋高度接近或等于表5.2.1的高度分界時,應結合房屋不規(guī)則程度及場地、地基條件確定合適的抗震等級二作此規(guī)定的原因是,房屋高度的分界是人為劃定的一個界限,是一個便于工程管理與操作的相對界限,并不是有效的的。從工程安全角度來說,對于場地、地基條件較好的均勻、規(guī)則房屋,盡管其總高度稍微超出界限值,但其結構安全性仍然是有保證的;相反地,對于場地、地基條件較差且不規(guī)則的房屋,盡管總高度低于界限值,但仍可能存在安全隱患。這一規(guī)定的宗旨是,對于不規(guī)則的且場地地基條件較差的房屋,盡管其高度稍低于(接近)高度分界,抗震設計時應從嚴把握,按高度提高一檔確定抗震等級;對于均勻、規(guī)則且場地地基條件較好的房屋,盡管其高度稍高于(接近)高度分界,但抗震設計時亦允許適當放松要求,可按高度降低一檔確定抗震等級。實際工程操作時,“接近”一詞的含義可按以下原則進行把握:如果在現有樓層的基礎再加上(或減去)一個標準層,則房屋的總高度就會超出(或低于)高度分界,那么現有房屋的總高度就可判定為“接近于”高度分界。
實施與檢查控制
(1)實施
結構設計總說明和計算書中,混凝土結構的抗震等級應明確無誤。
處于Ⅰ類場地的情況,要注意區(qū)分內力調整的抗震等級和構造措施的抗震等級。
主樓與裙房不論是否分縫,主樓在裙房頂板對應的相鄰上下樓層(共2個樓層)的構造措施應適當加強,但不要求各項措施均提高一個抗震等級。
甲、乙類建筑提高一度查表確定抗震等級時,當房屋高度大于本規(guī)范表5.2.1規(guī)定的高度時,應采取比一級更有效的抗震構造措施。
(2)檢查
檢查混凝土結構抗震等級,查看設計總說明和計算書的抗震等級。
5.2.2 本條明確框架結構基本構造要求。構造措施是抗震設計的重要內容和不可或缺的組成部分,也是工程結構抗震能力的重要保障。對框架結構的構件斷面、潛在塑性鉸區(qū)的箍筋加密要求、梁柱和節(jié)點的配筋構造、非結構墻體的布局與拉結等角度提出原則性要求,是保障混凝土框架結構房屋抗震能力的重要手段,是必要的。
本條同時明確抗震墻結構、部分框支抗震墻結構、框架-抗震墻結構的基本構造要求。構造措施是抗震設計的重要內容和不可或缺的組成部分,也是工程結構抗震能力的重要保障。對抗震墻的厚度、配筋率、框支柱和框架柱的配筋率等提出較低要求,以及各類構件的箍筋加密和配筋構造的原則性要求作出強制性規(guī)定,是保障此類混凝土房屋抗震能力的重要手段,是必要的。
5.2.3 本條明確筒體結構的基本構造要求。構造措施是抗震設計的重要內容和不可或缺的組成部分,也是工程結構抗震能力的重要保障。對抗震墻的厚度、配筋率、水平加強構件(大梁或桁架)的布置、外框架剛度要求及設計對策等提出原則性要求或下限控制標準,是保障此類混凝土房屋抗震能力的重要手段,是必要的。
5.2.4 本條明確板柱-抗震墻結構的基本構造要求。構造措施是抗震設計的重要內容和不可或缺的組成部分,也是工程結構抗震能力的重要保障,對板柱-抗震墻結構的抗震墻厚度、邊框架布置、多道防線控制原則、抗連續(xù)倒塌設計以及構件構造措施等提出原則性要求或下限控制標準,是保障此類混凝土房屋抗震能力的重要手段,是必要的。
5.2.5 本條明確混凝土結構施工過程中鋼筋代換的原則要求。混凝土結構施工中,往往因缺乏設計規(guī)定的鋼筋型號(規(guī)格)而采用另外型號(規(guī)格)的鋼筋代替,此時應注意替代后的縱向鋼筋的總承載力設計值不應高于原設計的縱向鋼筋總承載力設計值,以免造成薄弱部位的轉移,以及構件在有影響的部位發(fā)生混凝土的脆性破壞(混凝土壓碎、剪切破壞等)。除按照上述等承載力原則換算外,還應滿足較小配筋率和鋼筋間距等構造要求,并應注意由于鋼筋的強度和直徑改變而影響正常使用階段的撓度和裂縫寬度。施工工藝和施工質量是確保工程抗震質量的關鍵環(huán)節(jié),對顯著影響工程抗震質量的關鍵工序作出強制性規(guī)定是必要的。
實施與檢查控制
(1)實施
等強換算,全部受力鋼筋的總截面面積與鋼筋抗拉強度設計值的乘積相等。
等強代換后,仍需滿足較小配筋率、較大縱筋間距要求,必要時需進行構件撓度和抗裂度驗算。
等強代換后的鋼筋尚應滿足相關的材料性能指標要求。
應有完整的設計變更通知書,并提供相應的計算數據。
(2)檢查
檢查鋼筋代換,查看施工紀錄、設計變更通知和相應的計算書、替代鋼筋的材性檢測報告等。
5.3 鋼結構房屋
5.3.1 本條是鋼結構抗震等級的基本規(guī)定??拐鸬燃壥俏覈摻Y構房屋抗震設計的重要參數。本條綜合考慮設防烈度、設防類別、結構類型和房屋高度四個因素給出抗震等級的基本規(guī)定是必要的。
實施與檢查控制
(1)實施
抗震設防烈度不同,房屋高度不同,應采用不同的抗震等級。
鋼結構的各項構造,不僅與抗震設防烈度有關,還應注意房屋高度以50m為界有所不同。
(2)檢查
檢查鋼結構選型,查看設防類別、設防烈度和房屋高度不同時的區(qū)別對待。
5.3.2 本條明確鋼框架結構的基本構造要求。構造措施是抗震設計的重要內容和不可或缺的組成部分,也是工程結構抗震能力的重要保障。對鋼框架結構潛在塑性餃區(qū)的構造要求、柱長細比、梁柱板件的寬厚比、連接構造以及非結構墻體的布局與拉結等提出原則性要求,是保障鋼框架結構房屋抗震能力的重要手段,是必要的。
本條同時明確鋼框架-中心支撐結構的基本構造要求。鋼框架-中心支撐結構與鋼框架結構相比,區(qū)別在于支撐桿件及其連接的設計要求,除無支撐框架的構造要求保持與框架結構相同外,對中心支撐的長細比和板件寬厚比以及節(jié)點連接構造提出原則性要求,是保障鋼框架-中心支撐結構房屋抗震能力的重要手段,是必要的。
采用屈曲約束支撐時,當屈曲約束支撐在多遇地震下不發(fā)生屈服或屈曲時,可按中心支撐進行設計,當屈曲約束支撐作為消能構件使用時,可按照位移型阻尼器的相關要求進行設計。
對于鋼框架-偏心支撐結構的基本構造要求,鋼框架-偏心支撐結構與鋼框架結構相比,區(qū)別在于消能梁段、偏心支撐桿件及其連接的設計要求,除無支撐框架的構造要求保持與框架結構相同外,對偏心支撐的長細比和板件寬厚比、節(jié)點連接構造、消能梁段的細部構造提出原則性要求,是保障鋼框架-偏心支撐結構房屋抗震能力的重要手段,是必要的。
5.4 鋼-混凝土組合結構房屋
5.4.1 本條是鋼-混凝土組合結構房屋抗震等級的基本規(guī)定??拐鸬燃壥卿?混凝土組合結構房屋重要的設計參數,抗震等級不同,不僅計算時相應的內力調整系數不同,對配筋、配箍、軸壓比、剪壓比的構造要求也有所不同,體現了不同延性要求和區(qū)別對待的設計原則。本條綜合考慮設防烈度、設防類別、結構類型和房屋高度4個因素給出抗震等級的基本規(guī)定是必要的。
實施與檢查控制
(1)實施
結構設計總說明和計算書中,抗震等級應明確無誤,處于Ⅰ類場地的情況,要注意區(qū)分內力調整的抗震等級和構造措施的抗震等級。
主樓與裙房不論是否分縫,主樓在裙房頂板對應的相鄰上下樓層(共2個樓層)的構造措施應適當加強,但不要求各項措施均提高一個抗震等級。
甲、乙類建筑提高一度查表確定抗震等級時,當房屋高度大于本規(guī)范表5.4.1規(guī)定的高度時,應采取比一級更有效的抗震構造措施。
(2)檢查
檢查組合結構抗震等級,查看設計總說明和計算書的抗震等級。
5.4.2 本條明確框架結構、抗震墻結構、部分框支抗震墻結構、框架-抗震墻結構的基本構造要求。構造措施是抗震設計的重要內容和不可或缺的組成部分,也是工程結構抗震能力的重要保障。對框架結構的構件斷面、潛在塑性鉸區(qū)的箍筋加密要求、梁柱和節(jié)點的配筋構造、非結構墻體的布局與拉結等角度提出原則性要求,是保障混凝土框架結構房屋抗震能力的重要手段,是必要的。
對抗震墻的厚度、配筋率、框支柱和框架柱的配筋率等提出較低要求,以及各類構件的箍筋加密和配筋構造的原則性要求作出了強制性規(guī)定,是保障抗震墻結構、部分框支抗震墻結構、框架-抗震墻結構房屋抗震能力的重要手段。
5.4.3 本條明確筒體結構的抗震設計的專門要求。筒體結構加強層布局以及外框架的剛度布局是影響筒體結構整體安全的重要因素,也是抗震設計的重要內容和不可或缺的組成部分。對筒體結構加強層大梁或桁架的布局和計算分析要求、外框架的剛度要求等作出原則性規(guī)定,是保障此類房屋抗震能力的重要手段。
5.5 砌體結構房屋
5.5.1 本條規(guī)定多層砌體房屋的高度和層數控制要求。國外對地震區(qū)砌體結構房屋的高度限制較嚴,有的甚至規(guī)定不允許使用無筋砌體結構。我國歷次地震的宏觀調查資料表明,不配筋磚結構房屋的高度越高,層數越多,則震害越重,倒塌的比例也越大。震害經驗還表明,控制無筋砌體結構房屋的高度和層數是一種既經濟又有效的重要抗震措施。因此,基于砌體材料的脆性性質和震害經驗,嚴格限制其層數和高度仍是目前保證該類房屋抗震性能的主要措施。
本節(jié)中,橫墻較少的砌體房屋是指同一樓層內開間大于4.2m的房間占該層總面積的40%以上的砌體房屋;橫墻很少的砌體房屋是指開間不大于4.2m的房間占該層總面積不到20%且開間大于4.8m的房間占該層總面積的50%以上的砌體房屋。
房屋總高度的計算:
(1)計算的起點,無地下室時應取室外地面標高處,帶有半地下室時應取地下室室內地面標高處,帶有全地下室或嵌固條件好的半地下室時應允許取室外地面標高處。
(2)計算的終點,對平屋頂,取主要屋面板板頂的標高處;對坡屋頂,取檐口的標高處;對帶閣樓的坡屋面,取山尖墻的1/2高度處。
實施與檢查控制
(1)實施
1)采用層數和總高度雙控,當房屋的層高較大時,房屋的層數要相應減少。
2)總高度一般從室外地面計算至房屋的檐口,平屋頂時不計入超出屋面的女兒墻高度,不計入局部突出屋面樓梯間等的高度;房屋總高度按有效數字控制,限值以米計算,小數位四舍五入,意味著室內外高差不大于0.6m可增加0.4m,室內外高差大于0.6m時總高度的增加量應少于1.0m??刂茖訑岛涂偢叨鹊挠嬎惴椒?,與結構抗震分析時層數和計算高度的取法不同。有半地下室時,按地面下的嵌固條件區(qū)別對待:例如,半地下室的頂板高出地面不多,地下窗井墻為每道內橫墻的延伸而形成擴大的基礎底盤,且周圍土體的約束作用顯著,此時,半地下室不計入層數,總高度仍可從室外地面算起。
3)閣樓層的高度和層數如何計算,應具體分析。一般閣樓層應當作1層計算,房屋高度計算到山尖墻的一半;當閣樓的平面面積較小,或僅供儲藏少量物品、無固定樓梯的閣樓,符合出屋面屋頂間的有關要求時,可不計入層數和高度。斜屋面下的“小建筑”通常按實際有效使用面積或重力荷載代表值小于頂層30%控制。
4)多層砌體房屋的層數和總高度控制要求,與墻體的材料種類、居住條件、城市發(fā)展規(guī)劃等因素有關,除遵守本條規(guī)定外,還應符合建筑設計等專業(yè)的強制性規(guī)定。
5)橫墻很少的砌體房屋,一般指整幢房屋中均為開間很大的會議室或開間很大的辦公等用房,此類建筑結構的抗側力構件——砌體抗震墻甚少,有的墻體間距接近本規(guī)范第5.5.2條規(guī)定的較大橫墻間距,動力特性與普通的多層砌體房屋不同。因此,要求根據工程的具體情況再降低1層。
6)砌體房屋有較大錯層時,其層數應按2倍計算。不超過圈梁或大梁高度的錯層,結構計算時可作為一個樓層看待,但這類圈梁和大梁應考慮兩側樓板高差導致的扭轉,設置相應的抗扭鋼筋,還要注意符合無障礙設計的相關強制性要求。
7)建造砌體房屋時,不應為追求近期經濟效益而超高。當特殊情況需要建造超高磚房時,應采取切實有效的抗震措施并嚴格按規(guī)定程序審批。
(2)檢查
檢查砌體房屋的高度和層數,檢查設計施工圖和計算書中房屋的總高度和總層數是否符合規(guī)定。
5.5.2 本條明確砌體結構房屋抗震概念設計的基本原則。所謂“抗震概念設計”,是指人們根據地震災害和工程經驗等所形成的、行之有效的抗震設計基本原則和指導思想,實踐經驗表明,其對建筑抗震的重要性遠非“計算分析”可以比擬的,對于砌體結構房屋尤其如此。對砌體房屋的建筑平面布局、承重體系選擇、抗側力構件布置、樓屋面的整體性要求、樓板高差要求、整體性拉結措施等提出原則性或底線控制性要求。
實施與檢查控制
(1)實施
1)抗震橫墻間距的實質是指承擔地震剪力的墻體間距。對于一般的、矩形平面的砌體房屋,縱向墻體的間距不致過大,故僅對橫向墻體作出規(guī)定;對于塔式房屋,兩個方向均應作為抗震橫墻對待。
2)多層砌體房屋的頂層,當屋面采用現澆鋼筋混凝土結構,大房間平面長寬比不大于2.5時,較大抗震橫墻間距可適當增加,但不應超過表5.5.2中數值的1.4倍及15m,同時,抗震橫墻除應滿足抗震承載力計算要求外,相應的構造柱應予以加強并至少向下延伸1層。
(2)檢查
檢查橫墻間距,查看各層橫墻的較大間距。
5.5.3 本條規(guī)定底部框架-抗震墻砌體房屋抗震體系的基本原則。
實施與檢查控制
(1)實施
1)兩方向均應布置抗震墻,不可采用底層純框架。底層的墻體一般采用混凝土抗震墻,可充分發(fā)揮鋼筋混凝土結構的延性,并使墻體數量減少,便于建筑布置;烈度低且層數少時也可采用磚抗震墻。
2)墻體對稱布置是指在底層平面內每個方向墻體的剛度基本均勻,避免或減少扭轉的不利影響,可通過墻體長度、厚度、洞口連梁等的調整來實現。
3)側移剛度應在縱、橫兩個方向分別計算。底部側移剛度包括底部的框架、混凝土抗震墻和磚抗震墻的側移剛度。
4)上部樓層中不落地的磚抗震墻,一般要由兩端設置框架柱的托墻梁(框架主梁)支承,使地震作用有很明確的傳遞途徑;個別采用次梁轉換的磚抗震墻,要明確其地震作用傳遞途徑;其余不落地的上部磚墻,應改為非抗震的隔墻,盡量用輕質材料。
5)底部的側移剛度不得大于上部,使地震時大部分變形由延性較好的鋼筋混凝土結構承擔,并避免薄弱層轉移。
(2)檢查
檢查底部框架結構布置,查看縱、橫兩個方向上下剛度比和抗側力構件軸線對齊情況。
5.5.4 本條明確配筋小砌塊房屋的高度控制要求。
5.5.5 本條明確配筋砌塊砌體房屋的抗震等級。
5.5.6 本條明確砌體抗震抗剪強度設計值的取值要求。由于在地震作用下砌體材料的強度指標與靜力條件下不同,本條專門給出了關于砌體沿階梯形截面破壞的抗震抗剪強度設計值的規(guī)定。
實施與檢查控制
(1)實施
1)一般情況,磚砌體承載力驗算僅考慮墻體兩端構造柱的約束作用,當磚砌體抗震承載力不足時,可同時考慮水平配筋、墻體中部的構造柱參與工作,但其截面尺寸和配筋應符合規(guī)定,不得任意擴大。
2)砌體結構墻體的抗震驗算,應以墻段為單位,不應以墻片為單位。
3)墻體中留洞、留槽、預埋管道等使墻體削弱,遇到連續(xù)開洞的情況,必要時應驗算削弱后墻體的抗震承載力。
(2)檢查
檢查砌體承載力,查看計算書中砌體抗剪強度設計值的調整。
5.5.7 本條明確底部框架砌體房屋的內力調整要求。
由于底部框架磚房屬于豎向不規(guī)則結構,當采用底部剪力法做簡化計算時,應進行一系列的內力調整,使之較符合實際。
底部框架-抗震墻房屋剛度小的底部,地震剪力應適當加大,其值根據上下的剛度比確定,剛度比越大,增大越多。同時,增大后的地震剪力應全部由該方向的抗震墻承擔。
此外,增大后的底部地震剪力按考慮兩道設防進行分配:由框架承擔一部分;同時,還應考慮由地震傾覆力矩引起的框架柱附加軸向力。
實施與檢查控制
(1)實施
即使底部框架磚房整體計算時上下側向剛度比接近,考慮不落地磚抗震墻的軸線仍為上剛下柔,底部的地震剪力仍需加大。
(2)檢查
檢查底部框架剪力,查看底部的地震剪力增大情況及次梁托墻的計算情況。
5.5.8 本條明確砌體房屋圈梁、構造柱和芯柱的設置要求。根據地震經驗和大量的試驗研究成果,設置鋼筋混凝土構造柱是防止磚房倒塌的十分有效的途徑。研究表明,構造柱可提高砌體抗剪能力約10%~30%,其提高的幅度與墻體高寬比、正應力大小和開洞情況有關。構造柱的主要作用是對墻體形成約束,以顯著提高其變形能力,構造柱應設置在震害可能較重、連接構造薄弱和易于應力集中的部位,這樣做效果較好。構造柱截面不必很大,但要與圈梁等水平的鋼筋混凝土構件組成對墻體的分割包圍才能充分發(fā)揮其約束作用??傮w來說,構造柱應根據房屋用途、結構部位、設防烈度和該部位承擔地震剪力的大小來設置?;炷列⌒推鰤K作為墻體改革的材料,大力推廣應用是很有必要的。為提高混凝土小型砌塊房屋的抗震安全性,不僅需要對局度、層數限制和建筑結構布置提出強制性要求,還應對多層小砌塊房屋的芯柱設置作出強制性規(guī)定。小砌塊房屋芯柱的作用類似于磚房的構造柱,技術要求上也有一定的對應關系。
震害表明,抗震圈梁能增加預制樓面的整體性,是提高房屋抗震能力的有效措施。圈梁與構造柱一起形成對墻體的約束,是確保房屋整體性的重要措施。按不同的設防烈度對圈梁較大間距提出強制性要求,是必要的。歷次的震害資料表明,現澆樓面有良好的整體性,不需要另設圈梁,但樓板沿縱橫墻體的周邊應加強配筋,并通過鋼筋與相應構造柱可靠連接形成對墻體的約束。
5.5.9 本條明確砌體房屋樓、屋面構件(板、梁)的基本構造要求。樓、屋面在房屋建筑抗震體系中的地位非常重要,其橫隔效應是保證砌體房屋建筑整體性、構建空間立體抗震體系的關鍵環(huán)節(jié),因此,世界各國的抗震設計規(guī)范均十分重視橫隔板設計。本條對樓板的支承長度和拉結措施,以及樓屋面大梁的支承條件和拉結措施等提出原則性要求和底線控制性要求是非常必要的。
5.5.10 本條明確砌體房屋樓梯間的構造要求。歷次地震震害表明,樓梯間作為地震疏散通道,地震時受力比較復雜,常常破壞嚴重,必須采取一系列有效措施。突出屋頂的樓、電梯間,地震中受到較大的地震作用,因此在構造措施上也應當特別加強。要求砌體結構樓梯間墻體在休息平臺或半層高處設置鋼筋混凝土帶或配筋磚帶,以及采取其他加強措施,特別要求加強頂層和出屋面樓梯間的抗震構造一一相當于約束砌體的構造要求。總體意圖是形成突發(fā)事件發(fā)生時的應急疏散安全通道,提高對生命的保護。
5.5.11 本條明確砌體結構中圈梁、構造柱等混凝土構件的較低強度要求及砌體抗震墻的施工順序。結構材料是影響工程抗震質量的重要因素,為保證工程具備必要的抗震防災能力,必須對材料的較低性能要求作出強制性規(guī)定;另外,砌體結構的施工工藝和施工質量是確保工程抗震質量的關鍵環(huán)節(jié),對顯著影響工程抗震質量的關鍵工序作出強制性規(guī)定也是必要的。
5.6 木結構房屋
5.6.1 本條明確木結構房屋布局的基本要求。這些要求屬于木結構抗震概念設計的基本原則,對于保障木結構房屋的抗震能力十分重要,提出強制性要求是必要的,也是可行的。
5.6.2 本條明確木結構房屋地震作用計算的補充規(guī)定。地震作用取值是建筑結構抗震設計的重要內容,十分重要,本條在本規(guī)范第4章通用規(guī)定的基礎上,結合木結構的特點作出補充規(guī)定,是必要的。
5.6.3 本條明確木結構房屋的基本構造要求。木結構各構件、桿件之間的連接或拉結是保證房屋建筑整體性的關鍵,也是關系建筑整體地震安全的關鍵,對此提出強制性要求,是必要的。
5.7 土石結構房屋
5.7.1 本條明確土、石結構總高度和總層數的限制性要求。歷次地震災害經驗表明,土、石結構房屋的總高度和總層數是影響其災害程度的重要因素,本條提出強制性要求,是必要的。
5.7.2 本條明確土、石結構房屋布局的基本要求。本條屬于土、石結構房屋概念設計的基本原則,對于保證房屋的地震安全十分重要,對此作出強制性要求。
5.7.3 本條明確土、石房屋結構材料的基本要求。結構材料的性能是影響其抗震性能的關鍵因素,土、石結構房屋尤其如此。本條對土料和石材選擇的基本原則作出強制性規(guī)定。
5.7.4 本條明確生土房屋的基本構造要求。生土房屋的屋面材料、檀條拉結與連接、內外墻和縱橫墻的拉結、地基基礎的穩(wěn)定性等直接決定此類房屋的抗震性能,本條對此提出強制性要求。
5.7.5 本條明確石結構房屋的基本構造要求。石結構房屋的樓、屋面整體性、橫墻間距、構造柱設置等是影響其抗震性能的關鍵措施,本條對此類措施要求作出強制性規(guī)定。
5.8 混合承重結構建筑
5.8.1 本條明確鋼支撐-混凝土框架結構房屋抗震設計的基本原則,包括樓、屋面等抗震隔板的剛度和整體性要求、鋼支撐的布局要求、鋼支撐框架的剛度屬性要求等,這些要求對于此類房屋的抗震性能至關重要。
5.8.2 本條明確鋼支撐-混凝土框架結構房屋抗震等級。抗震等級是鋼支撐-混凝土框架結構房屋重要的設計參數,抗震等級不同,不僅計算時相應的內力調整系數不同,對配筋、配箍、軸壓比、剪壓比的構造要求也有所不同,體現了不同延性要求和區(qū)別對待的設計原則。本條綜合考慮設防烈度、設防類別、結構類型和房屋高度四個因素給出抗震等級的基本規(guī)定。
5.8.3 本條明確鋼支撐-混凝土框架結構房屋的內力調整原則和基本構造要求。鋼支撐-混凝土框架結構作為一種混合承重結構,其抗側力體系的工作機理具有明顯的特殊性,鋼支撐明確屬于優(yōu)選道抗震防線,可能會較早進入屈服工作狀態(tài),為了保障此類結構的地震安全,要求采用2種計算模型的較大地震作用進行設計與控制是十分必要的。
5.8.4 本條明確大跨屋面建筑結構選型和布置的基本原則。絕大多數大跨屋面結構具有優(yōu)良的抗震性能。6、7度時,按非抗震滿應力設計確定構件截面結構,不僅可以滿足“小震不壞”(小震彈性驗算),大多數情況甚至可以滿足“中震不壞”,“大震不倒”的設防水準也容易達到。8度時,地震作用雖會對中、大跨度(60m以上)屋面結構的構件截面設計起控制作用,但也并非起有效的控制作用。在中震作用下,結構雖會出現一定的塑性變形,但并不會對結構性能造成明顯影響。除屋面結構或下部結構布置非常不規(guī)則外,8度時屋面結構一般都容易滿足“大震不倒”的要求。因此,做好大跨屋面結構抗震設計的原則和措施并不復雜,確保結構地震作用分布合理、傳力途徑明確也是重要的原則。
5.8.5 本條明確大跨屋面結構地震作用計算的基本原則。屋面結構自身的地震效應是與下部結構協(xié)同工作的結果。由于下部結構的豎向剛度一般較大,以往在屋面結構的豎向地震作用計算時通常習慣于僅單獨以屋面結構作為分析模型。但研究表明,不考慮屋面結構與下部結構的協(xié)同工作,會對屋面結構的地震作用,特別是水平地震作用計算產生顯著影響,甚至得出錯誤結果。即便在豎向地震作用計算時,當下部結構給屋面提供的豎向剛度較弱或分布不均勻時,僅按屋面結構模型所計算的結果也會產生較大的誤差。因此,考慮上下部結構的協(xié)同作用是屋面結構地震作用計算的基本原則??紤]上下部結構協(xié)同工作的較合理方法是按整體結構模型進行地震作用計算。因此對于不規(guī)則的結構,抗震計算應采用整體結構模型。當下部結構比較規(guī)則時,也可以采用一些簡化方法(譬如等效為支座彈性約束)來計入下部結構的影響。但是,這種簡化必須依據可靠且符合動力學原理。對于單向傳力體系,結構的抗側力構件通常是明確的。桁架構件抵抗其面內的水平地震作用和豎向地震作用,垂直桁架方向的水平地震作用則由屋面支撐承擔。因此,可針對各向抗側力構件分別進行地震作用計算。除單向傳力體系外,一般屋面結構的構件難以明確劃分為沿某個方向的抗側力構件,即構件的地震效應往往是三向地震共同作用的結果,因此其構件驗算應考慮三向(兩個水平向和豎向)地震作用效應的組合。為了準確計算結構的地震作用,也應該采用空間模型,這也是基本原則。
5.8.6 本條明確大跨屋面建筑的內力調整原則。拉索是預張拉結構的重要構件,在多遇地震作用下,應保證拉索不發(fā)生松弛而退出工作。在設防烈度下,也宜保證拉索在各地震作用參與的工況組合下不出現松弛。
本條第1款中的關鍵桿件和關鍵節(jié)點,是指下列桿件和節(jié)點:
1 對空間傳力體系,關鍵桿件系指支座臨近區(qū)域的弦桿和腹桿,支座臨近區(qū)域取與支座相鄰的2個區(qū)(網)格和1/10跨度兩者的較小值。
2 對于單向傳力體系,關鍵構件系指與支座直接相鄰節(jié)間的弦桿和腹桿。
3 關鍵節(jié)點系指與關鍵構件連接的節(jié)點。
5.8.7 本條明確大跨屋面結構的基本構造要求。支座節(jié)點往往是地震破壞的部位,也起到將地震作用傳遞給下部結構的重要作用。此外,支座節(jié)點在超過設防烈度的地震作用下,應有一定的抗變形能力。但對于水平可滑動的支座節(jié)點,較難得到保證。因此建議按設防烈度計算值作為可滑動支座的位移限值(確定支承面的大小),在罕遇地震作用下采用限位措施確保不致滑移出支承面。
6.1 城鎮(zhèn)橋梁
6.1.2 這2條明確城市橋梁抗震設計方法選用的基本原則。參考國內外相關橋梁抗震設計規(guī)范,對于位于6度地區(qū)的普通橋梁,只需滿足相關構造和抗震措施要求,不需進行抗震分析,本規(guī)范稱此類橋梁抗震設計方法為C類;對于位于6度地區(qū)的乙類橋梁,7度、8度和9度地區(qū)的丁類橋梁,僅要求進行多遇地震作用下的抗震計算,并滿足相關構造要求,這類抗震設計方法為B類;對于7度及7度以上的乙類和丙類橋梁,要求進行多遇地震和罕遇地震的抗震分析和驗算,并滿足結構抗震體系以及相關構造和抗震措施要求,此類抗震設計方法為A類。這2條對橋梁抗震設計類別進行分類,并對各類設計方法的原則性要求作出強制性規(guī)定。
6.1.3 本條明確橋梁抗震分析方法選擇的原則。為了簡化橋梁結構的動力響應計算及抗震設計和校核,根據梁橋結構在地震作用下動力響應的復雜程度分為兩大類,即規(guī)則橋梁和非規(guī)則橋梁。規(guī)則橋梁地震反應以一階振型為主,因此可以采用簡化計算公式進行分析,對于非規(guī)則橋梁,由于其動力響應特性復雜,采用簡化計算方法不能很好地把握其動力響應特性,因此要求采用比較復雜的分析方法來確保其在實際地震作用下的性能滿足設計要求。
6.1.4 本條規(guī)定城市橋梁結構能力保護構件的地震組合內力設計值的確定要求。罕遇地震截面尺寸較大的橋墩可能不會發(fā)生屈服,采用能力保護方法計算過于保守,允許直接采用罕遇地震作用下的計算結果進行內力組合。對于抗震設計類別為A類且抗震體系類型為Ⅰ類的橋梁,剪切破壞屬于脆性破壞,是一種危險的破壞模式,對于抗震結構來說,墩柱剪切破壞還會大大降低結構的延性能力,因此,為了保證鋼筋混凝土墩柱不發(fā)生剪切破壞,應采用能力保護設計方法進行延性墩柱的抗剪設計。
6.1.5、6.1.6 這2條規(guī)定了墩柱箍筋的配置要求,橫向鋼筋在橋墩柱中的功能主要有以下三個方面:①用于約束塑性鉸區(qū)域內混凝土,提高混凝土的抗壓強度和延性;②提供抗剪能力;③防止縱向鋼筋壓屈。在處理橫向鋼筋的細部構造時需特別注意,由于表層混凝土保護層不受橫向鋼筋約束,在地震作用下會剝落,這層混凝土不能為橫向鋼筋提供錨固。因此,所有箍筋都應采用等強度焊接來閉合或者在端部彎過縱向鋼筋到混凝土核心內,角度至少為135°。本規(guī)范第6.1.5條加密區(qū)的體積配箍率要求,是在《城市橋梁抗震設計規(guī)范》CJJ 166-2011的基礎上,經參數調整而得,即將《城市橋梁抗震設計規(guī)范》CJJ 166-2011中的材料標準強度均替換為設計強度,二者要求是一致的。
6.1.7 本條明確橋梁的防墜落要求及墩梁間搭接長度。由于工程場地可能遭受地震的不確定性,以及人們對橋梁結構地震破壞機理的認識尚不完備,因此橋梁抗震實際上還不能完全依靠定量的計算方法。實際上,歷次大地震的震害表明,一些從震害經驗中總結出來或經過基本力學概念啟示得到的一些構造措施被證明可以有效地減輕橋梁的震害。如主梁與主梁或主梁與墩之間適當的連接措施可以防止落梁,這些構造措施不應影響橋梁的正常使用功能,不應妨礙減(隔)震、耗能裝置發(fā)揮作用,但對保障橋梁結構安全非常重要和必要。
6.1.8 本條明確橋梁抗震措施對主要構件地震反應影響的控制原則。如構造措施的使用導致橋梁地震響應定量計算的結果有較大的改變,導致定量計算結果失效,在進行抗震分析時,應考慮抗震措施的影響,抗震措施應根據其受到的地震力進行設計。
6.2 城鄉(xiāng)給水排水和燃氣熱力工程
6.2.1 本條重點強調城鄉(xiāng)給水排水和燃氣熱力工程中關鍵建(構)筑物的材料性能指標要求和非結構構件的抗震設防要求。結構材料是影響工程抗震質量的重要因素,為保證工程具備必要的抗震防災能力,必須對材料的較低性能要求作出強制性規(guī)定。另外,各類構筑物的非結構構件,如給水排水廠站中污水處理池、凈水廠中清水池的導流墻、泵房內的布水墻、設備支承墻、托架、吊架等,此類構件雖不參與構筑物的結構抗震,但其地震破壞的后果非常嚴重,直接關系到相關系統(tǒng)的使用功能能否繼續(xù),因此,對此類構件根據其具體功能提出抗震設計的強制性要求。
6.2.2 實際工程設計中盛水構筑物變形縫寬度一般為30mm。經過幾次大的地震實際檢驗,可以認為目前的變形縫構造對常規(guī)的地下或半地下盛水構筑物能夠滿足性能要求。但對一些超常規(guī)的地上式盛水構筑物,尤其池深較大或變形縫兩側結構抗側剛度存在較大差異的,當其遭遇大震情況時,有個別案例出現防震縫兩側混凝土有局部擠壓的情況,這說明防震縫寬度可能偏小。盛水構筑物變形縫寬度的改變是一個系統(tǒng)問題,涉及材料、止水帶產品以及工程設計與施工等多個方面,不可能只靠工程標準解決問題。故規(guī)定防震縫的寬度,并對超常規(guī)盛水構筑物的防震縫設計增加變形分析,以此作為附加措施。對于兩池或多池并行貼建情況,即所謂雙擋水墻結構形式,本條是針對雙墻等高的情況,當兩側池墻不同高時,可取較低一側池墻頂部的計算位移值。因水池結構抗震只考慮優(yōu)選振型影響,故雙墻在地震時并不產生相向位移,此規(guī)定旨在雙墻結構處于各種工況條件下均不發(fā)生觸碰;若采用雙墻有條件共構設計即協(xié)同受力時,其變形縫構造不在此規(guī)定的范圍內。
6.2.3 給水排水、燃氣熱力場站工程中的附屬單層建筑,如輸配水泵房、設備機房、配電室、備品備件倉庫等,常采用單層單跨的框架結構、框排架結構、排架結構。在以往的工程設計中,設計人員基本是套用多層對應結構的抗震構造及措施。由于給水排水、燃氣熱力場站工程中的單層框架絕大部分框架柱的軸壓比都很低,幾乎沒有超過0.15的情況(從實際工程設計調查看,絕大多數在0.1附近且結構自振周期也較短),導致這種對相關規(guī)范抗震措施“簡單借用”的設計做法存在明顯的不合理,這種不合理,在汶川地震中有很明確的體現,這顯然有悖于延性抗震的基本理念和三階段抗震設防準則;另外,在施工圖設計審查中,由于沒有準確的依據,審圖單位往往也難以把握,經常為某些具體條款的執(zhí)行,設計方與審查方產生意見分歧。為此,北京市市政工程設計研究總院有限公司與北京工業(yè)大學合作,自2016年初開始歷經約10個月的時間,對此進行專項研究。課題組通過有限元模擬分析及2:1縮尺混凝土框架實體模型的推覆實驗得出相應結論,即在同等地震效應作用工況下,作為上述單層結構的抗震構造和抗震措施可以在同類型多層建筑結構的抗震構造和抗震措施的基礎上適當降低。
6.2.4 本條明確給水排水、燃氣熱力場站工程結構構件抗震驗算的基本規(guī)定??拐痱炈闶枪こ探Y構抗震設計的關鍵環(huán)節(jié),本條在本規(guī)范第4章通用規(guī)定的基礎上,針對市政工程的特點,專門補充各類管道結構抗震驗算的強制性要求。
6.2.5 本條明確燃氣工程中儲氣柜的基本抗震要求。實際地震震害及試驗研究表明,儲氣柜的高徑比是影響其抗震性能的關鍵指標,本條對此提出強制性要求是必要的,也是可行的。
6.2.6 本條明確給水排水和燃氣熱力工程中管道及其連接材料的基本要求。
熱力管道輸送介質為高溫高壓熱水或蒸汽,正常運行期間材料可能進入塑性狀態(tài),因此,對材料延性同樣有嚴格要求。
根據震害資料,直埋熱力管道保溫層的地震破壞主要發(fā)生在老舊管網,主要是早些年受條件限制,采用的是預制保溫塊直接包裹管道并纏繞固定方式,保溫結構的整體性很差,在地震中容易發(fā)生破壞。而直埋管道保溫結構的震后修復,必然涉及長距離、大范圍開槽施工,其實施難度和工作量都很大,因此,對外保溫的整體性作出強制性要求是必要的。管道附件,主要包括閥門、管道三通、變徑、彎頭等。其中熱力管道三通、變徑、彎頭早已采用鋼制;原專業(yè)規(guī)范里面所述的球墨鑄鐵、鑄鋼材料,主要是針對閥門?!秹毫艿酪?guī)范 公用管道》GB 38942-2020及相關標準已經明確,蒸汽管道及熱水管道均應采用鋼制閥門,且不限于干、支線,不限于是否為地震區(qū),因此,本條對此提出強制性要求,是合適可行的。
6.2.7 本條明確矩形管道的基本抗震要求。
6.2.8~6.2.12 這幾條明確給水排水和燃氣熱力工程中各類管道的基本構造措施。
6.2.13 作為滑動支座的側向擋板,除在正常運行時可以間接或直接起到導向作用外,在地震時還具有防止架空管道墜落的功能,因此對其受力有一定要求,具體設計可參照本規(guī)范有關非結構構件抗震設計的規(guī)定執(zhí)行。
6.3 地下工程結構
6.3.1 本條明確地下工程布局的基本要求。對稱、規(guī)則并具有良好的整體性,及結構的側向剛度宜自下而上逐漸減小等是抗震結構建筑布置的常見要求。區(qū)別在于,與地面建筑結構相比較,地下建筑結構尤應力求體型簡單,縱向、橫向外形平順,斷面形狀、構件組成和尺寸不沿縱向經常變化,使其抗震能力提高??诓拷Y構往往是巖石地下建筑抗震能力薄弱的部位,而洞口的地形、地質條件則對口部結構的抗震穩(wěn)定性有直接的影響,故應特別注意洞口位置和口部結構類型選擇的合理性。
6.3.2 本條明確鋼筋混凝土地下工程結構的抗震等級。鑒于以往并未對地下鋼筋混凝土建筑結構開展抗震等級的研究,本條主要根據積累的經驗并參照地面建筑的規(guī)定提出具體建議,相關要求略高于高層建筑地下室,這是由于:高層建筑地下室使用功能的重要性與地面建筑相同,樓房倒塌后地下室一般即棄之不用,單建式地下建筑則在附近房屋倒塌后仍常有繼續(xù)服役的必要,其使用功能的重要性常高于高層建筑地下室;地下結構一般不宜帶縫工作,尤其是在地下水位較高的場合,其抗震設計要求應高于地面建筑;地下空間通常是不可再生的資源,損壞后一般不能推倒重來,而要求原地修復難度較大,抗震設防要求應高于地面建筑。
6.3.3 本條明確地下工程地震響應分析的范圍。根據以往的工程設計和震害調查資料,地下工程與地面建筑在地震作用下的振動響應有很大的不同。其主要原因在于地面建筑的自振特性,如質量、剛度等對結構地震響應影響很大,而地下工程受周圍巖土介質的約束作用,結構的動力響應一般不能充分表現出自振特性的影響,通常是地震下的土體變形或應變以及土層-結構作用起主要作用。因此,地下工程的地震響應是極為復雜的,為了確保強烈地震時地下工程的安全性與可靠性,要求地下工程進行地震響應分析是必要的。另外,根據我國唐山(1976年)和日本阪神(1995年)等大地震中地下工程的震害資料,對于遭遇烈度較低且地質條件較好的地下工程,采取合適的抗震措施后,其抗震能力是能夠滿足預期設防目標要求的。因此,對于6度、7度設防時位于Ⅰ、Ⅱ場地中的丙類、丁類地下工程,以及8度(0.20g)設防時位于Ⅰ、Ⅱ類場地、層數不超過2層、體型規(guī)則且跨度不超過18m的丙類和丁類地下工程,允許不進行地震響應分析。
6.3.4 本條明確地下工程地震響應分析模型的基本要求。結構、土層和荷載分布的規(guī)則性對結構的地震反應都有影響,體型復雜的地下結構,其地震反應將有明顯的空間效應,因此,對于體型復雜的地下工程,適用于平面應變問題分析的反應位移法、等效水平地震加速度法和等效側力法等已不適用,必須采用具有普遍適用性的空間結構分析計算模型并采用土層-結構時程分析法計算設防地震和罕遇地震作用下的地震響應。體型復雜的地下工程指:平面形狀和立面、豎向剖面不規(guī)則的地下工程,開洞面積較大的地下工程,以及除了 “周圍地層分布均勻、規(guī)則且具有對稱軸的長線型地下工程”以外的地下工程。地下工程層數不多,平面面積則較大,地層巖性隨平面尺度增加而變化的概率大。建筑面積越大的地下工程,存在不連續(xù)(如開洞)情況的概率大大增加,同時,結構豎向地震響應可能增強。當前,城市地下空間開發(fā)已經進入快速發(fā)展階段,涌現出越來越多的大面積地下工程。如上海市后世博超高層建筑群地下大空間綜合體,一個片區(qū)地下工程面積就高達45萬m2;再如上海港匯廣場3層地下室和臨港新城復雜地下大空間綜合體。對于諸如此類面積較大的地下工程,鑒于其重要性和安全性,均必須采用空間結構分析計算模型并采用土層-結構時程分析法計算設防地震和罕遇地震作用下的地震響應。
6.3.5 本條明確地下工程地震響應分析時參數取值的基本要求。作用方向與地下工程結構的縱軸方向斜交的水平地震作用,可分解為橫斷面上和沿縱軸方向作用的水平地震作用,二者強度均將降低,一般不可能單獨起控制作用。因而對其按平面應變問題分析時,一般可僅計算沿結構橫向的水平地震作用。研究表明,按平面應變問題進行抗震計算的方法一般適用于離端部或接頭的距離達1.5倍結構跨度以上的地下工程結構。端部和接頭部位等的結構受力變形情況較復雜,進行抗震計算時原則上應按空間問題進行分析。結構形式、土層和荷載分布的規(guī)則性對結構的地震反應都有影響,差異較大時,地下結構的地震反應也將有明顯的空間效應影響,因此,即使是抗震設防烈度為7度的外形相仿的長條形結構,必要時對其也宜按空間結構模型進行抗震計算和分析,包括考慮計及豎向地震作用。采用土層-結構時程分析法或等效水平地震加速度法計算地震反應時,土、巖石的動力特性參數的表述模型及其參數值宜由試驗確定。
6.3.6 本條明確地下工程抗震驗算的基本要求。一般情況,應進行多遇地震作用下截面承載力和構件變形的抗震驗算,并假定結構處于彈性受力狀態(tài)。對甲、乙類地下工程,應進行設防地震作用下截面承載力和構件變形的抗震驗算,并也假定結構處于彈性受力狀態(tài)。罕遇地震作用下混凝土結構彈塑性層間位移角限值[θp]宜取1/250。在有可能液化的地基中建造地下工程結構時,應注意檢驗其抗浮穩(wěn)定性,并在必要時采取措施加固地基,以防地震時結構周圍的場地液化。經采取措施加固后的地基動力特性將有變化,宜根據實測液化強度比確定液化折減系數,用以計算地下連續(xù)墻和抗拔樁等的摩阻力。
6.3.7 本條明確地下工程頂板、底板以及樓板結構的基本構造要求。為加快施工進度,減少基坑暴露時間,地下工程結構的底板、頂板和樓板常采用無梁肋結構,由此使底板、頂板和樓板等的受力體系不再是板梁體系,故在必要時應通過在柱上板帶中設置暗梁對其加強。為加強樓板結構的整體性,提出本條第2款加強周邊墻體與樓板連接構造的措施。水平地震作用下,地下工程側墻、頂板和樓板開孔都將影響結構體系的抗震承載能力,故有必要適當限制開孔面積,并輔以必要的措施加強孔口周圍的構件。
6.3.8 本條明確地下工程抗液化的基本要求。對周圍土體和地基中存在的液化土層,注漿加固和換土等技術措施常有效用于使其消除或減小場地液化的可能性。而在對周圍土體和地基中存在的液化土層未采取措施消除或減小其液化的可能性時,應考慮其上浮的可能性,并在必要時對其采取抗浮措施。鑒于采取措施加固后的地基動力特性將得到改善,故在對采取的抗浮措施的有效性進行檢驗時,應根據實測液化強度比或由經驗類比選定的液化強度比確定液化折減系數后,計算地下連續(xù)墻和抗拔樁等的摩阻力。
6.3.9 本條明確穿越潛在震陷區(qū)或滑動區(qū)的基本抗震措施。震陷或滑落等嚴重的地面變形對地下工程的破壞往往是致命的,對于穿越潛在震陷區(qū)或滑動區(qū)的地下工程,除了要加強結構本身的剛度、強度和整體性外,尚應采取必要的地質災害防治措施。
6.3.10 本條明確巖石中地下工程的基本抗震措施要求。汶川地震隧道震害的調查表明,斷層破碎帶的復合式支護采用素混凝土內襯結構時,地震作用下內襯結構有可能嚴重裂損并大量坍塌,而采用鋼筋混凝土內襯結構的隧道口部地段,復合式支護的內襯結構卻僅出現裂縫,表明在斷層破碎帶中采用鋼筋混凝土內襯結構的必要性。