建筑抗震设计规范--GB50011-2001(345678) 50011 2001

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..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第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
  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所属的设计震分组,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同一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他不利影响,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,应符合本章第3.4.3条的有关规定。
   表3.4.2-1 平面不规则的类型
  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、抗震支撑等)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面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、场地条件、地基、结构材料和施工等因素,经技术、经济和使用条件综合比较确定。
  3.5.2结构体系应符合下列各项要求:
  1 应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。
  2应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。
  3应具备必要的抗震承载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。
  4对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。
  3.5.3结构体系尚宜符合下列各项要求:
  1 宜有多道抗震防线。
  2宜具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中。
  3 结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。
  3.5.4结构构件应符合下列要求:
  1砌体结构应按规定设置钢筋混凝土圈梁和构造柱、芯柱,或采用配筋砌体等。
  2混凝土结构构件应合理地选择尺寸、配置纵向受力钢筋和箍筋,避免剪切破坏先于弯曲破坏、混凝土的压溃先于钢筋的屈服、钢筋的锚固粘结破坏先于构件破坏。
  3预应力混凝土的抗侧力构件,应配有足够的非预应力钢筋。
  4钢结构构件应合理控制尺寸,避免局部失稳或整个构件失稳。
  3.5.5结构各构件之间的连接,应符合下列要求:
  1 构件节点的破坏,不应先于其连接的构件。
  2 预埋件的锚固破坏,不应先于连接件。
  3装配式结构构件的连接,应能保证结构的整体性。
  4预应力混凝土构件的预应力钢筋,宜在节点核心区以外锚固。
  3.5.6装配式单层厂房的各种抗震支撑系统,应保证地震时结构的稳定性。
3.6 结构分析

  3.6.1除本规范特别规定者外,建筑结构应进行多遇地震作用下的内力和变形分析,此时,可假定结构与构件处于弹性工作状态,内力和变形分析可采用线性静力方法或线性动力方法。
  3.6.2不规则且具有明显薄弱部位可能导致地震时严重破坏的建筑结构,应按本规范有关规定进行罕遇地震作用下的弹塑性变形分析。此时,可根据结构特点采用静力弹塑性分析或弹塑性时程分析方法。
  当本规范有具体规定时,尚可采用简化方法计算结构的弹塑性变形。
  3.6.3结构在地震作用下的重力附加弯矩大于初始弯矩的10%时,应计入重力二阶效应的影响。
  注:重力附加弯矩指任一楼层以上全部重力荷载与该楼层地震层间位移的乘积;初始弯矩指该楼层地震剪力与楼层层高的乘积。
  3.6.4结构抗震分析时,应按照楼、屋盖在平面内变形情况确定为刚性、半刚性和柔性的横隔板,再按抗侧力系统的布置确定抗侧力构件间的共同工作并进行各构件间的地震内力分析。
  3.6.5质量和侧向刚度分布接近对称且楼、屋盖可视为刚性横隔板的结构,以及本规范有关章节有具体规定的结构,可采用平面结构模型进行抗震分析其他情况,应采用空间结构模型进行抗震分析。
  3.6.6利用计算机进行结构抗震分析,应符合下列要求:
  1计算模型的建立,必要的简化计算与处理,应符合结构的实际工作状况。
  2计算软件的技术条件应符合本规范及有关标准的规定,并应阐明其特殊处理的内容和依据。
  3复杂结构进行多遇地震作用下的内力和变形分析时,应采用不少于两个不同的力学模型,并对其计算结果进行分析比较。
  4所有计算机计算结果,应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。

3.7 非结构构件
  3.7.1非结构构件,包括建筑非结构构件建筑附属机电设备,自身及其与结构主体的连接,应进行抗震设计。
  3.7.2非结构构件的抗震设计,应由相关专业人员分别负责进行。
  3.7.3附着于楼、屋面结构上的非结构构件,应与主体结构有可靠的连接或锚固,避免地震时倒塌伤人或砸坏重要设备。
  3.7.4围护墙和隔墙应考虑对结构抗震的不利影响,避免不合理设置而导致主体结构的破坏。
  3.7.5幕墙、装饰贴面与主体结构应有可靠连接,避免地震时脱落伤人。
  3.7.6安装在建筑上的附属机械、电气设备系统的支座和连接,应符合地震时使用功能的要求,且不应导致相关部件的损坏。

3.8隔震和消能减震设计

3.8.1隔震和消能减震设计,应主要应用于使用功能有特殊要求的建筑及抗震设防烈度为8、9度的建筑。
  3.8.2采用隔震或消能减震设计的建筑,当遭遇到本地区的多遇地震影响、抗震设防烈度地震影响和罕遇地震影响时,其抗震设防目标应高于本规范第1.0.1条的规定
3.9结构材料与施工

3.9.1抗震结构对材料和施工质量的特别要求,应在设计文件上注明。
  3.9.2结构材料性能指标,应符合下列最低要求:
   1 砌体结构材料应符合下列规定:
  1)烧结普通粘土砖和烧结多孔粘土砖的强度等级不应低于MU10,其砌筑砂浆强度等级不应低于M5;
  2)混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5,其砌筑砂浆强度等级不应低于M7.5。
  2 混凝土结构材料应符合下列规定
  1)混凝土的强度等级,框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核芯区,不应低于C30;构造柱、芯柱、圈梁及其他各类构件不应低于C20;
  2)抗震等级为一、二级的框架结构,其纵向受力钢筋采用普通钢筋时,钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;且钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3。
  3 钢结构的钢材应符合下列规定:
  1)钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2;
  2)钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率应大于20%;
  3)钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。
  3.9.3结构材料性能指标,尚宜符合下列要求:
  1普通钢筋宜优先采用延性、韧性和可焊性较好的钢筋;普通钢筋的强度等级,纵向受力钢筋宜选用HRB400级和HRB335级热轧钢筋,箍筋宜选用HRB335、HRB400和HPB235级热轧钢筋。
  注:钢筋的检验方法应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204的规定。
  2混凝土结构的混凝土强度等级,9度时不宜超过C60,8度时不宜超过C70。
  3钢结构的钢材宜采用Q235等级B、C、D的碳素结构钢及Q345等级B、C、D 、E的低合金高强度结构钢;当有可靠依据时,尚可采用其他钢种和钢号。
  3.9.4在施工中,当需要以强度等级较高的钢筋替代原设计中的纵向受力钢筋时,应按照钢筋受拉承载力设计值相等的原则换算,并应满足正常使用极限状态和抗震构造措施的要求。
  3.9.5采用焊接连接的钢结构,当钢板厚不小于40mm且承受沿板厚方向的拉力时,受拉试件板厚方向截面收缩率,不应小于国家标准《厚度方向性能钢板》GB50313关于Z15级规定的容许值。
  3.9.6钢筋混凝土构造柱、芯柱和底部框架-抗震墙砖房中砖抗震墙的施工,应先砌墙后浇构造柱、芯柱和框架梁柱。
3.10建筑的地震反应观测系统

3.10.1抗震设防烈度为7、8、9度时,高度分别超过160m,120m,80m的高层建筑,应设置建筑结构的地震反应观测系统,建筑设计应留有观测仪器和线路的位置。

4.1场地

  4.1.1选择建筑场地时,应按表4.1.1划分对建筑抗震有利、不利和危险的地段。
  4.1.2建筑场地的类别划分,应以土层等效剪切波速场地覆盖层厚度为准。
  4.1.3土层剪切波速的测量,应符合下列要求:
  1在场地初步勘察阶段,对大面积的同一地质单元,测量土层剪切波速的钻孔数量,应为控制性钻孔数量的1/3~1/5,山间河谷地区可适量减少,但不宜少于3个。
  2在场地详细勘察阶段,对单幢建筑,测量土层剪切波速的钻孔数量不宜少于2个,数据变化较大时,可适量增加;对小区中处于同一地质单元的密集高层建筑群,测量土层剪切波速的钻孔数量可适量减少,但每幢高层建筑下不得少于一个。
  3对丁类建筑及层数不超过10层且高度不超过30m的丙类建筑,当无实测剪切波速时,可根据岩土名称和性状,按表4.1.3划分土的类型,再利用当地经验在表4.1.3的剪切波速范围内估计各土层的剪切波速。

  4.1.4建筑场地覆盖层厚度的确定,应符合下列要求:
  1一般情况下,应按地面至剪切波速大于500m/s的土层顶面的距离确定。
  2当地面5m以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速2.5倍的土层,且其下卧岩土的剪切波速均不小于400m/s时,可按地面至该土层顶面的距离确定。
  3剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体,应视同周围土层。
建筑抗震设计规范--GB50011-2001(345678) 50011 2001
  4土层中的火山岩硬夹层,应视为刚体,其厚度应从覆盖土层中扣除。
  4.1.5土层的等效剪切波速,应按下列公式计算:
  4.1.6建筑的场地类别,应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表4.1.6划分为四类。当有可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其值处于表4.1.6所列场地类别的分界线附近时,应允许按插值方法确定地震作用计算所用的设计特征周期。
  4.1.7场地内存在发震断裂时,应对断裂的工程影响进行评价,并应符合下列要求:
  1对符合下列规定之一的情况,可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响:
  1)抗震设防烈度小于8度;
  2)非全新世活动断裂;
  3)抗震设防烈度为8度和9度时,前第四纪基岩隐伏断裂的土层覆盖厚度分别大于60m和90m。
  2对不符合本条1款规定的情况,应避开主断裂带。其避让距离不宜小于表4.1.7对发震断裂最”苋镁嗬氲墓娑ā
   表4.1.7 发震断裂的最”苋镁嗬(m)

烈度建筑抗震设防类别
8专门研究300m200m
9专门研究500m300m
  4.1.8当需要在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙类以上建筑时,除保证其在地震作用下的稳定性外,尚应估计不利地段对设计地震动参数可能产生的放大作用,其地震影响系数最大值应乘以增大系数。其值可根据不利地段的具体情况确定,但不宜大于1.6。
  4.1.9场地岩土工程勘察,应根据实际需要划分对建筑有利、不利和危险的地段,提供建筑的场地类别和岩土地震稳定性(如滑坡、崩塌、液化和震陷特性等)评价,对需要采用时程分析法补充计算的建筑,尚应根据设计要求提供土层剖面、场地覆盖层厚度和有关的动力参数。

4.2天然地基和基础

  4.2.1下列建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算:
  1 砌体房屋。
  2地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的下列建筑:

3)防震缝两侧结构类型不同时,宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。

  28、9度框架结构房屋防震缝两侧结构高度、刚度或层高相差较大时,可在缝两侧房屋的尽端沿全高设置垂直于防震缝的抗撞墙,每一侧抗撞墙的数量不应少于两道,宜分别对称布置,墙肢长度可不大于一个柱距,框架和抗撞墙的内力应按设置和不设置抗撞墙两种情况分别进行分析,并按不利情况取值。防震缝两侧抗撞墙的端柱和框架的边柱,箍筋应沿房屋全高加密。

  6.1.5框架结构和框架-抗震墙结构中,框架和抗震墙均应双向设置,柱中线与抗震墙中线、梁中线与柱中线之间偏心距不宜大于柱宽的1/4。

  6.1.6框架-抗震墙和板柱-抗震墙结构中,抗震墙之间无大洞口的楼、屋盖的长宽比,不宜超过表6.1.6的规定;超过时,应计入楼盖平面内变形的影响。

6.1.7采用装配式楼、屋盖时,应采取措施保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接。采用配筋现浇面层加强时,厚度不宜小于50mm。

  6.1.8框架-抗震墙结构中的抗震墙设置,宜符合下列要求:

  1抗震墙宜贯通房屋全高,且横向与纵向的抗震墙宜相连。

  2抗震墙宜设置在墙面不需要开大洞口的位置。

  3房屋较长时,刚度较大的纵向抗震墙不宜设置在房屋的端开间

  4抗震墙洞口宜上下对齐;洞边距端柱不宜小于300mm。

  5一、二级抗震墙的洞口连梁,跨高比不宜大于5,且梁截面高度不宜小于400mm。

  6.1.9抗震墙结构和部分框支抗震墙结构中的抗震墙设置,应符合下列要求:

  1较长的抗震墙宜开设洞口,将一道抗震墙分成长度较均匀的若干墙段,洞口连梁的跨高比宜大于6,各墙段的高宽比不应小于2。

  2墙肢的长度沿结构全高不宜有突变;抗震墙有较大洞口时,以及一、二级抗震墙的底部加强部位,洞口宜上下对齐。

  3矩形平面的部分框支抗震墙结构,其框支层的楼层侧向刚度不应小于相邻非框支层楼层侧向刚度的50%;框支层落地抗震墙间距不宜大于24m,框支层的平面布置尚宜对称,且宜设抗震筒体。

  6.1.10部分框支抗震墙结构的抗震墙,其底部加强部位的高度,可取框支层加框支层以上二层的高度及落地抗震墙总高度的1/8二者的较大值,且不大于15m;其他结构的抗震墙,其底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/8和底部二层二者的较大值,且不大于15m。

  6.1.11框架单独柱基有下列情况之一时,宜沿两个主轴方向设置基础系梁

  1一级框架和IV类场地的二级框架;

  2各柱基承受的重力荷载代表值差别较大;

  3基础埋置较深,或各基础埋置深度差别较大;

  4地基主要受力层范围内存在软弱粘性土层、液化土层和严重不均匀土层;

  5 桩基承台之间。

  6.1.12框架-抗震墙结构中的抗震墙基础部分框支抗震墙结构落地抗震墙基础,应有良好的整体性和抗转动的能力。

  6.1.13主楼与裙房相连且采用天然地基,除应符合本规范第4.2.4条的规定外,在地震作用下主楼基础底面不宜出现零应力区。

  6.1.14地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,应避免在地下室顶板开设大洞口,并应采用现浇梁板结构,其楼板厚度不宜小于180mm,混凝土强度等级不宜小于C30,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%;地下室结构的楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的2倍,地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积,除应满足计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵筋面积的1.1倍;地上一层的框架结构柱和抗震墙墙底截面的弯矩设计值应符合本章第6.2.3、6.2.6、6.2.7条的规定,位于地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面实

  1)一般的单层厂房和单层空旷房屋;
  2)不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋;
  3)基础荷载与2)项相当的多层框架厂房。
  3 本规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。
  注:软弱粘性土层指7度、8度和9度时,地基承载力特征值分别小于80、100和120kPa的土层。
  4.2.2天然地基基础抗震验算时,应采用地震作用效应标准组合,且地基抗震承载力应取地基承载力特征值乘以地基抗震承载力调整系数计算。
  4.2.3地基抗震承载力应按下式计算:
  4.2.4验算天然地基地震作用下的竖向承载力时,按地震作用效应标准组合的基础底面平均压力和边缘最大压力应符合下列各式要求:
  高宽比大于4的高层建筑,在地震作用下基础底面不宜出现拉应力;其他建筑,基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。

4.3液化土和软土地基

  4.3.1饱和砂土和饱和粉土(不含黄土)的液化判别和地基处理,6度时,一般情况下可不进行判别和处理,但对液化沉陷敏感的乙类建筑可按7度的要求进行判别和处理,7~9度时乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求进行判别和处理。
  4.3.2存在饱和砂土和饱和粉土(不含黄土)的地基,除6度设防外,应进行液化判别;存在液化土层的地基,应根据建筑的抗震设防类别、地基的液化等级,结合具体情况采取相应的措施。
  4.3.3饱和的砂土或粉土(不含黄土),当符合下列条件之一时,可初步判别为不液化或可不考虑液化影响:
  1地质年代为第四纪晚更新世(Q3)及其以前时,7、8度时可判为不液化。
  2 粉土的粘粒(粒径小于0.005mm的颗粒)含量百分率,7度8度和9度分别不小于10、13、和16时,可判为不液化土。
  注:用于液化判别的粘粒含量系采用六偏磷酸钠作分散剂测定,采用其他方法时应按有关规定换算。
  3天然地基的建筑,当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时,可不考虑液化影响:
  4.3.4当初步判别认为需进一步进行液化判别时,应采用标准贯入试验判别法判别地面下15m深度范围内的液化;当采用桩基或埋深大于5m的深基础时,尚应判别15~20m范围内土的液化。当饱和土标准贯入锤击数(未经杆长修正)小于液化判别标准贯入锤击数临界值时,应判为液化土。当有成熟经验时,尚可采用其他判别方法。
  4.3.5对存在液化土层的地基,应探明各液化土层的深度和厚度,按下式计算每个钻孔的液化指数,并按表4.3.5综合划分地基的液化等级:
  4.3.6当液化土层较平坦且均匀时,宜按表4.3.6选用地基抗液化措施;尚可计入上部结构重力荷载对液化危害的影响,根据液化震陷量的估计适当调整抗液化措施。
  不宜将未经处理的液化土层作为天然地基持力层。
  4.3.7全部消除地基液化沉陷的措施,应符合下列要求:
  1采用桩基时,桩端伸入液化深度以下稳定土层中的长度(不包括桩尖部分),应按计算确定,且对碎石土,砾、粗、中砂,坚硬粘性土和密实粉土尚不应小于0.5m,对其他非岩石土尚不宜小于1.5m。
  2采用深基础时,基础底面应埋入液化深度以下的稳定土层中,其深度不应小于0.5m。
  3采用加密法(如振冲、振动加密、挤密碎石桩、强夯等)加固时,应处理至液化深度下界;振冲或挤密碎石桩加固后,桩间土的标准贯入锤击数不宜小于本节第4.3.4条规定的液化判别标准贯入锤击数临界值。
  4 用非液化土替换全部液化土层。
  5采用加密法或换土法处理时,在基”咴狄酝獾拇砜矶龋Τ〉酌嫦麓砩疃鹊1/2且不小于基础宽度的1/5。
  4.3.8部分消除地基液化沉陷的措施,应符合下列要求:
  1处理深度应使处理后的地基液化指数减少,当判别深度为15m时,其值不宜大于4,当判别深度为20m时,其值不宜大于5;对独立基础和条形基础,尚不应小于基础底面下液化土特征深度和基础宽度的较大值。
  2采用振冲或挤密碎石桩加固后,桩间土的标准贯入锤击数不宜小于按本节第4.3.4条规定的液化判别标准贯入锤击数临界值。
  3基”咴狄酝獾拇砜矶龋Ψ媳窘诘4.3.7条5款的要求。
  4.3.9减轻液化影响的基础和上部结构处理,可综合采用下列各项措施:
1 选择合适的基础埋置深度。

  2 调整基础底面积,减少基础偏心。

  3加强基础的整体性和刚度,如采用箱基、筏基或钢筋混凝土交叉条形基础,加设基础圈梁等。

  4减轻荷载,增强上部结构的整体刚度和均匀对称性,合理设置沉降缝,避免采用对不均匀沉降敏感的结构形式等。

  5管道穿过建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头等。

  4.3.10液化等级为中等液化和严重液化的故河道、现代河滨、海滨,当有液化侧向扩展或流滑可能时,在距常时水线约100m以内不宜修建永久性建筑,否则应进行抗滑动验算、采取防土体滑动措施或结构抗裂措施。

  注:常时水线宜按设计基准期内年平均最高水位采用,也可按近期年最高水位采用。

  4.3.11地基主要受力层范围内存在软弱粘性土层与湿陷性黄土时,应结合具体情况综合考虑,采用桩基、地基加固处理或本节第4.3.9条的各项措施,也可根据软土震陷量的估计,采取相应措施。

4.4桩基

  4.4.1承受竖向荷载为主的低承台桩基,当地面下无液化土层,且桩承台周围无淤泥、淤泥质土和地基承载力特征值不大于100kPa的填土时,下列建筑可不进行桩基抗震承载力验算:
  1 本章第4.2.1条之1、3款规定的建筑;
  2 7度和8度时的下列建筑:
  1)一般的单层厂房和单层空旷房屋;
  2)不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋;
  3)基础荷载与2)项相当的多层框架厂房。
  4.4.2非液化土中低承台桩基的抗震验算,应符合下列规定:
  1单桩的竖向和水平向抗震承载力特征值,可均比非抗震设计时提高25%。
  2当承台周围的回填土夯实至干密度不小于《建筑地基基础设计规范》对填土的要求时,可由承台正面填土与桩共同承担水平地震作用;但不应计入承台底面与地基土间的摩擦力。
  4.4.3存在液化土层的低承台桩基抗震验算,应符合下列规定:
  1对一般浅基础,不宜计入承台周围土的抗力或刚性地坪对水平地震作用的分担作用。
  2当桩承台底面上、下分别有厚度不小于1.5m、1.0m的非液化土层或非软弱土层时,可按下列二种情况进行桩的抗震验算,并按不利情况设计:
  1)桩承受全部地震作用,桩承载力按本节第4.4.2条取用,液化土的桩周摩阻力及桩水平抗力均应乘以表4.4.3的折减系数。
  2)地震作用按水平地震影响系数最大值的10%采用,桩承载力仍按本节第4.4.2条1款取用,但应扣除液化土层的全部摩阻力及桩承台下2m深度范围内非液化土的桩周摩阻力。
  3打入式预制桩及其他挤土桩,当平均桩距为2.5~4倍桩径且桩数不少于5×5时,可计入打桩对土的加密作用及桩身对液化土变形限制的有利影响。当打桩后桩间土的标准贯入锤击数值达到不液化的要求时,单桩承载力可不折减,但对桩尖持力层作强度校核时,桩群外侧的应力扩散角应取为零。打桩后桩间土的标准贯入锤击数宜由试验确定,也可按下式计算:
  4.4.4处于液化土中的桩基承台周围,宜用非液化土填筑夯实,若用砂土或粉土则应使土层的标准贯入锤击数不小于本章第4.3.4条规定的液化判别标准贯入锤击数临界值。
  4.4.5液化土中桩的配筋范围,应自桩顶至液化深度以下符合全部消除液化沉陷所要求的深度,其纵向钢筋应与桩顶部相同,箍筋应加密。
  4.4.6在有液化侧向扩展的地段,距常时水线100m范围内的桩基除应满足本节中的其他规定外,尚应考虑土流动时的侧向作用力,且承受侧向推力的面积应按边桩外缘间的宽度计算。

5地震作用和结构抗震验算

一般规定

各类建筑结构的地震作用,应符合下列规定:

一般情况下,应允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算,各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担。有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15°时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。质量和刚度分布明显不对称的结构,应计入双向水平地震作用下的扭转影响;其他情况,应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑,应计算竖向地震作用。

各类建筑结构的抗震计算,应采用下列方法

高度不超过40m以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构以及近似于单质点体系的结构,可采用底部剪力法等简化方法。除1款外的建筑结构,宜采用振型分解反应谱法。特别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2-1所列高度范围的高层建筑,应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算,可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。计算罕遇地震下结构的变形,采用简化的弹塑性分析方法或弹塑性时程分析法。

计算地震作用时,建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值各可变荷载组合值之和

建筑结构的地震影响系数,其水平地震影响系数最大值,特征周期;

结构抗震验算,应符合下列规定:

6度时的建筑(建造于IV类场地上较高的高层建筑除外),以及生土房屋和木结构房屋等,应允许不进行截面抗震验算,但应符合有关的抗震措施要求。6度时建造于IV类场地上较高的高层建筑,7度和7度以上的建筑结构(生土房屋和木结构房屋等除外),应进行多遇地震作用下的截面抗震验算。

水平地震作用计算

建筑结构估计水平地震作用扭转影响时,应按下列规定计算其地震作用和作用效应:

规则结构不进行扭转耦联计算时,平行于地震作用方向的两个边榀,其地震作用效应应乘以增大系数。一般情况下,短边可按1.15采用,长边可按1.05采用;当扭转刚度较小时,宜按不小于1.3采用。

按扭转耦联振型分解法计算时,各楼层可取两个正交的水平位移和一个转角共三个自由度,并应按下列公式计算结构的地震作用和作用效应。确有依据时,尚可采用简化计算方法确定地震作用效应。

采用底部剪力法时突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应,宜乘以增大系数3,此增大部分不应往下传递,但与该突出部分相连的构件应予计入;采用振型分解法时,突出屋面部分可作为一个质点;单层厂房突出屋面天窗架的地震作用效应的增大系数,应按本规范9章的有关规定采用。

结构的楼层水平地震剪力,应按下列原则分配

现浇和装配整体式混凝土楼、屋盖等刚性楼盖建筑,宜按抗侧力构件等效刚度的比例分配。木楼盖、木屋盖等柔性楼盖建筑,宜按抗侧力构件从属面积上重力荷载代表值的比例分配。普通的预制装配式混凝土楼、屋盖等半刚性楼、屋盖的建筑,可取上述两种分配结果的平均值。

结构抗震计算一般情况下可不计入地基与结构相互作用的影响

竖向地震作用计算

9度时,楼层的竖向地震作用效应可按各构件承受的重力荷载代表值的比例分配,并宜乘以增大系数1.5。

平板型网架屋盖跨度大于24m屋架的竖向地震作用标准值,宜取其重力荷载代表值和竖向地震作用系数的乘积;

长悬臂其他大跨度结构的竖向地震作用标准值,8度和9度可分别取该结构、构件重力荷载代表值的10%和20%,设计基本地震加速度为0.30g时,可取该结构、构件重力荷载代表值的15%。

截面抗震验算

抗震变形验算

各类结构应进行多遇地震作用下的抗震变形验算,其楼层内最大的弹性层间位移应符合弹性层间位移角限值乘以计算楼层层高。

结构在罕遇地震作用下薄弱层的弹塑性变形验算,应符合下列要求:

下列结构应进行弹塑性变形验算8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度时高大的单层钢筋混凝土柱厂房的横向排架;7~9度时楼层屈服强度系数小于0.5的钢筋混凝土框架结构高度大于150m的钢结构甲类建筑和9度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构采用隔震和消能减震设计的结构

下列结构宜进行弹塑性变形验算:须采用时程分析的竖向不规则类型的高层建筑结构;7度Ⅲ、Ⅳ类场地和8度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构;板柱-抗震墙结构和底部框架砖房;高度不大于150m的高层钢结构。

结构在罕遇地震作用下薄弱层(部位)弹塑性变形计算,可采用下列方法:
不超过12层且层刚度无突变的钢筋混凝土框架结构、单层钢筋混凝土柱厂房可采用本节第5.5.4条的简化计算法;除1款以外的建筑结构,可采用静力弹塑性分析方法或弹塑性时程分析法等;规则结构可采用弯剪层模型或平面杆系模型,属于本规范第3.4节规定的不规则结构应采用空间结构模型。

结构薄弱层(部位)弹塑性层间位移的简化计算,宜符合下列要求:
结构薄弱层(部位)的位置可按下列情况确定:
楼层屈服强度系数沿高度分布均匀的结构,可取底层;楼层屈服强度系数沿高度分布不均匀的结构,可取该系数最小的楼层(部位)和相对较小的楼层,一般不超过2~3处;单层厂房,可取上柱。
楼层屈服强度系数为按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力和按罕遇地震作用标准值计算的楼层弹性地震剪力的比值;对排架柱,指按实际配筋面积、材料强度标准值和轴向力计算的正截面受弯承载力与按罕遇地震作用标准值计算的弹性地震弯矩的比值。

结构薄弱层(部位)弹塑性层间位移应符合弹塑性层间位移角限值乘以薄弱层楼层高度或单层厂房上柱高度。

6多层和高层钢筋混凝土房屋

6.1 一般规定

6.1.1本章适用的现浇钢筋混凝土房屋的结构类型和最大高度应符合表6.1.1的要求。平面和竖向均不规则的结构或建造于Ⅳ类场地的结构,适用的最大高度应适当降低。
注:本章的“抗震墙”即国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中的剪力墙。

1房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分)。
  2框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构;
  3部分框支抗震墙结构指首层或底部两层框支抗震墙结构;
  4乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定适用的最大高度;
  5超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施。
6.1.2钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。丙类建筑的抗震等级应按表6.1.2确定
注:1建筑场地为Ⅰ类时,除6度外可按表内降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施,但相应的计算要求不应降低;
2接近或等于高度分界时,应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级;
3部分框支抗震墙结构中,抗震墙加强部位以上的一般部位,应允许按抗震墙结构确定其抗震等级。
6.1.3钢筋混凝土房屋抗震等级的确定,尚应符合下列要求:

1框架-抗震墙结构,在基本振型地震作用下,若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%,其框架部分的抗震等级应按框架结构确定,最大适用高度可比框架结构适当增加。
2裙房与主楼相连,除应按裙房本身确定外,不应低于主楼的抗震等级;主楼结构在裙房顶层及相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。裙房与主楼分离时,应按裙房本身确定抗震等级。
3当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层的抗震等级应与上部结构相同,地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。地下室中无上部结构的部分,可根据具体情况采用三级或更低等级。
4抗震设防类别为甲、乙、丁类的建筑,应按本规范第3.1.3条规定和表6.1.2确定抗震等级;其中,8度乙类建筑高度超过表6.1.2规定的范围时,应经专门研究采”纫患陡行У目拐鸫胧
注:本章“一、二、三、四级”即“抗震等级为一、二、三、四级”的简称。

6.1.4高层钢筋混凝土房屋宜避免采用本规范第3.4节规定的不规则建筑结构方案,不设防震缝;当需要设置防震缝时,应符合下列规定:

1防震缝最小宽度应符合下列要求:

1)框架结构房屋的防震缝宽度,当高度不超过15m时可采用70mm;超过15m时,6度、7度、8度和9度相应每增加高度5m、4m、3m和2m,宜加宽20mm。

2)框架-抗震墙结构房屋的防震缝宽度可采用1)项规定数值的70%,抗震墙结构房屋的防震缝宽度可采用1)项规定数值的50%;且均不宜小于70mm。

  

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