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建筑抗震设计标准

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修订说明

住房城乡建设部关于发布国家标准《建筑

抗震设计规范》局部修订的公告


现批准国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)局部修订的条文,自2024年8月1日起实施。标准名称修改为《建筑抗震设计标准》,标准编号修改为GB/T50011-2010。

局部修订的条文在住房城乡建设部门户网站(www.mohurd.gov.cn)公开,并刊登在近期出版的《工程建设标准化》刊物上。


住房城乡建设部

2024年4月24日


《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016年版)

局部修订条文

(2024年版)

说明:1.下划线标记的文字为新增内容,删除线标记的文字为删除的原内容,无标记的文字为原内容。

2.本次修订的条文应与《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016年版)中其他条文一并实施。


局部修订说明


本次局部修订系根据住房和城乡建设部标准定额司《关于同意开展(建筑工程抗震设防分类标准》等2项国家标准局部修订工作的函》(2021-36)的要求,由中国建筑科学研究院有限公司会同有关单位对《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010(2016年版)进行局部修订而成。

本次局部修订的主要内容是:(1)根据《建设工程抗震管理条例》和《建筑与市政工程抗震通用规范》GB 55002-2021的要求,对个别条文进行协调性修订;(2)根据《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010(2016年版)实施以来各方反馈的意见和建议,对部分条款进行文字性调整。

本次局部修订共涉及9个条文,分别为3.1.3条、3.9.2条、3.10.1条、3.10.2条、3.10.3条、3.10.4条、3.10.5条、5.4.1条、12.1.6条。

本次局部修订起草单位:中国建筑科学研究院有限公司

中国机械工业集团公司

中国电子工程设计院

中国建筑西南设计研究院有限公司

中国建筑标准设计研究院有限公司

北京市建筑设计研究院有限公司

中国地震局地球物理研究所

同济大学

清华大学

广州大学

北京建筑大学

本次局部修订主要起草人员:黄世敏 罗开海 王亚勇 周福霖 徐建 娄宇 冯远 郁银泉 薛慧立 曾德民 潘鹏 蒋欢军 李小军 乔雨蒙

本次局部修订主要审查人员:杜修力 王立军 丁永君 杨琦 黄锐 朱兆晴 许秋华 王昌兴 薛尚铃

1总则


1.0.1

为贯彻执行国家有关建筑工程、防震减灾的法律法规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,其基本的抗震设防目标是:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,主体结构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设防地震影响时,可能发生损坏,但经一般性修理仍可继续使用;当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。使用功能或其他方面有专门要求的建筑,当采用抗震性能化设计时,具有更具体或更高的抗震设防目标。

条文说明

    1.0.1 国家有关建筑的防震减灾法律法规,主要指《中华人民共和国建筑法》、《中华人民共和国防震减灾法》及相关的条例等。  
本规范对于建筑抗震设防的基本思想和原则继续同《建筑抗震设计规范》GBJ 11-89(以下简称89规范)、《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001(以下简称2001规范)保持一致,仍以“三个水准”为抗震设防目标。  
抗震设防是以现有的科学水平和经济条件为前提。规范的科学依据只能是现有的经验和资料。目前对地震规律性的认识还很不足,随着科学水平的提高,规范的规定会有相应的突破;而且规范的编制要根据国家的经济条件的发展,适当地考虑抗震设防水平,制定相应的设防标准。  
本次修订,继续保持89规范提出的并在2001规范延续的抗震设防三个水准目标,即“小震不坏、中震可修、大震不倒”的某种具体化。根据我国华北、西北和西南地区对建筑工程有影响的地震发生概率的统计分析,50年内超越概率约为63%的地震烈度为对应于统计“众值”的烈度,比基本烈度约低一度半,本规范取为第一水准烈度,称为“多遇地震”;50年超越概率约10%的地震烈度,即1990中国地震区划图规定的“地震基本烈度”或中国地震动参数区划图规定的峰值加速度所对应的烈度,规范取为第二水准烈度,称为“设防地震”;50年超越概率2%~3%的地震烈度,规范取为第三水准烈度,称为“罕遇地震”,当基本烈度6度时为7度强,7度时为8度强,8度时为9度弱,9度时为9度强。  
与三个地震烈度水准相应的抗震设防目标是:一般情况下(不是所有情况下),遭遇第一水准烈度——众值烈度(多遇地震)影响时,建筑处于正常使用状态,从结构抗震分析角度,可以视为弹性体系,采用弹性反应谱进行弹性分析;遭遇第二水准烈度——基本烈度(设防地震)影响时,结构进入非弹性工作阶段,但非弹性变形或结构体系的损坏控制在可修复的范围[与89规范、2001规范相同,其承载力的可靠性与《工业与民用建筑抗震设计规范》TJ 11-78(以下简称78规范)相当并略有提高]遭遇第三水准烈度——最大预估烈度(罕遇地震)影响时,结构有较大的非弹性变形,但应控制在规定的范围内,以免倒塌。  
还需说明的是:  
1 抗震设防烈度为6度时,建筑按本规范采取相应的抗震措施之后,抗震能力比不设防时有实质性的提高,但其抗震能力仍是较低的。  
2 不同抗震设防类别的建筑按本规范规定采取抗震措施之后,相应的抗震设防目标在程度上有所提高或降低。例如,丁类建筑在设防地震下的损坏程度可能会重些,且其倒塌不危及人们的生命安全,在罕遇地震下的表现会比一般的情况要差;甲类建筑在设防地震下的损坏是轻微甚至是基本完好的,在罕遇地震下的表现将会比一般的情况好些。  
3 本次修订继续采用二阶段设计实现上述三个水准的设防目标:第一阶段设计是承载力验算,取第一水准的地震动参数计算结构的弹性地震作用标准值和相应的地震作用效应,继续采用《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068规定的分项系数设计表达式进行结构构件的截面承载力抗震验算,这样,其可靠度水平同78规范相当,并由于非抗震构件设计可靠性水准的提高而有所提高,既满足了在第一水准下具有必要的承载力可靠度,又满足第二水准的损坏可修的目标。对大多数的结构,可只进行第一阶段设计,而通过概念设计和抗震构造措施来满足第三水准的设计要求。  
第二阶段设计是弹塑性变形验算,对地震时易倒塌的结构、有明显薄弱层的不规则结构以及有专门要求的建筑,除进行第一阶段设计外,还要进行结构薄弱部位的弹塑性层间变形验算并采取相应的抗震构造措施,实现第三水准的设防要求。  
4 在89规范和2001规范所提出的以结构安全性为主的“小震不坏、中震可修、大震不倒”三水准目标,就是一种抗震性能目标——小震、中震、大震有明确的概率指标;房屋建筑不坏、可修、不倒的破坏程度,在《建筑地震破坏等级划分标准》(建设部90建抗字377号)中提出了定性的划分。本次修订,对某些有专门要求的建筑结构,在本规范第3.10节和附录M增加了关于中震、大震的进一步定量的抗震性能化设计原则和设计指标。

1.0.2 已废止

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。

条文说明

1.0.2 本条是强制性条文,要求处于抗震设防地区的所有新建建筑工程均必须进行抗震设计。以下,凡用粗体表示的条文,均为建筑工程房屋建筑部分的强制性条文。

1.0.3

本规范适用于抗震设防烈度为6、7、8和9度地区建筑工程的抗震设计以及隔震、消能减震设计。建筑的抗震性能化设计,可采用本规范规定的基本方法。
      抗震设防烈度大于9度地区的建筑及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“6度、7度、8度、9度”即“抗震设防烈度为6度、7度、8度、9度”的简称。

条文说明

1.0.3 本规范的适用范围,继续保持89规范、2001规范的规定,适用于6~9度一般的建筑工程。多年来,很多位于区划图6度的地区发生了较大的地震,6度地震区的建筑要适当考虑一些抗震要求,以减轻地震灾害。  
工业建筑中,一些因生产工艺要求而造成的特殊问题的抗震设计,与一般的建筑工程不同,需由有关的专业标准予以规定。  
因缺乏可靠的近场地震的资料和数据,抗震设防烈度大于9度地区的建筑抗震设计,仍没有条件列入规范。因此,在没有新的专门规定前,可仍按1989年建设部印发(89)建抗字第426号《地震基本烈度X度区建筑抗震设防暂行规定》的通知执行。  
2001规范比89规范增加了隔震、消能减震的设计规定,本次修订,还增加了抗震性能化设计的原则性规定。

1.0.4 已废止

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。

条文说明

1.0.4 为适应强制性条文的要求,采用最严的规范用语“必须”。  
作为抗震设防依据的文件和图件,如地震烈度区划图和地震动参数区划图,其审批权限,由国家有关主管部门依法规定。

1.0.5

一般情况下,建筑的抗震设防烈度应采用根据中国地震动参数区划图确定的地震基本烈度(本规范设计基本地震加速度值所对应的烈度值)。

条文说明

1.0.5 在89规范和2001规范中,均规定了抗震设防依据的“双轨制”,即一般情况采用抗震设防烈度(作为一个地区抗震设防依据的地震烈度),在一定条件下,可采用经国家有关主管部门规定的权限批准发布的供设计采用的抗震设防区划的地震动参数(如地面运动加速度峰值、反应谱值、地震影响系数曲线和地震加速度时程曲线)。    

2010年修订时本次修订,按2009年发布的《中华人民共和国防震减灾法》对“地震小区划”的规定,删去2001规范对城市设防区划的相关规定,保留“一般情况”这几个字。

1.0.6

建筑的抗震设计,除应符合本规范要求外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语和符号


2.1 术 语

2.1.1 抗震设防烈度 seismic precautionary intensity

   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。一般情况,取50年内超越概率10%的地震烈度。

2.1.2 抗震设防标准 seismic precautionary criterion

   衡量抗震设防要求高低的尺度,由抗震设防烈度或设计地震动参数及建筑抗震设防类别确定。

2.1.3 地震动参数区划图 seismic ground motion parameter zonation map

   以地震动参数(以加速度表示地震作用强弱程度)为指标,将全国划分为不同抗震设防要求区域的图件。

2.1.4 地震作用 earthquake action

   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。

2.1.5 设计地震动参数 design parameters of ground motion

   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。

2.1.6 设计基本地震加速度 design basic acceleration of ground motion

   50年设计基准期超越概率10%的地震加速度的设计取值。

2.1.7 设计特征周期 design characteristic period of ground motion

   抗震设计用的地震影响系数曲线中,反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值,简称特征周期。

2.1.8 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。

2.1.9 建筑抗震概念设计 seismic concept design of buildings

   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。

2.1.10 抗震措施 seismic measures

   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。

2.1.11 抗震构造措施 details of seismic design

   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须采取的各种细部要求。

条文说明

抗震设防烈度是一个地区的设防依据,不能随意提高或降低。抗震设防标准,是一种衡量对建筑抗震能力要求高低的综合尺度,既取决于建设地点预期地震影响强弱的不同,又取决于建筑抗震设防分类的不同。本规范规定的设防标准是最低的要求,具体工程的设防标准可按业主要求提高。结构上地震作用的涵义,强调了其动态作用的性质,不仅包括多个方向地震加速度的作用,还包括地震动的速度和动位移的作用。2001规范明确了抗震措施和抗震构造措施的区别。抗震构造措施只是抗震措施的一个组成部分。在本规范的目录中,可以看到一般规定、计算要点、抗震构造措施、设计要求等。其中的一般规定及计算要点中的地震作用效应(内力和变形)调整的规定均属于抗震措施,而设计要求中的规定,可能包含有抗震措施和抗震构造措施,需按术语的定义加以区分。本次修订,按《中华人民共和国防震减灾法》的规定,补充了“地震动参数区划图”这个术语。明确在国家法律中,“地震动参数”是“以加速度表示地震作用强弱程度”,“区划图”是将国土“划分为不同抗震设防要求区域的图件”。

2.2 主要符号

2.2.1 作用和作用效应    
  图示暂不可用

2.2.2 材料性能和抗力

图示暂不可用

图示暂不可用

图示暂不可用

图示暂不可用

条文说明

抗震设防烈度是一个地区的设防依据,不能随意提高或降低。
抗震设防标准,是一种衡量对建筑抗震能力要求高低的综合尺度,既取决于建设地点预期地震影响强弱的不同,又取决于建筑抗震设防分类的不同。本规范规定的设防标准是最低的要求,具体工程的设防标准可按业主要求提高。
结构上地震作用的涵义,强调了其动态作用的性质,不仅包括多个方向地震加速度的作用,还包括地震动的速度和动位移的作用。
2001规范明确了抗震措施和抗震构造措施的区别。抗震构造措施只是抗震措施的一个组成部分。在本规范的目录中,可以看到一般规定、计算要点、抗震构造措施、设计要求等。其中的一般规定及计算要点中的地震作用效应(内力和变形)调整的规定均属于抗震措施,而设计要求中的规定,可能包含有抗震措施和抗震构造措施,需按术语的定义加以区分。
本次修订,按《中华人民共和国防震减灾法》的规定,补充了“地震动参数区划图”这个术语。明确在国家法律中,“地震动参数”是“以加速度表示地震作用强弱程度”,“区划图”是将国土“划分为不同抗震设防要求区域的图件”。

3基本规定

3.1 建筑抗震设防分类和设防标准


3.1.1 已废止

抗震设防的所有建筑应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223确定其抗震设防类别及其抗震设防标准。

条文说明

3.1.1 根据我国的实际情况——经济实力有了较大的提高,但仍属于发展中国家的水平,提出适当的抗震设防标准,既能合理使用建设投资,又能达到抗震安全的要求。  
89规范、2001规范关于建筑抗震设防分类和设防标准的规定,已被国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223所替代。按照国家标准编写的规定,本次修订的条文直接引用而不重复该国家标准的规定。  
按照《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223-2008,各个设防分类建筑的名称有所变更,但明确甲类、乙类、丙类、丁类是分别作为特殊设防类、重点设防类、标准设防类、适度设防类的简称。因此,在本规范以及建筑结构设计文件中,继续采用简称。  
《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223-2008进一步突出了设防类别划分是侧重于使用功能和灾害后果的区分,并更强调体现对人员安全的保障。  
自1989年《建筑抗震设计规范》GBJ 11-89发布以来,按技术标准设计的所有房屋建筑,均应达到“多遇地震不坏、设防地震可修和罕遇地震不倒”的设防目标。这里,多遇地震、设防地震和罕遇地震,一般按地震基本烈度区划或地震动参数区划对当地的规定采用,分别为50年超越概率63%、10%和2%~3%的地震,或重现期分别为50年、475年和1600年~2400年的地震。  
针对我国地震区划图所规定的烈度有很大不确定性的事实,在建设行政主管部门领导下,89规范明确规定了“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标。这个目标可保障“房屋建筑在遭遇设防地震影响时不致有灾难性后果,在遭遇罕遇地震影响时不致倒塌”。2008年汶川地震表明,严格按照现行抗震规范进行设计、施工和使用的房屋建筑,达到了规范规定的设防目标,在遭遇到高于地震区划图一度的地震作用下,没有出现倒塌破坏——实现了生命安全的目标。因此,《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223-2008继续规定,绝大部分建筑均可划为标准设防类(简称丙类),将使用上需要提高防震减灾能力的房屋建筑控制在很小的范围。  
在需要提高设防标准的建筑中,乙类需按提高一度的要求加强其抗震措施——增加关键部位的投资即可达到提高安全性的目标;甲类在提高一度的要求加强其抗震措施的基础上,“地震作用应按高于本地区设防烈度计算,其值应按批准的地震安全性评价结果确定”。地震安全性评价通常包括给定年限内不同超越概率的地震动参数,应由具备资质的单位按相关标准执行并对其评价报告的质量负责。这意味着,地震作用计算提高的幅度应经专门研究,并需要按规定的权限审批。条件许可时,专门研究还可包括基于建筑地震破坏损失和投资关系的优化原则确定的方法。  
《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068,提出了设计使用年限的原则规定。显然,抗震设防的甲、乙、丙、丁分类,也可体现设计使用年限的不同。  
还需说明,《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223规定乙类提高抗震措施而不要求提高地震作用,同一些国家的规范只提高地震作用(10%~30%)而不提高抗震措施,在设防概念上有所不同:提高抗震措施,着眼于把财力、物力用在增加结构薄弱部位的抗震能力上,是经济而有效的方法,适合于我国经济有较大发展而人均经济水平仍属于发展中国家的情况;只提高地震作用,则结构的各构件均全面增加材料,投资增加的效果不如前者。

3.1.2

抗震设防烈度为6度时,除本规范有具体规定外,对乙、丙、丁类的建筑可不进行地震作用计算。

条文说明

3.1.2 鉴于6度设防的房屋建筑,其地震作用往往不属于结构设计的控制作用,为减少设计计算的工作量,本规范明确,6度设防时,除有明确规定的情况,其抗震设计可仅进行抗震措施的设计而不进行地震作用计算。

3.1.3

对按规定需编制抗震设防专篇的建筑,应在初步设计阶段编制抗震设防专篇,并在设计文件中明确。

条文说明

    3.1.3本条为新增条文。按《建设工程抗震管理条例》第十二条要求,对位于高烈度设防地区、地震重点监视防御区的重大建设工程、地震时可能发生严重次生灾害的建设工程、地震时使用功能不能中断或者需要尽快恢复的建设工程,应按规定编制抗震设防专篇,并将其作为设计文件的有机组成部分。
自邢台地震以来,我国抗震防灾工作取得了长足的进步,按照规范正规设计、正规施工、正常使用的各类建筑工程,达到了预期的设防目标,在遭遇不超过预期罕遇地震影响时未发生倒塌破坏,有效地保护了人民生命财产安全。但是近年来随着建筑高度越来越高,建筑形体及平面布置日趋复杂,对抗震安全特别不利;同时,根据第五代地震动参数区划图,全国基本烈度均为6度及以上。所有这些因素都使建筑抗震设计面临新的挑战,亟需对涉及建筑抗震性能的相关措施、实施方案的系统性、合理性、有效性进行专项分析论证,以最大程度保证建筑抗震安全。推进和实施建设工程抗震设防专篇制度可以在建设初期对重大建设工程、地震时可能发生严重次生灾害的工程、地震时使用功能不能中断或者需要尽快恢复的工程等,进行有效的抗震性能评估,为工程抗震设计的安全性、合理性、可行性提供有效的技术支撑;同时抗震设防专篇制度适用于建设工程的全过程,对建设方、设计方、施工方、监理方都起到制度性的约束作用,对建设工程抗震安全起到积极的保障作用。
通常,按照《抗震条例》的规定,特定区域的三类建设工程,应在初步设计阶段编制抗震设防专篇。对于实践中某些没有安排初步设计阶段的建设工程,可根据实际情况,在施工图设计之前的报建审批方案或可行性研究等阶段完成抗震设防专篇编制工作。
一般情况下,建设工程的抗震设防专篇应包括工程基本情况、设防依据和标准、场地与地基基础的地震影响评价、建筑方案和构配件的设防对策与措施、结构抗震设计概要、附属机电工程的设防对策与措施、施工与安装的特殊要求、使用与维护的专门要求等基本内容。

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特征周期表征。

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。
图示暂不可用

3.2.3 地震影响的特征周期应根据建筑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,其特征周期应按本规范第5章的有关规定采用。

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。

条文说明

多年来地震经验表明,在宏观烈度相似的情况下,处在大震级、远震中距下的柔性建筑,其震害要比中、小震级近震中距的情况重得多;理论分析也发现,震中距不同时反应谱频谱特性并不相同。抗震设计时,对同样场地条件、同样烈度的地震,按震源机制、震级大小和震中距远近区别对待是必要的,建筑所受到的地震影响,需要采用设计地震动的强度及设计反应谱的特征周期来表征。    作为一种简化,89规范主要籍助于当时的地震烈度区划,引入了设计近震和设计远震,后者可能遭遇近、远两种地震影响,设防烈度为9度时只考虑近震的地震影响;在水平地震作用计算时,设计近、远震用两组地震影响系数α曲线表达,按远震的曲线设计就已包含两种地震用不利情况。    2001规范明确引入了“设计基本地震加速度”和“设计特征周期”,与当时的中国地震动参数区划(中国地震动峰值加速度区划图A1和中国地震动反应谱特征周期区划图B1)相匹配。    “设计基本地震加速度”是根据建设部1992年7月3日颁发的建标[1992]419号《关于统一抗震设计规范地面运动加速度设计取值的通知》而做出的。通知中有如下规定:    术语名称:设计基本地震加速度值。    定义:50年设计基准期超越概率10%的地震加速度的设计取值。    取值:7度0.10g,8度0.20g,9度0.40g。    本规范表3.2.2所列的设计基本地震加速度与抗震设防烈度的对应关系即来源于上述文件。其取值与《中国地震动参数区划图》GB 18306-2015附录A所规定的“地震动峰值加速度”相当:即在0.10g和0.20g之间有一个0.15g的区域,0.20g和0.40g之间有一个0.30g的区域,在这二个区域内建筑的抗震设计要求,除另有具体规定外,分别同7度和8度,在本规范表3.2.2中用括号内数值表示。本规范表3.2.2中还引入了与6度相当的设计基本地震加速度值0.05g。    “设计特征周期”即设计所用的地震影响系数的特征周期(Tg),简称特征周期。89规范规定,其取值根据设计近、远震和场地类别来确定,我国绝大多数地区只考虑设计近震,需要考虑设计远震的地区很少(约占县级城镇的5%)。2001规范将89规范的设计近震、远震改称设计地震分组,可更好体现震级和震中距的影响,建筑工程的设计地震分为三组。根据规范编制保持其规定延续性的要求和房屋建筑抗震设防决策,2001规范的设计地震的分组在《中国地震动参数区划图》GB 18306-2001附录B的基础上略作调整。2010年修订对各地的设计地震分组作了较大的调整,使之与《中国地震动参数区划图》GB 18306-2001一致。此次局部修订继续保持这一原则,按照《中国地震动参数区划图》GB 18306-2015附录B的规定确定设计地震分组。    为便于设计单位使用,本规范在附录A给出了县级及县级以上城镇(按民政部编2015行政区划简册,包括地级市的市辖区)的中心地区(如城关地区)的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和所属的设计地震分组。

3.3 场地和地基

3.3.1已废止

选择建筑场地时,应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料,对抗震有利、一般、不利和危险地段做出综合评价。对不利地段,应提出避开要求;当无法避开时应采取有效的措施。对危险地段,严禁建造甲、乙类的建筑,不应建造丙类的建筑。

条文说明

3.3.1 在抗震设计中,场地指具有相似的反应谱特征的房屋群体所在地,不仅仅是房屋基础下的地基土,其范围相当于厂区、居民点和自然村,在平坦地区面积一般不小于1km×1km。    
地震造成建筑的破坏,除地震动直接引起结构破坏外,还有场地条件的原因,诸如:地震引起的地表错动与地裂,地基土的不均匀沉陷、滑坡和粉、砂土液化等。因此,选择有利于抗震的建筑场地,是减轻场地引起的地震灾害的第一道工序,抗震设防区的建筑工程宜选择有利的地段,应避开不利的地段并不在危险的地段建设。针对汶川地震的教训,2008年局部修订强调:严禁在危险地段建造甲、乙类建筑。还需要注意,按全文强制的《住宅设计规范》GB 50096,严禁在危险地段建造住宅,必须严格执行。  
场地地段的划分,是在选择建筑场地的勘察阶段进行的,要根据地震活动情况和工程地质资料进行综合评价。本规范第4.1.1条给出划分建筑场地有利、一般、不利和危险地段的依据。

3.3.2已废止

建筑场地为Ⅰ类时,对甲、乙类的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;对丙类的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)时各抗震设防类别建筑的要求采取抗震构造措施。

条文说明

3.3.2、3.3.3 抗震构造措施不同于抗震措施,二者的区别见本规范第2.1.10条和第2.1.11条。历次大地震的经验表明,同样或相近的建筑,建造于Ⅰ类场地时震害较轻,建造于Ⅲ、Ⅳ类场地震害较重。    
本规范对Ⅰ类场地,仅降低抗震构造措施,不降低抗震措施中的其他要求,如按概念设计要求的内力调整措施。对于丁类建筑,其抗震措施已降低,不再重复降低。  
对Ⅲ、Ⅳ类场地,除各章有具体规定外,仅提高抗震构造措施,不提高抗震措施中的其他要求,如按概念设计要求的内力调整措施。

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;当采用不同基础类型或基础埋深显著不同时,应根据地震时两部分地基基础的沉降差异,在基础、上部结构的相关部位采取相应措施。

   3 地基为软弱黏性土、液化土、新近填土或严重不均匀土时,应根据地震时地基不均匀沉降和其他不利影响,采取相应的措施。

条文说明

3.3.4 对同一结构单元不宜部分采用天然地基部分采用桩基的要求,一般情况执行没有困难。在高层建筑中,当主楼和裙房不分缝的情况下难以满足时,需仔细分析不同地基在地震下变形的差异及上部结构各部分地震反应差异的影响,采取相应措施。  
本次修订,对不同地基基础类型的要求,提出了较为明确的对策

3.3.5

山区建筑的场地和地基基础应符合下列要求:

  1 山区建筑场地勘察应有边坡稳定性评价和防治方案建议;应根据地质、地形条件和使用要求,因地制宜设置符合抗震设防要求的边坡工程。

   2 边坡设计应符合现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB 50330的要求;其稳定性验算时,有关的摩擦角应按设防烈度的高低相应修正。

   3 边坡附近的建筑基础应进行抗震稳定性设计。建筑基础与土质、强风化岩质边坡的边缘应留有足够的距离,其值应根据设防烈度的高低确定,并采取措施避免地震时地基基础破坏。

条文说明

3.3.5 本条系在2008年局部修订时增加的,针对山区房屋选址和地基基础设计,提出明确的抗震要求。需注意:

 1 有关山区建筑距边坡边缘的距离,参照《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第5.4.1、第5.4.2条计算时,其边坡坡角需按地震烈度的高低修正——减去地震角,滑动力矩需计入水平地震和竖向地震产生的效应。  

2 挡土结构抗震设计稳定验算时有关摩擦角的修正,指地震主动土压力按库伦理论计算时:土的重度除以地震角的余弦,填土的内摩擦角减去地震角,土对墙背的摩擦角增加地震角。    地震角的范围取1.5°~10°,取决于地下水位以上和以下,以及设防烈度的高低。可参见《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009第4.2.9条。


3.4 建筑形体及其构件布置的规则性

3.4.1已废止

建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措施;特别不规则的建筑应进行专门研究和论证,采取特别的加强措施;严重不规则的建筑不应采用。
      注:形体指建筑平面形状和立面、竖向剖面的变化。

条文说明

3.4. 1 合理的建筑形体和布置(configuration)在抗震设计中是头等重要的。提倡平、立面简单对称。因为震害表明,简单、对称的建筑在地震时较不容易破坏。而且道理也很清楚,简单、对称的结构容易估计其地震时的反应,容易采取抗震构造措施和进行细部处理。“规则”包含了对建筑的平、立面外形尺寸,抗侧力构件布置、质量分布,直至承载力分布等诸多因素的综合要求。“规则”的具体界限,随着结构类型的不同而异,需要建筑师和结构工程师互相配合,才能设计出抗震性能良好的建筑。  


本条主要对建筑师设计的建筑方案的规则性提出了强制性要求。在2008年局部修订时,为提高建筑设计和结构设计的协调性,明确规定:首先,建筑形体和布置应依据抗震概念设计原则划分为规则与不规则两大类;对于具有不规则的建筑,针对其不规程的具体情况,明确提出不同的要求;强调应避免采用严重不规则的设计方案。  
概念设计的定义见本规范第2.1.9条。规则性是其中的一个重要概念。  


规则的建筑方案体现在体型(平面和立面的形状)简单,抗侧力体系的刚度和承载力上下变化连续、均匀,平面布置基本对称。即在平立面、竖向剖面或抗侧力体系上,没有明显的、实质的不连续(突变)。  
规则与不规则的区分,本规范在第3.4.3条规定了一些定量的参考界限,但实际上引起建筑不规则的因素还有很多,特别是复杂的建筑体型,很难一一用若干简化的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围,但是,有经验的、有抗震知识素养的建筑设计人员,应该对所设计的建筑的抗震性能有所估计,要区分不规则、特别不规则和严重不规则等不规则程度,避免采用抗震性能差的严重不规则的设计方案。  
三种不规则程度的主要划分方法如下:  


不规则,指的是超过表3.4.3—1和表3.4.3—2中一项及以上的不规则指标;  
特别不规则,指具有较明显的抗震薄弱部位,可能引起不良后果者,其参考界限可参见《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》,通常有三类:其一,同时具有本规范表3.4.3所列六个主要不规则类型的三个或三个以上;其二,具有表1所列的一项不规则;其三,具有本规范表3.4.3所列两个方面的基本不规则且其中有一项接近表1的不规则指标。  
对于特别不规则的建筑方案,只要不属于严重不规则,结构设计应采取比本规范第3.4.4条等的要求更加有效的措施。  
严重不规则,指的是形体复杂,多项不规则指标超过本规范3.4.4条上限值或某一项大大超过规定值,具有现有技术和经济条件不能克服的严重的抗震薄弱环节,可能导致地震破坏的严重后果者。

3.4.2

建筑设计应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响,宜择优选用规则的形体,其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、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、避免侧向刚度和承载力突变。

   不规则建筑的抗震设计应符合本规范第3.4.4条的有关规定。

条文说明

3.4.2 本条要求建筑设计需特别重视其平、立、剖面及构件布置不规则对抗震性能的影响。

3.4.3

建筑形体及其构件布置的平面、竖向不规则性,应按下列要求划分:

   1 混凝土房屋、钢结构房屋和钢-混凝土混合结构房屋存在表3.4.3-1所列举的某项平面不规则类型或表3.4.3-2所列举的某项竖向不规则类型以及类似的不规则类型,应属于不规则的建筑。

图示暂不可用

   2 砌体房屋、单层工业厂房、单层空旷房屋、大跨屋盖建筑和地下建筑的平面和竖向不规则性的划分,应符合本规范有关章节的规定。

   3 当存在多项不规则或某项不规则超过规定的参考指标较多时,应属于特别不规则的建筑。

3.4.4

建筑形体及其构件布置不规则时,应按下列要求进行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,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,应计入扭转影响,且在具有偶然偏心的规定水平力作用下,楼层两端抗侧力构件弹性水平位移或层间位移的最大值与平均值的比值不宜大于1.5,当最大层间位移远小于规范限值时,可适当放宽;

       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;高烈度或不规则程度较大时,宜计入楼板局部变形的影响;

       3)平面不对称且凹凸不规则或局部不连续,可根据实际情况分块计算扭转位移比,对扭转较大的部位应采用局部的内力增大系数。

   2 平面规则而竖向不规则的建筑,应采用空间结构计算模型,刚度小的楼层的地震剪力应乘以不小于1.15的增大系数,其薄弱层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根据烈度高低和水平转换构件的类型、受力情况、几何尺寸等,乘以1.25~2.0的增大系数;

       2)侧向刚度不规则时,相邻层的侧向刚度比应依据其结构类型符合本规范相关章节的规定;

       3)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,应根据不规则类型的数量和程度,有针对性地采取不低于本条1、2款要求的各项抗震措施。特别不规则的建筑,应经专门研究,采取更有效的加强措施或对薄弱部位采用相应的抗震性能化设计方法。

条文说明

    3.4.3、3.4.4 2001规范考虑了当时89规范和91钢筋混凝土高层建筑规程的相应规定,并参考了美国UBC(1997)、日本BSL(1987年版)和欧洲规范8。上述五本规范对不规则结构的条文规定有以下三种方式:  
1 规定了规则结构的准则,不规定不规则结构的相应设计规定,如89规范和91钢筋混凝土高层建筑规程。  
2 对结构的不规则性作出限制,如日本BSL。  
3 对规则与不规则结构作出了定量的划分,并规定了相应的设计计算要求,如美国UBC及欧洲规范8。  
本规范基本上采用了第3种方式,但对容易避免或危害性较小的不规则问题未作规定。  
对于结构扭转不规则,按刚性楼盖计算,当最大层间位移与其平均值的比值为1.2时,相当于一端为1.0,另一端为1.5;当比值1.5时,相当于一端为1.0,另一端为3。美国FEMA的NEHRP规定,限1.4。  
对于较大错层,如超过梁高的错层,需按楼板开洞对待;当错层面积大于该层总面积30%时,则属于楼板局部不连续。楼板典型宽度按楼板外形的基本宽度计算。  
上层缩进尺寸超过相邻下层对应尺寸的1/4,属于用尺寸衡量的刚度不规则的范畴。侧向刚度可取地震作用下的层剪力与层间位移之比值计算,刚度突变上限(如框支层)在有关章节规定。  
除了本规范表3.4.3所列的不规则,UBC的规定中,对平面不规则尚有抗侧力构件上下错位、与主轴斜交或不对称布置,对竖向不规则尚有相邻楼层质量比大于150%或竖向抗侧力构件在平面内收进的尺寸大于构件的长度(如棋盘式布置)等。  
图1~图6为典型示例,以便理解本规范表3.4.3-1和表3.4.3-2中所列的不规则类型。

本规范第3.4.3条第1款的规定,主要针对钢筋混凝土和钢结构的多层和高层建筑所作的不规则性的限制,对砌体结构多层房屋和单层工业厂房的不规则性应符合本规范有关章节的专门规定。    
2010年本次修订的变化如下:  
1 明确规定本规范表3.4.3所列的不规则类型是主要的而不是全部不规则,所列的指标是概念设计的参考性数值而不是严格的数值,使用时需要综合判断。明确规定按不规则类型的数量和程度,采取不同的抗震措施。不规则的程度和设计的上限控制,可根据设防烈度的高低适当调整。对于特别不规则的建筑结构要求专门研究和论证。  
2 对于扭转不规则计算,需注意以下几点:    
  1)按国外的有关规定,楼盖周边两端位移不超过平均位移2倍的情况称为刚性楼盖,超过2倍则属于柔性楼盖。因此,这种“刚性楼盖”,并不是刚度无限大。计算扭转位移比时,楼盖刚度可按实际情况确定而不限于刚度无限大假定。    
 2)扭转位移比计算时,楼层的位移不采用各振型位移的CQC组合计算,按国外的规定明确改为取“给定水平力”计算,可避免有时CQC计算的最大位移出现在楼盖边缘的中部而不在角部,而且对无限刚楼盖、分块无限刚楼盖和弹性楼盖均可采用相同的计算方法处理;该水平力一般采用振型组合后的楼层地震剪力换算的水平作用力,并考虑偶然偏心;结构楼层位移和层间位移控制值验算时,仍采用CQC的效应组合。    
 3)偶然偏心大小的取值,除采用该方向最大尺寸的5%外,也可考虑具体的平面形状和抗侧力构件的布置调整。    
 4)扭转不规则的判断,还可依据楼层质量中心和刚度中心的距离用偏心率的大小作为参考方法。  
3 对于侧向刚度的不规则,建议根据结构特点采用合适的方法,包括楼层标高处产生单位位移所需要的水平力、结构层间位移角的变化等进行综合分析。  
4 为避免水平转换构件在大震下失效,不连续的竖向构件传递到转换构件的小震地震内力应加大,借鉴美国IBC规定取2.5倍(分项系数为1.0),对增大系数作了调整。  
本次局部修订,主要进行文字性修改,以进一步明确扭转位移比的含义。

3.4.5

体型复杂、平立面不规则的建筑,应根据不规则程度、地基基础条件和技术经济等因素的比较分析,确定是否设置防震缝,并分别符合下列要求:

   1 当不设置防震缝时,应采用符合实际的计算模型,分析判明其应力集中、变形集中或地震扭转效应等导致的易损部位,采取相应的加强措施。

   2 当在适当部位设置防震缝时,宜形成多个较规则的抗侧力结构单元。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以及可能的地震扭转效应的情况,留有足够的宽度,其两侧的上部结构应完全分开。

   3 当设置伸缩缝和沉降缝时,其宽度应符合防震缝的要求。

条文说明

      3.4.5 体型复杂的建筑并不一概提倡设置防震缝。由于是否设置防震缝各有利弊,历来有不同的观点,总体倾向是:  
1 可设缝、可不设缝时,不设缝。设置防震缝可使结构抗震分析模型较为简单,容易估计其地震作用和采取抗震措施,但需考虑扭转地震效应,并按本规范各章的规定确定缝宽,使防震缝两侧在预期的地震(如中震)下不发生碰撞或减轻碰撞引起的局部损坏。  
2 当不设置防震缝时,结构分析模型复杂,连接处局部应力集中需要加强,而且需仔细估计地震扭转效应等可能导致的不利影响。

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。

条文说明

    3.5.1 抗震结构体系要通过综合分析,采用合理而经济的结构类型。结构的地震反应同场地的频谱特性有密切关系,场地的地面运动特性又同地震震源机制、震级大小、震中的远近有关;建筑的重要性、装修的水准对结构的侧向变形大小有所限制,从而对结构选型提出要求;结构的选型又受结构材料和施工条件的制约以及经济条件的许可等。这是一个综合的技术经济问题,应周密加以考虑。

3.5.2已废止

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,应采取措施提高其抗震能力。

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。

条文说明

     3.5.2、3.5.3 抗震结构体系要求受力明确、传力途径合理且传力路线不间断,使结构的抗震分析更符合结构在地震时的实际表现,对提高结构的抗震性能十分有利,是结构选型与布置结构抗侧力体系时首先考虑的因素之一。2001规范将结构体系的要求分为强制性和非强制性两类。第3.5.2条是属于强制性要求的内容。    
多道防线对于结构在强震下的安全是很重要的。所谓多道防线的概念,通常指的是:      
第一,整个抗震结构体系由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。如框架-抗震墙体系是由延性框架和抗震墙二个系统组成;双肢或多肢抗震墙体系由若干个单肢墙分系统组成;框架-支撑框架体系由延性框架和支撑框架二个系统组成;框架-筒体体系由延性框架和筒体二个系统组成。      
第二,抗震结构体系具有最大可能数量的内部、外部赘余度,有意识地建立起一系列分布的塑性屈服区,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,一旦破坏也易于修复。设计计算时,需考虑部分构件出现塑性变形后的内力重分布,使各个分体系所承担的地震作用的总和大于不考虑塑性内力重分布时的数值。  
本次修订,按征求意见的结果,多道防线仍作为非强制性要求保留在第3.5.3条,但能够设置多道防线的结构类型,在相关章节中予以明确规定。  
抗震薄弱层(部位)的概念,也是抗震设计中的重要概念,包括:    
 1 结构在强烈地震下不存在强度安全储备,构件的实际承载力分析(而不是承载力设计值的分析)是判断薄弱层(部位)的基础;    
 2 要使楼层(部位)的实际承载力和设计计算的弹性受力之比在总体上保持一个相对均匀的变化,一旦楼层(或部位)的这个比例有突变时,会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中;      
3 要防止在局部上加强而忽视整个结构各部位刚度、强度的协调;      
4 在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位),使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移,这是提高结构总体抗震性能的有效手段。      
考虑到有些建筑结构,横向抗侧力构件(如墙体)很多而纵向很少,在强烈地震中往往由于纵向的破坏导致整体倒塌,2001规范增加了结构两个主轴方向的动力特性(周期和振型)相近的抗震概念。

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,或采用约束砌体、配筋砌体等。

   2 混凝土结构构件应控制截面尺寸和受力钢筋、箍筋的设置,防止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钢筋破坏。

   3 预应力混凝土的构件,应配有足够的非预应力钢筋。

   4 钢结构构件的尺寸应合理控制,避免局部失稳或整个构件失稳。

   5 多、高层的混凝土楼、屋盖宜优先采用现浇混凝土板。当采用预制装配式混凝土楼、屋盖时,应从楼盖体系和构造上采取措施确保各预制板之间连接的整体性。

条文说明

   3.5.4 本条对各种不同材料的结构构件提出了改善其变形能力的原则和途径:  
1 无筋砌体本身是脆性材料,只能利用约束条件(圈梁、构造柱、组合柱等来分割、包围)使砌体发生裂缝后不致崩塌和散落,地震时不致丧失对重力荷载的承载能力。  
2 钢筋混凝土构件抗震性能与砌体相比是比较好的,但若处理不当,也会造成不可修复的脆性破坏。这种破坏包括:混凝土压碎、构件剪切破坏、钢筋锚固部分拉脱(粘结破坏),应力求避免;混凝土结构构件的尺寸控制,包括轴压比、截面长宽比,墙体高厚比、宽厚比等,当墙厚偏薄时,也有自身稳定问题。  
3 提出了对预应力混凝土结构构件的要求。  
4 钢结构杆件的压屈破坏(杆件失去稳定)或局部失稳也是一种脆性破坏,应予以防止。  
5 针对预制混凝土板在强烈地震中容易脱落导致人员伤亡的震害,2008年局部修订增加了推荐采用现浇楼、屋盖,特别强调装配式楼、屋盖需加强整体性的基本要求。

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。

条文说明

3.5.5 本条指出了主体结构构件之间的连接应遵守的原则:通过连接的承载力来发挥各构件的承载力、变形能力,从而获得整个结构良好的抗震能力。    本条还提出了对预应力混凝土及钢结构构件的连接要求。

3.5.6

装配式单层厂房的各种抗震支撑系统,应保证地震时厂房的整体性和稳定性。


条文说明

3.5.6 本条支撑系统指屋盖支撑。支撑系统的不完善,往往导致屋盖系统失稳倒塌,使厂房发生灾难性的震害,因此在支撑系统布置上应特别注意保证屋盖系统的整体稳定性。


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。

条文说明

   3.6.1 由于地震动的不确定性、地震的破坏作用、结构地震破坏机理的复杂性,以及结构计算模型的各种假定与实际情况的差异,迄今为止,依据所规定的地震作用进行结构抗震验算,不论计算理论和工具如何发展,计算怎样严格,计算的结果总还是一种比较粗略的估计,过分地追求数值上的精确是不必要的;然而,从工程的震害看,这样的抗震验算是有成效的,不可轻视。因此,本规范自1974年第一版以来,对抗震计算着重于把方法放在比较合理的基础上,不拘泥于细节,不追求过高的计算精度,力求简单易行,以线性的计算分析方法为基本方法,并反复强调按概念设计进行各种调整。本节列出一些原则性规定,继续保持和体现上述精神。  
多遇地震作用下的内力和变形分析是本规范对结构地震反应、截面承载力验算和变形验算最基本的要求。按本规范第1.0.1条的规定,建筑物当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,主体结构不受损坏或不需修理可继续使用,与此相应,结构在多遇地震作用下的反应分析的方法,截面抗震验算(按照现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068的基本要求),以及层间弹性位移的验算,都是以线弹性理论为基础,因此,本条规定,当建筑结构进行多遇地震作用下的内力和变形分析时,可假定结构与构件处于弹性工作状态。

3.6.2

不规则且具有明显薄弱部位可能导致重大地震破坏的建筑结构,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。

条文说明

  3.6.2 按本规范第1.0.1条的规定:当建筑物遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏,这也是本规范的基本要求。特别是建筑物的体型和抗侧力系统复杂时,将在结构的薄弱部位发生应力集中和弹塑性变形集中,严重时会导致重大的破坏甚至有倒塌的危险。因此本规范提出了检验结构抗震薄弱部位采用弹塑性(即非线性)分析方法的要求。  
考虑到非线性分析的难度较大,规范只限于对不规则并具有明显薄部位可能导致重大地震破坏,特别是有严重的变形集中可能导致地震倒塌的结构,应按本规范第5章具体规定进行罕遇地震作用下的弹塑性变形分析。  
本规范推荐了两种非线性分析方法:静力的非线性分析(推覆分析)和动力的非线性分析(弹塑性时程分析)。  
静力的非线性分析是:沿结构高度施加按一定形式分布的模拟地震作用的等效侧力,并从小到大逐步增加侧力的强度,使结构由弹性工作状态逐步进入弹塑性工作状态,最终达到并超过规定的弹塑性位移。这是目前较为实用的简化的弹塑性分析技术,比动力非线性分析节省计算工作量,但需要注意,静力非线性分析有一定的局限性和适用性,其计算结果需要工程经验判断。  
动力非线性分析,即弹塑性时程分析,是较为严格的分析方法,需要较好的计算机软件和很好的工程经验判断才能得到有用的结果,是难度较大的一种方法。规范还允许采用简化的弹塑性分析技术,如本规范第5章规定的钢筋混凝土框架等的弹塑性分析简化方法。

3.6.3

当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平均层间位移的乘积;初始弯矩指该楼层地震剪力与楼层层高的乘积

条文说明

3.6.3 本条规定,框架结构和框架-抗震墙(支撑)结构在重力附加弯矩Ma与初始弯矩M0之比符合下式条件下,应考虑几何非线性,即重力二阶效应的影响。


    上式规定是考虑重力二阶效应影响的下限,其上限则受弹性层间位移角限值控制。对混凝土结构,弹性位移角限值较小,上述稳定系数一般均在0.1以下,可不考虑弹性阶段重力二阶效应影响。  
当在弹性分析时,作为简化方法,二阶效应的内力增大系数可取1/(1—θ)。  
当在弹塑性分析时,宜采用考虑所有受轴向力的结构和构件的几何刚度的计算机程序进行重力二阶效应分析,亦可采用其他简化分析方法。  
混凝土柱考虑多遇地震作用产生的重力二阶效应的内力时,不应与混凝土规范承载力计算时考虑的重力二阶效应重复。  
砌体结构和混凝土墙结构,通常不需要考虑重力二阶效应。

3.6.4

结构抗震分析时,应按照楼、屋盖的平面形状和平面内变形情况确定为刚性、分块刚性、半刚性、局部弹性和柔性等的横隔板,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。

条文说明

3.6.4 刚性、半刚性、柔性横隔板分别指在平面内不考虑变形、考虑变形、不考虑刚度的楼、屋盖。

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,计算中应考虑楼梯构件的影响。

   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 复杂结构在多遇地震作用下的内力和变形分析时,应采用不少于两个合适的不同力学模型,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。

条文说明

     3.6.6 本条规定主要依据《建筑工程设计文件编制深度规定》,要求使用计算机进行结构抗震分析时,应对软件的功能有切实的了解,计算模型的选取必须符合结构的实际工作情况,计算软件的技术条件应符合本规范及有关标准的规定,设计时对所有计算结果应进行判别,确认其合理有效后方可在设计中应用。  
2008年局部修订,注意到地震中楼梯的梯板具有斜撑的受力状态,增加了楼梯构件的计算要求:针对具体结构的不同,“考虑”的结果,楼梯构件的可能影响很大或不大,然后区别对待,楼梯构件自身应计算抗震,但并不要求一律参与整体结构的计算。  
复杂结构指计算的力学模型十分复杂、难以找到完全符合实际工作状态的理想模型,只能依据各个软件自身的特点在力学模型上分别作某些程度不同的简化后才能运用该软件进行计算的结构。例如,多塔类结构,其计算模型可以是底部一个塔通过水平刚臂分成上部若干个不落地分塔的分叉结构,也可以用多个落地塔通过底部的低塔连成整个结构,还可以将底部按高塔分区分别归入相应的高塔中再按多个高塔进行联合计算,等等。因此本规范对这类复杂结构要求用多个相对恰当、合适的力学模型而不是截然不同不合理的模型进行比较计算。复杂结构应是计算模型复杂的结构,不同的力学模型还应属于不同的计算机程序。

3.7 非结构构件

条文说明

    非结构构件包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备的支架等。建筑非结构构件在地震中的破坏允许大于结构构件,其抗震设防目标要低于本规范第1.0.1条的规定。非结构构件的地震破坏会影响安全和使用功能,需引起重视,应进行抗震设计。  
建筑非结构构件一般指下列三类:①附属结构构件,如:女儿墙、高低跨封墙、雨篷等;②装饰物,如:贴面、顶棚、悬吊重物等;③围护墙和隔墙。处理好非结构构件和主体结构的关系,可防止附加灾害,减少损失。在第3.7.3条所列的非结构构件主要指在人流出入口、通道及重要设备附近的附属结构构件,其破坏往往伤人或砸坏设备,因此要求加强与主体结构的可靠锚固,在其他位置可以放宽要求。2008年局部修订时,明确增加作为疏散通道的楼梯间墙体的抗震安全性要求,提高对生命的保护。  
砌体填充墙与框架或单层厂房柱的连接,影响整个结构的动力性能和抗震能力。两者之间的连接处理不同时,影响也不同。建议两者之间采用柔性连接或彼此脱开,可只考虑填充墙的重量而不计其刚度和强度的影响。砌体填充墙的不合理设置,例如:框架或厂房,柱间的填充墙不到顶,或房屋外墙在混凝土柱间局部高度砌墙,使这些柱子处于短柱状态,许多震害表明,这些短柱破坏很多,应予注意。  
2008年局部修订时,第3.7.4条新增为强制性条文。强调围护墙、隔墙等非结构构件是否合理设置对主体结构的影响,以加强围护墙、隔墙等建筑非结构构件的抗震安全性,提高对生命的保护。  
第3.7.6条提出了对幕墙、附属机械、电气设备系统支座和连接等需符合地震时对使用功能的要求。这里的使用要求,一般指设防地震。

3.7.1-3.7.6

3.7.1 【已废止】非结构构件,包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备,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,以及楼梯间的非承重墙体,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 【已废止】 框架结构的围护墙和隔墙,应估计其设置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 隔震与消能减震设计

3.8.1

隔震与消能减震设计,可用于对抗震安全性和使用功能有较高要求或专门要求的建筑。

条文说明

    3.8.1 建筑结构采用隔震与消能减震设计是一种有效地减轻地震灾害的技术。
本次修订,取消了2001规范“主要用于高烈度设防”的规定。强调了这种技术在提高结构抗震性能上具有优势,可适用于对使用功能有较高或专门要求的建筑,即用于投资方愿意通过适当增加投资来提高抗震安全要求的建筑。

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、设防地震影响和罕遇地震影响时,可按高于本规范第1.0.1条的基本设防目标进行设计

条文说明

3.8.2 本条对建筑结构隔震设计和消能减震设计的设防目标提出了原则要求。采用隔震和消能减震设计方案,具有可能满足提高抗震性能要求的优势,故推荐其按较高的设防目标进行设计。

按本规范12章规定进行隔震设计,还不能做到在设防烈度下上部结构不受损坏或主体结构处于弹性工作阶段的要求,但与非隔震或非消能减震建筑相比,设防目标会有所提高,大体上是:当遭受多遇地震影响时,将基本不受损坏和影响使用功能;当遭受设防地震影响时,不需修理仍可继续使用;当遭受罕遇地震影响时,将不发生危及生命安全和丧失使用价值的破坏。

3.9 结构材料与施工

3.9.1已废止

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。

条文说明

3.9.1 抗震结构在材料选用、施工程序特别是材料代用上有其特殊的要求,主要是指减少材料的脆性和贯彻原设计意图。

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