GB 50011-2010 建筑抗震设计规范(2016年版)

GB 50011-2010 建筑抗震设计规范(2016年版)GB50011 2010 建筑抗震设计规范 2016 年版 建筑抗震设计规范

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GB 50011-2010 建筑抗震设计规范(2016年版)

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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。
1.0.2抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑,必须进行抗震设计。
1.0.3本规范适用于抗震设防烈度为6、7、8和9度地区建筑 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。
1.0.4抗震设防烈度必须按国家规定的权限审批、颁发的文件 (图件)确定。
1.0.5 一般情况下,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)。
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.Okm2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。

2.2主要符号

2.2.1作用和作用效应
FEk. FEvk——结构总水平、竖向地震作用标准值;
Ge、Geq——地震时结构(构件)的重力荷载代表值、等 效总重力荷载代表值;
wk——风荷载标准值;
SE——地震作用效应(弯矩、轴向力、剪力、应力 和变形);
S——地震作用效应与其他荷载效应的基本组合;
sk——作用、荷载标准值的效应;
M——弯矩;
N一轴向压力;
V—剪力;
P——基础底面压力;
U——侧移;
9—楼层位移角。
2. 2.2材料性能和抗力
K——结构(构件)的刚度;
R——结构构件承载力;
f、fk、Je——各种材料强度(含地基承载力)设计值、标 准值和抗震设计值;
3]——楼层位移角限值。
2. 2.3几何参数
A——构件截面面积;
As——钢筋截面面积;
B——结构总宽度;
H——结构总高度、柱高度;
L 结构(单兀)总长度;
a 距离;
队、七——纵向受拉、受压钢筋合力点至截面边缘的最 小距离;
b——构件截面宽度;
d——土层深度或厚度,钢筋直径;
h——构件截面高度;
I——构件长度或跨度;
t——抗震墙厚度、楼板厚度。
2. 2.4计算系数
a——水平地震影响系数;
amax——水平地震影响系数最大值;
a_x——竖向地震影响系数最大值;
&、/w 作用分项系数;
7re——承载力抗震调整系数;
了 计算系数;
r)—地震作用效应(内力和变形)的增大或调整 系数;
A——构件长细比,比例系数;
&——结构(构件)屈服强度系数;
P——配筋率,比率;
©——构件受压稳定系数;
W—组合值系数,影响系数。
2. 2. 5 其他
T——结构自振周期;
N——贯入锤击数;
IlE 地震时地基的液化指数;
X万——位移振型坐标(7振型/质点的X方向相对位 移);
丫五——位移振型坐标振型i质点的丁方向相对位 移);
n 总数,如楼层数、质点数、钢筋根数、跨
数等;
Vse 土层等效剪切波速;
◎ ——转角振型坐标(丿振型z•质点的转角方向相对 位移)。

3基本规定

3.1建筑抗震设防分类和设防标准

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。
表3. 2.2抗震设防烈度和设计基本地震加速度值的对应关系

抗震设防烈度 6 7 8 9
设计基本地震加速度值 0. 05g 0. 10(0. 15)g 0. 20(0. 30)g 0. 40g

注:g为重力加速度。

3.3场地和地基

3.3.1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。
3. 3.2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]I、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。
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。
    3.3.5山区建筑的场地和地基基础应符合下列要求:
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。

3.4建筑形体及其构件布置的规则性

3.4.1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釆取加强措施;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。
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。
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。
    表3. 4. 3-1平面不规则的主要类型
不规则类型 定义和参考指标
扭转不规则 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大于L 2
凹凸不规则 平面凹进的尺寸,大于相应投影方向总尺寸的30%

楼板的尺寸和平面刚度急剧变化,例如,有效楼板宽度小于 楼板局部不连续 该层楼板典型宽度的50%,或开洞面积大于该层楼面面积的 30%,或较大的楼层错层

表3. 4.3-2竖向不规则的主要类型

不规则类型 定义和参考指标
侧向刚度不规则 该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%,或小于其上 相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%;除顶层或出屋面小建筑外,局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层 的25%
竖向抗侧力构件不连续 竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力由 水平转换构件(梁、桁架等)向下传递
楼层承载力突变 抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层 的80%
  1. 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。
  2. 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:
  3. 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,应釆用符合楼板平 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。
  4. 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%.
  5. 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。
    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:
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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

  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:
  5. 宜有多道抗震防线。
  6. 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。
  7. 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:
  8. 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。
  9. 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。
  10. 预应力混凝土的构件,应配有足够的非预应力钢筋。
  11. 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。
  12. 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。
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,应保证地震时厂 房的整体性和稳定性。
    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。
    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。
    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。
    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。

3.7非结构构件

3.7.1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。
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。

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) 普通砖和多孔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Mb7.5。
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、三级的框架和斜撑构件(含梯 段),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;钢 筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大 于L3,且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应 小于9%。
3钢结构的钢材应符合下列规定:
1)钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应 大于0.85;
2)钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%;
3)钢材应有良好的焊接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、韧性和焊接性较好的钢筋; 普通钢筋的强度等级,纵向受力钢筋宜选用符合抗震性能指标的 不低于HRB400级的热轧钢筋,也可采用符合抗震性能指标的 HRB335级热轧钢筋;箍筋宜选用符合抗震性能指标的不低于 HRB335级的热轧钢筋,也可选用HPB300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质量 验收规范》GB 50204的规定。
2混凝土结构的混凝土强度等级,抗震墙不宜超过C60, 其他构件,9度时不宜超过C60, 8度时不宜超过C70o
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,尚可釆用其他钢种和钢号。
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,并应满足最小配筋率要求。
3. 9.5采用焊接连接的钢结构,当接头的焊接拘束度较大、钢 板厚度不小于40mm且承受沿板厚方向的拉力时,钢板厚度方 向截面收缩率不应小于国家标准《厚度方向性能钢板》 GB/T 5313关于Z15级规定的容许值。
3. 9.6钢筋混凝土构造柱和底部框架-抗震墙房屋中的砌体抗震 墙,其施工应先砌墙后浇构造柱和框架梁柱。
3. 9.7混凝土墙体、框架柱的水平施工缝,应采取措施加强混 凝土的结合性能。对于抗震等级一级的墙体和转换层楼板与落地 混凝土墙体的交接处,宜验算水平施工缝截面的受剪承载力。

3.10建筑抗震性能化设计

3.10.1当建筑结构采用抗震性能化设计时,应根据其抗震设防
类别、设防烈度、场地条件、结构类型和不规则性,建筑使用功 能和附属设施功能的要求、投资大小、震后损失和修复难易程度 等,对选定的抗震性能目标提出技术和经济可行性综合分析和 论证。
3.10.2建筑结构的抗震性能化设计,应根据实际需要和可能, 具有针对性:可分别选定针对整个结构、结构的局部部位或关键 部位、结构的关键部件、重要构件、次要构件以及建筑构件和机 电设备支座的性能目标。
3.10.3建筑结构的抗震性能化设计应符合下列要求:
1选定地震动水准。对设计使用年限50年的结构,可选用 本规范的多遇地震、设防地震和罕遇地震的地震作用,其中,设 防地震的加速度应按本规范表3. 2. 2的设计基本地震加速度采 用,设防地震的地震影响系数最大值,6度、7度(0.10g)、7 度(0.15g)、耳度(0.20g)、8度(0.30g)、9度可分别采用 0.12、0.23、0. 34, 0.45、0.68和0. 90o对设计使用年限超过 50年的结构,宜考虑实际需要和可能,经专门研究后对地震作 用作适当调整。对处于发震断裂两侧10km以内的结构,地震动 参数应计入近场影响,5km以内宜乘以增大系数1.5, 5km以外 宜乘以不小于1. 25的增大系数。
2选定性能目标,即对应于不同地震动水准的预期损坏状 态或使用功能,应不低于本规范第1.0.1条对基本设防目标的 规定。
3选定性能设计指标。设计应选定分别提高结构或其关键 部位的抗震承载力、变形能力或同时提高抗震承载力和变形能力 的具体指标,尚应计及不同水准地震作用取值的不确定性而留有 余地。设计宜确定在不同地震动水准下结构不同部位的水平和竖 向构件承载力的要求(含不发生脆性剪切破坏、形成塑性饺、达 到屈服值或保持弹性等);宜选择在不同地震动水准下结构不同 部位的预期弹性或弹塑性变形状态,以及相应的构件延性构造的 高、中或低要求。当构件的承载力明显提高时,相应的延性构造
可适当降低。
3.10.4建筑结构的抗震性能化设计的计算应符合下列要求:
1分析模型应正确、合理地反映地震作用的传递途径和楼 盖在不同地震动水准下是否整体或分块处于弹性工作状态。
2弹性分析可釆用线性方法,弹塑性分析可根据性能目标 所预期的结构弹塑性状态,分别采用增加阻尼的等效线性化方法 以及静力或动力非线性分析方法。
3结构非线性分析模型相对于弹性分析模型可有所简化, 但二者在多遇地震下的线性分析结果应基本一致;应计入重力二 阶效应、合理确定弹塑性参数,应依据构件的实际截面、配筋等 计算承载力,可通过与理想弹性假定计算结果的对比分析,着重 发现构件可能破坏的部位及其弹塑性变形程度。
3.10.5结构及其构件抗震性能化设计的参考目标和计算方法, 可按本规范附录M第M.1节的规定采用。
3.11建筑物地震反应观测系统
3.11.1抗震设防烈度为7、8、9度时,高度分别超过160m、 120m、80m的大型公共建筑,应按规定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场地、地基和基础

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、 一般、不利和危险的地段。
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4.1.2建筑场地的类别划分,应以土层等效剪切波速和场地覆 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,测试 土层剪切波速的钻孔数量不宜少于3个。
  2. 在场地详细勘察阶段,对单幢建筑,测试土层剪切波速 的钻孔数量不宜少于2个,测试数据变化较大时,可适量增加i 对小区中处于同一地质单元内的密集建筑群,测试土层剪切波速 的钻孔数量可适量减少,但每幢高层建筑和大跨空间结构的钻孔 数量均£得少于1个。
  3. 对丁类建筑及丙类建筑中层数不超过10层、高度不超过 24m的多层建筑,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 切波速范围内估算各土层的剪切波速。
    在这里插入图片描述
    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且其下 卧各层岩土的剪切波速均不小于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其上部各土层剪切波 速2. 5倍的土层,且该层及其下卧各层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。
    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:
    在这里插入图片描述
    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,其中I类分为I。、L两个亚 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 所用的特征周期。
    ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/69ce7d29671f4fe99d0f3.png![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/b04f197adb718ac10e209e75c.png
    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:
  4. 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,隐伏断裂的土层覆盖 厚度分别大于60m和90mo
  5. 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对发震断裂最小避让距离的规定。在避 让距离的范围内确有需要建造分散的、低于三层的丙、丁类建筑 时,应按提高一度采取抗震措施,并提高基础和上部结构的整体 性,且不得跨越断层线。
    在这里插入图片描述
    4.1.8当需要在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石和 强风化岩石的陡坡、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,其水平地震影响系 数最大值应乘以增大系数。其值应根据不利地段的具体情况确 定,在〜L6范围内采用。
    4.1.9场地岩土工程勘察,应根据实际需要划分的对建筑有利、 一般、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(含滑坡、崩塌、液化和震陷特性)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.本规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。
2.地基主要受力层范围内不存在软弱黏性土层的下列建筑:
1) 一般的单层厂房和单层空旷房屋;
2) 砌体房屋;
3) 不超过8层且高度在24m以下的一般民用框架和框架 -抗震墙房屋;
4) 基础荷载与3)项相当的多层框架厂房和多层混凝土 抗震墙房屋。
注:软弱黏性土层指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:
/aE =,a/a (4. 2. 3)
式中:faE——调整后的地基抗震承载力;
侦——地基抗震承载力调整系数,应按表4. 2.3采用;
fa—深宽修正后的地基承载力特征值,应按现行国家
标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007采用。
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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:
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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地面下存在饱和砂土和饱和粉土时,除6度外,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。
注:本条饱和土液化判别要求不含黄土、粉质黏土。
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 03)及其以前时,7、8度 时可判为不液化。
2粉土的黏粒(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:用于液化判别的黏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浅埋天然地基的建筑,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:
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在这里插入图片描述
表4. 3.3液化土特征深度(m)
在这里插入图片描述
注:当区域的地下水位处于变动状态时,应按不利的情况考虑。

4.3.4当饱和砂土、粉土的初步判别认为需进一步进行液化判 别时,应釆用标准贯入试验判别法判别地面下20m范围内土的 液化;但对本规范第4.2. 1条规定可不进行天然地基及基础的抗 震承载力验算的各类建筑,可只判别地面下15m范围内土的液 化。当饱和土标准贯入锤击数(未经杆长修正)小于或等于液化 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。
在地面下20m深度范围内,液化判别标准贯入锤击数临界 值可按下式计算:
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
4.3.5对存在液化砂土层、粉土层的地基,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:
在这里插入图片描述
4.3.6当液化砂土层、粉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。
在这里插入图片描述注:甲类建筑的地基抗液化措施应进行专门研究,但不宜低于乙类的相应要求。

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,坚硬黏性土和密实粉土尚不应小于0. 8m,对其他非岩石土 尚不宜小于1. 5m0
  2. 釆用深基础时,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. 5mo
  3. 釆用加密法(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规范第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,或增加上覆非液化土层 的厚度。
  5. 采用加密法或换土法处理时,在基础边缘以外的处理宽 度,应超过基础底面下处理深度的1/2且不小于基础宽度的 1/5O
    4.3.8部分消除地基液化沉陷的措施,应符合下列要求:
  6. 处理深度应使处理后的地基液化指数减少,其值不宜大 于5;大面积筏基、箱基的中心区域,处理后的液化指数可比上 述规定降低1;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。
    注:中心区域指位于基础外边界以内沿长宽方向距外边界大于相应方 向1/4长度的区域。
  7. 采用振冲或挤密碎石桩加固后,桩间土的标准贯入锤击 数不宜小于按本规范第4.3.4条规定的液化判别标准贯入锤击数 临界值。
  8. 基础边缘以外的处理宽度,应符合本规范第4. 3.7条5 款的要求。
  9. 采取减小液化震陷的其他方法,如增厚上覆非液化土层 的厚度和改善周边的排水条件等。
    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:
  10. 选择合适的基础埋置深度。
  11. 调整基础底面积,减少基础偏心。
  12. 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。
  13. 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。
  14. 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在故河道以及临近河岸、海岸和边坡等有液化侧向扩展 或流滑可能的地段内不宜修建永久性建筑,否则应进行抗滑动验 算、釆取防土体滑动措施或结构抗裂措施。
    4.3.11地基中软弱黏性土层的震陷判别,可采用下列方法。饱
    和粉质黏土震陷的危害性和抗震陷措施应根据沉降和横向变形大 小等因素综合研究确定,8度(0.30g)和9度时,当塑性指数 小于15且符合下式规定的饱和粉质黏土可判为震陷性软土。
    在这里插入图片描述
    4.3.12地基主要受力层范围内存在软弱黏性土层和高含水量的 可塑性黄土时,应结合具体情况综合考虑,采用桩基、地基加固 处理或本规范第4. 3.9条的各项措施,也可根据软土震陷量的估 计,釆取相应措施。

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 lOOkPa的填土时,下列建筑可不进行桩基抗震承载力验算:
1 6度〜8度时的下列建筑:
D 一般的单层厂房和单层空旷房屋;
2) 不超过8层且高度在24m以下的一般民用框架房屋超 框架-抗震墙房屋;
3) 基础荷载与2)项相当的多层框架厂房和多层混凝土 抗震墙房屋。
2本规范第4. 2.1条之1款规定的建筑及砌体房屋。
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现行国家标准 《建筑地基基础设计规范》GB 50007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承台埋深较浅时,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l.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,桩承载力按本规范第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。
表4. 4.3 土层液化影响折减系数
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2)地震作用按水平地震影响系数最大值的10%采用,桩 承载力仍按本规范第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5X5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:
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4. 4.4处于液化土中的桩基承台周围,宜用密实干土填筑夯实, 若用砂土或粉土则应使土层的标准贯入锤击数不小于本规范第 4.3.4条规定的液化判别标准贯入锤击数临界值。
4. 4.5液化土和震陷软土中桩的配筋范围,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,箍筋应加粗和加密。
4. 4.6在有液化侧向扩展的地段,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。

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