《建筑工程抗震性態(tài)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)通則》(謝禮立)課件

中國(guó)《建筑工程抗震設(shè)計(jì)導(dǎo)則》AnIntroductiontothe“GUIDELINESFORSEISMICDESIGNOFBUILDINGS”InstituteofEngineeringMechanics,ChinaEarthquakeAdministration《建設(shè)工程抗震設(shè)計(jì)導(dǎo)則》是于2003年由中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)正式批準(zhǔn)的中國(guó)第一本具有樣板規(guī)范性質(zhì)的建設(shè)工程抗震設(shè)計(jì)技術(shù)文件。目錄《導(dǎo)則》的編制目的、性質(zhì)和意義《導(dǎo)則》的編制原則和適用范圍《導(dǎo)則》的主要內(nèi)容及其主要特色《導(dǎo)則》發(fā)展之前景-結(jié)語(yǔ)導(dǎo)則的性質(zhì)、編制目的和意義《建設(shè)工程抗震設(shè)計(jì)導(dǎo)則》的性質(zhì) 它不謀求“法規(guī)強(qiáng)制性”，但應(yīng)該是具有技術(shù)權(quán)威性的，可操作和可執(zhí)行的、標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)文件。 是一部可供自愿執(zhí)行的技術(shù)性文件；《導(dǎo)則》屬于國(guó)際上通行的《樣板（模式）規(guī)范》一類的技術(shù)文件；編制《建設(shè)工程抗震設(shè)計(jì)導(dǎo)則》的目的1）為編制和修訂國(guó)家的、地區(qū)的和部門的各類抗震設(shè)計(jì)規(guī)范提供參考，重點(diǎn)放在提供方法和基礎(chǔ)技術(shù)資料； 2）為現(xiàn)有規(guī)范中尚沒有具體規(guī)定的，而設(shè)計(jì)工作中急需解決的抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題提供參考和依據(jù)?！督ㄔO(shè)工程抗震設(shè)計(jì)導(dǎo)則》的特點(diǎn) 1）具有規(guī)范的形式，采用統(tǒng)一的符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的文字表達(dá)方式，有條文和說(shuō)明； 2）同時(shí)具有技術(shù)文件和技術(shù)報(bào)告的性質(zhì)，條文簡(jiǎn)練，說(shuō)明詳細(xì)，推薦的方法不只一種，使用者有選擇的余地； 3）內(nèi)容先進(jìn)，成熟，完備、可操作； 4）便于及時(shí)更新和修改； 5）便于編制統(tǒng)一的、系列化的包含各類工程的《抗震設(shè)計(jì)導(dǎo)則系列》；導(dǎo)則的編制原則和適用范圍《建設(shè)工程抗震設(shè)計(jì)導(dǎo)則》的編制原則 1）立足于我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和面向新世紀(jì)發(fā)展規(guī)劃，結(jié)合我國(guó)要在2020年全面建設(shè)小康社會(huì)的緊迫要求，以及我國(guó)加入世貿(mào)組織面臨的的新形勢(shì)； 2）盡可能吸納國(guó)內(nèi)外地震工程方面的最新的、成熟的成果，特別是我國(guó)八五以來(lái)的有關(guān)抗震設(shè)防和抗震分析與設(shè)計(jì)方面的成果； 3）結(jié)合我國(guó)地震區(qū)劃和抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的編制經(jīng)驗(yàn)，編制出一部符合中國(guó)國(guó)情的，可為編制各類抗震設(shè)計(jì)規(guī)范提供參考和指導(dǎo)的，具有樣板規(guī)范性質(zhì)的《導(dǎo)則》。 4）本導(dǎo)則目前只涉及一般工業(yè)與民用建筑物和部分構(gòu)筑物的抗震設(shè)計(jì)，今后計(jì)劃對(duì)導(dǎo)則逐步擴(kuò)充，形成系列，遍及到大多數(shù)的建設(shè)工程?！秾?dǎo)則》的主要內(nèi)容和主要特色《99’工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)樣板規(guī)范》

的編制工作1998年末完成第一稿，1999年5月完成修改稿(第二稿)1999年11月完成第三稿2000年8月完成征求意見稿(包括條文、說(shuō)明和集有關(guān)研究報(bào)告的編制材料)與樣板規(guī)范有關(guān)的研究工作現(xiàn)已基本完成，樣板規(guī)范的編制工作正按計(jì)劃順利進(jìn)行，可望能按期完成我國(guó)第一本樣板規(guī)范的編制工作?！督ㄔO(shè)工程抗震設(shè)計(jì)導(dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介導(dǎo)則采用的抗震設(shè)計(jì)原則

按本導(dǎo)則進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的建筑和結(jié)構(gòu)，當(dāng)遭受本地區(qū)常遇、偶遇或罕遇地震的地震影響時(shí)，能按設(shè)計(jì)要求，確保經(jīng)濟(jì)、安全和基本上實(shí)現(xiàn)其預(yù)定的功能目標(biāo)?！秾?dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（1）新的抗震設(shè)防原則是經(jīng)濟(jì)、安全、必要的使用功能；《導(dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（2）

現(xiàn)行的設(shè)防參數(shù)是地震動(dòng)峰值加速度，偶遇地震時(shí)的設(shè)計(jì)地震動(dòng)直接取值于地震動(dòng)區(qū)劃圖（50年10％超越概率）

在確定大震（罕遇地震）和小震（多遇地震）的設(shè)防烈度或地震動(dòng)時(shí)充分考慮不同地區(qū)的地震危險(xiǎn)性差異，給出相應(yīng)的方法，并具體給出分布全國(guó)各地近二千個(gè)城鎮(zhèn)的大震和小震數(shù)值，為設(shè)計(jì)人員提供方便，提高效率?！秾?dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（3）

《導(dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（3）

省、區(qū)(含直轄市)編號(hào)城市名稱抗震設(shè)防烈度設(shè)計(jì)基本地震加速度(g)A10特征周期分區(qū)地震危險(xiǎn)性特征分區(qū)經(jīng)度緯度北京市1北京(除昌平、門頭溝外的11個(gè)市轄區(qū))80.20一II116.388339.926322昌平70.15一II116.188940.244353大興80.20一II116.302739.74233重慶市11長(zhǎng)壽60.05一

12重慶（14個(gè)市轄區(qū)）60.05一III106.496829.3798213大足60.05一III105.672129.5620714豐都60.05一

安徽省40安慶(3個(gè)市轄區(qū))70.10一II117.009930.430341蚌埠(4個(gè)市轄區(qū))70.10一II117.33132.8163342亳州60.05一

43長(zhǎng)豐70.10一II117.157132.39584附錄A我國(guó)主要城市抗震設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)基本地震加速度、特征周期分區(qū)和地震危險(xiǎn)性特征分區(qū)

不同重要性建筑在不同危險(xiǎn)性特征分區(qū)內(nèi)、不同設(shè)防水準(zhǔn)下的有效地震加速度峰值EPA《導(dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（4）

所設(shè)計(jì)的建筑應(yīng)根據(jù)其使用功能分為四個(gè)類別：IV，III，II，I。Ⅳ類

是指地震時(shí)或地震后其使用功能不能中斷或存放大量危險(xiǎn)物品或有毒物品的建筑;Ⅲ類

是指在地震后其使用功能必須在短期內(nèi)恢復(fù)或?qū)φ鸷筮\(yùn)行起關(guān)鍵作用的建筑或用于人口稠密的建筑場(chǎng)所;Ⅱ類

除了Ⅳ類、Ⅲ類和Ⅰ類以外的均屬此類。Ⅰ類

是指地震時(shí)其破壞對(duì)人無(wú)生命危害和不造成嚴(yán)重財(cái)產(chǎn)損失的建筑。如一般倉(cāng)庫(kù)等?！秾?dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（5）關(guān)于質(zhì)量保證體系

1.7質(zhì)量保證

本節(jié)對(duì)抗地震力系統(tǒng)和其它特定抗震系統(tǒng)提出質(zhì)量保證方面的最低要求。。。。

1.7.1

質(zhì)量保證計(jì)劃

質(zhì)量保證計(jì)劃應(yīng)提交給主管部門。1.7.1.1

質(zhì)量保證計(jì)劃的細(xì)節(jié)

對(duì)應(yīng)做質(zhì)量保證的特定抗震系統(tǒng)或抗震力系統(tǒng)應(yīng)。。1.7.1.2

承建人的職責(zé)：開始施工之前向主管部門提交一份書面說(shuō)明。包括：1.7.2

專門檢查

業(yè)主應(yīng)雇請(qǐng)專職檢查員根據(jù)質(zhì)量保證計(jì)劃對(duì)建筑工程。。。

1.7.3

試驗(yàn)

專職檢查員將負(fù)責(zé)核定。。。

1.7.4

報(bào)告及其呈報(bào)手續(xù)

承建人必須及時(shí)注意并處理各項(xiàng)質(zhì)量問(wèn)題?？⒐r(shí)，每個(gè)專職檢查員應(yīng)向主管部門提交竣工報(bào)告，。。?？⒐r(shí)，建筑承建單位應(yīng)向主管部門提交竣工報(bào)告，證明。。。。承建人應(yīng)按要求改正全部質(zhì)量問(wèn)題?！秾?dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（6）在抗震設(shè)防中，引入抗震設(shè)計(jì)類別思想:確定設(shè)防參數(shù)和設(shè)防烈度或設(shè)防震動(dòng)；確定工程的重要性類別。確定工程的抗震設(shè)計(jì)類別；《導(dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（6）抗震設(shè)計(jì)類別的考慮《導(dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（6）

給出確定重要性系數(shù)的一種新方法：設(shè)防烈度或設(shè)計(jì)地震動(dòng)值取名義設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期的63%（多遇地震），10%（偶遇地震），5%（罕遇地震）通過(guò)改變結(jié)構(gòu)名義設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期的長(zhǎng)短來(lái)決定其重要性系數(shù)，如，取一般結(jié)構(gòu)的名義設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年，重要性類別高的結(jié)構(gòu)可取超過(guò)50年，重要性類別低的結(jié)構(gòu)可取低于50年;為了方便設(shè)計(jì)人員，本導(dǎo)則還將各種名義設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期下的設(shè)防烈度和地震動(dòng)值統(tǒng)一折算到名義設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年的設(shè)計(jì)值,并給出表格供查用?！秾?dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（7）存在的問(wèn)題：①.有關(guān)建筑物重要性系數(shù)的確定主要憑經(jīng)驗(yàn)得到，無(wú)法定量說(shuō)明考慮了重要性系數(shù)或相應(yīng)的措施后結(jié)構(gòu)到底提高了多少安全性；②.未考慮結(jié)構(gòu)所在地區(qū)的地震危險(xiǎn)性差異，從而使同樣重要的結(jié)構(gòu)在不同的地區(qū)，其抗震能力的增減差別很大。也就是說(shuō)，同樣重要性類別的建筑物，在不同的地區(qū)內(nèi)，其抗震能力的提高完全可能是不同的，體現(xiàn)不出它真正的重要性含義。。確定建筑物的重要性等級(jí)《導(dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（7）用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期標(biāo)定建筑的重要性類別設(shè)不同重要性建筑物的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為：建筑重要性類別重要性系數(shù)調(diào)整系數(shù)Ф名義設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期TL=50Ф(年))甲4200乙2100丙150丁0.6-0.830-40建筑重要性類別重要性系數(shù)調(diào)整系數(shù)Ф名義設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期TL=50Ф(年))甲4200乙2100丙150丁0.6-0.830-40在年內(nèi)發(fā)生同樣復(fù)發(fā)周期地震的超越概率的關(guān)系為：發(fā)生在年內(nèi)復(fù)發(fā)周期為年地震的超越概率與不同重要性建筑常遇、偶遇和罕遇地震的重現(xiàn)期地震的重現(xiàn)期TR、建筑使用壽命期TL和在使用壽命期內(nèi)發(fā)生重現(xiàn)期為TR地震的超越概率P之間的關(guān)系：不同重要性建筑在不同危險(xiǎn)性特征區(qū)內(nèi)、不同概率水準(zhǔn)下的設(shè)防烈度、地震系數(shù)及地震影響系數(shù)不同重要性建筑在不同危險(xiǎn)性特征分區(qū)內(nèi)、不同設(shè)防水準(zhǔn)下的有效地震加速度峰值EPA建重類別重要系數(shù)建筑名義設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期TMJ=50(年)地震危險(xiǎn)性特征分區(qū)地震動(dòng)參數(shù)分區(qū)A10(g)設(shè)計(jì)地震加速度A（g）多遇地震偶遇地震罕遇地震乙2100Ⅰ區(qū)

10.050.01170.08750.126220.100.02860.16190.221730.150.04830.23190.308240.200.07010.29930.389550.300.11850.42890.541660.400.17190.55350.6843Ⅱ區(qū)

10.050.02180.07050.089120.100.04910.13440.164430.150.07880.19600.235240.200.11020.25620.303350.300.17690.37370.433960.400.24740.48840.5594Ⅲ區(qū)

10.050.03360.05960.067420.100.07100.11630.129230.150.11010.17190.189140.200.15020.22690.247950.300.23270.33550.362860.400.31750.44280.4755不同重要性建筑在不同危險(xiǎn)性特征分區(qū)內(nèi)、不同設(shè)防水準(zhǔn)下的有效地震加速度峰值EPA《導(dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（8）導(dǎo)則中關(guān)于場(chǎng)地分類和特征周期的規(guī)定《導(dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（8）《導(dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（8）《導(dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（9）提出了最不利設(shè)計(jì)地震動(dòng)的思想，可供重要工程結(jié)構(gòu)按時(shí)程分析方法進(jìn)行抗震演算時(shí)的地震輸入場(chǎng)地類型用于短周期結(jié)構(gòu)輸入（0.0-0.5秒）用于中周期結(jié)構(gòu)輸入(0.5-1.5秒)用于長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)輸入(1.5-5.5秒)組號(hào)記錄名稱組號(hào)記錄名組號(hào)記錄名稱IF11985,LaUnion,MichoacanMexicoF11985,LaUnion,MichoacanMexicoF11985,LaUnion,MichoacanMexicoF21994,LosAnge-lesGriffithObservation,NorthridgeF21994,LosAnge-lesGriffithObservation,NorthridgeF21994,LosAnge-lesGriffithObservation,NorthridgeN11988,竹塘A浪琴N11988,竹塘A浪琴N11988,竹塘A浪琴IIF31971,CastaicOldbridgeRoute,SanFernandoF41979,ElCentro,Array#10,ImperialvalleyF41979,ElCentro,Array#10,ImperialvalleyF41979,ElCentro,Array#10,ImperialvalleyF51952,Taft,KernCountyF51952,Taft,KernCountyN21988，耿馬1N21988，耿馬1N21988，耿馬1IIIF61984,CoyoteLakeDam,MorganHillF71940,ElCentro-ImpVallIrrDist,ElCentroF71940,ElCentro-ImpVallIrrDist,ElCentroF71940,ElCentro-ImpVallIrrDist,ElCentroF121966,CholameShandonArray2,ParkfieldF51952,Taft,KernCountyN31988，耿馬2N31988，耿馬2N31988，耿馬2IVF81949,OlympiaHwyTestLab,WesternWashingtonF81949,OlympiaHwyTestLab,WesternWashingtonF81949,OlympiaHwyTestLab,WesternWashingtonF91981,Westmorand,WestmorelandF10984,ParkfieldFaultZone14,CoalingaF111979,ElCentroArray#6,ImperialValleyN41976，天津醫(yī)院，唐山地震N41976，天津醫(yī)院，唐山地震N41976，天津醫(yī)院，唐山地震附錄EI、II、III、IV類場(chǎng)地的最不利設(shè)計(jì)地震動(dòng)

《導(dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（10）本導(dǎo)則規(guī)定了基于偶遇地震核算的三水平、兩階段的設(shè)計(jì)方法《導(dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（11）按照抗震設(shè)防的水平和建筑使用功能劃分為5個(gè)抗震設(shè)計(jì)類別，并分別采用相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)方法和選擇相應(yīng)的抗震結(jié)構(gòu)體系和具體規(guī)定；抗震設(shè)計(jì)類別的考慮《導(dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（11）《導(dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（12）基于結(jié)構(gòu)體形對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性態(tài)的重要影響，定義了5種平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)和5種豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)；區(qū)分并定義了柔性和剛性的屋蓋、樓蓋橫隔板；在不同的情況下采用不同的抗震規(guī)定乃至詳盡不同的細(xì)部設(shè)計(jì)要求；不規(guī)則性類型定義應(yīng)符合的條款適用抗震設(shè)計(jì)類別1a.扭轉(zhuǎn)不規(guī)則(當(dāng)樓板為非柔性時(shí)，應(yīng)考慮)結(jié)構(gòu)一端垂直于一軸線的計(jì)算(包括偶然扭轉(zhuǎn))最大層間位移，大于結(jié)構(gòu)兩端層間位移平均值的1.2倍4.1.4.3(2)4.1.5.4(2)4.2.6.34.2.8.1D和ED和EC、D和EC、D和E1b.極端扭轉(zhuǎn)不規(guī)則(當(dāng)樓板為非柔性時(shí)，應(yīng)考慮)結(jié)構(gòu)一端垂直于一軸線的計(jì)算(包括偶然扭轉(zhuǎn))最大層間位移，大于結(jié)構(gòu)兩端層間位移平均值的1.4倍4.1.4.3(2)4.1.5.4(2)4.2.6.34.2.8.14.1.5.5(1)D和ED和EC、D和EC、D和EE2.凹角結(jié)構(gòu)及其抗側(cè)力體系的平面外形存在凹角，在凹角處結(jié)構(gòu)兩突出部分的尺寸均大于相應(yīng)方向結(jié)構(gòu)平面尺寸的15%4.1.4.3(2)4.1.5.4(2)D和ED和E3.橫隔板不連續(xù)不連續(xù)或剛度急劇變化的橫隔板，包括開洞面積大于50%封閉橫隔板面積，或相對(duì)相鄰下層有效橫隔板剛度的變化大于50%的橫隔板4.1.4.3(3)4.1.5.4(2)D和ED和E4.出平面錯(cuò)位水平地震作用傳遞途徑不連續(xù)，例如豎向構(gòu)件的出平面錯(cuò)位4.1.4.3(3)4.1.5.4(2)D和ED和E5.非平行體系豎向抗側(cè)力構(gòu)件不平行，或不對(duì)稱于抗側(cè)力體系的正交主軸4.1.4.3(3)4.1.5.3(1)D和EC、D和E5種平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)類型

不規(guī)則性類型定義應(yīng)符合的條款適用抗震設(shè)計(jì)類別1a.剛度不規(guī)則─柔軟層柔軟層是其側(cè)向剛度小于上層剛度的70%，或小于上面三層平均剛度的80%4.1.4.3(2)D和E1b.剛度不規(guī)則—極端柔軟層極端柔軟層是其側(cè)向剛度小于上層剛度的60%，或小于上面三層平均剛度的70%4.1.4.3(2)4.1.5.5(2)D和EE2.重量(質(zhì)量)不規(guī)則任何層的有效質(zhì)量大于相鄰層有效質(zhì)量的50%，輕于下面樓蓋的屋蓋不必考慮4.1.4.3(2)D和E3.幾何豎向不規(guī)則任何層的抗側(cè)力體系的水平尺寸，大于相鄰層抗側(cè)力體系水平尺寸的30%4.1.4.3(2)D和E4.豎向抗側(cè)力構(gòu)件的平面內(nèi)不連續(xù)抗側(cè)力構(gòu)件的平面內(nèi)階縮大于構(gòu)件(如框架柱)的高度，或下層抗側(cè)力構(gòu)件的剛度減小4.1.4.3(2)4.1.5.4(2)D和ED和E5.承載力不連續(xù)─薄弱層薄弱層是其層間側(cè)向承載力小于上層側(cè)向承載力的80%。層間承載力指分擔(dān)計(jì)算方向?qū)娱g剪力的所有抗震構(gòu)件的總承載力4.1.5.2(3)4.1.4.3(3)4.1.5.5(1)B、C、D和ED和EE5種豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)類型

《導(dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（13）抗震分析方法，既規(guī)定了傳統(tǒng)的方法：底部剪力法、振型分析法；同時(shí)增加了:非彈性靜力分析法、非彈性時(shí)程分析法，以適用于不同建筑的使用功能要求；《導(dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（14）給出了一般情形下的考慮土－結(jié)構(gòu)相互作用的簡(jiǎn)化分析方法：

底部剪力法 抗震分析法其效應(yīng)主要體現(xiàn)在：

增長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的周期 增加結(jié)構(gòu)的阻尼《導(dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（15）給出了建筑（玻璃幕墻）、機(jī)械、電器等非結(jié)構(gòu)部件的抗震設(shè)計(jì)要求?！秾?dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（16）關(guān)于液化判別、沉陷和水平位移等計(jì)算，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有規(guī)范給出了經(jīng)驗(yàn)公式并條文化，本導(dǎo)則只提出解決問(wèn)題的多種途徑和建議《導(dǎo)則》內(nèi)容簡(jiǎn)介（17）關(guān)于不同材料結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的新特點(diǎn)：鋼結(jié)構(gòu)：引入特