2015版《中国地震动参数区划图》对我市城乡建设的影响

2015版中国地震动参数区划图对我市城乡建设的影响,湘潭市土木建筑学会2016.04,肖曙曦,2,一、引言2015版中国地震动参数区划图的颁布与正式实施，使得我市主城区和湘潭县所辖范围，由原来的非抗震设防区变成了六度抗震设防区。建设行业的各位同行十分关注由此带来的城乡建设方面的诸多问题。受市地震局和市住建局的委托，我和大家一起对这些问题作一些探讨，以求在今后的工作中，有所裨益。,1.12015版中国地震动参数区划图的颁布,3,2015年5月15日，国家质检总局、国家标准委批准发布中国地震动参数区划图等357项国家标准（中华人民共和国国家标准公告2015年第15号）。新的中国地震动参数区划图（GB18306-2015）将替代中国地震动参数区划图（GB18306-2001），于2016年6月1日起正式实施。其适用范围有如下说明：本标准适用于一般建设工程的抗震设防，以及社会经济发展规划和国土利用规划、防灾减灾规划、环境保护规划的编制。一般建设工程：除重大建设工程和可能发生严重次生灾害的建设工程以外的建设工程。,4,一般建设工程抗震设防：以地震动参数区划图、建筑工程抗震设防分类标准及其他相关规范规程来确定抗震设防相关参数的取值。特殊建设工程抗震设防：应进行工程场地地震安全性评价工作，根据安评报告确定抗震设防参数。,5,【相关文件节选】国务院第323号国务院令地震安全性评价管理条例（2002年1月1日起实施）其中要求对下列建设工程必须进行地震安全性评价：1、国家重大建设工程；2、受地震破坏后可能引发水灾、火灾、爆炸、剧毒或者强腐蚀性物质大量泄露或者其他严重次生灾害的建设工程，包括水库大坝、堤防和贮油、贮气、贮存易燃易爆、剧毒或者强腐蚀性物质的设施以及其他可能发生严重次生灾害的建设工程；3、受地震破坏后可能引发放射性污染的核电站和核设施建设工程;4、省、自治区、直辖市认为对本行政区域有重大价值或者有重大影响的其他建设工程。,6,【相关文件节选】湖南省人民政府令第134号湖南省重大建设工程和可能发生严重次生灾害建设工程地震安全性评价管理办法（2004年4月1日起实施）1、重大建设工程（1）省以上的电视调频广播发射塔建筑；国际电信楼、国际卫星地球站、省中心长途邮电通信枢纽；（2）研究、中试生产和存放剧毒生物制品和天然人工细菌与病毒（如鼠疫、霍乱、伤寒等）的建筑；三级特等医院的住院部、医技楼，百万人口以上城市的医疗中心；（3）公路、铁路干线上的特大桥梁、300米以上的隧道及立交桥工程，铁路特大型站的候车楼，国际、国内主要干线中的航空站楼；（4）百万人口以上城市的电力调度中心，单机容量30万千瓦以上或者规划容量100万千瓦以上的火力发电厂、75万千瓦以上的水电厂、50万伏以上的变电所和50万伏以上大跨越塔；（5）坚硬、中硬场地上80米以上或者中软、软弱场地上60米以上高层建筑工程；百万人口以上城市的各类救灾应急指挥机构用房。2、可能发生严重次生灾害的建设工程3、国务院及其有关部门、省地震与省计划或者其他有关部门规定必须进行地震安全性评价的其他建设工程。,【相关文件节选】中国地震局令第7号建设工程抗震设防要求管理规定（2002年1月28日起实施）其中下列区域内建设工程的抗震设防要求不应直接采用地震动参数区划图结果，必须进行地震动参数复核：1、位于地震动峰值加速度区划图峰值加速度分区界线两侧各4公里区域的建设工程；2、位于某些地震研究程度和资料详细程度较差的边远地区的建设工程。,7,1.2新规范实施对湘潭地区的影响,8,在第五代地震动区划图中，关于湘潭地区划分为：30街道、53乡镇。其中雨湖区：12街道、6乡镇岳塘区：14街道、3乡镇湘潭县：19乡镇湘乡市：4街道、18乡镇韶山市：7乡镇,图1.1第五代中国地震动参数区划图局部（比例尺：1：400万）,9,新区划图的修订，消除了不设防区域，我市全范围内的一般建设工程在抗震设防参数上有了整体的提高，特别是湘潭市城区（含九华、昭山）和湘潭县均划为六度设防区。从6月1日起，一般建设工程均必须进行抗震设计和施工验收，以提升建设工程抵御地震灾害的能力。新颁布的中国地震动参数区划图究竟对我市的城乡建设有哪些影响呢？我们认为有如下几个方面：1.城市总体规划和新型城镇化建设应充分考虑抗震防灾的需要，并逐步解决由非抗震设防带来的历史遗留问题。2.对建筑设计、市政设计、和房地产开发等行业提出了更高安全标准的要求.3.应对既有房屋建筑的改造执行更加强有力的管制措施和严格的设计要求.4.应加强施工监管和施工人员的培训，以提高施工的抗震整体水平。,10,二、对城市规划等方面的影响,2.1政策法规,11,【相关文件节选】中华人民共和国建设部令第117号城市抗震防灾规划管理规定（2003年11月1日起实施）第三条、城市抗震防灾规划是城市总体规划中的专业规划。在抗震设防区的城市，编制城市总体规划时必须包括城市抗震防灾规划。城市抗震防灾规划的规划范围应当与城市总体规划相一致，并与城市总体规划同步实施。第九条：城市抗震防灾规划应当包括下列内容：（一）地震的危害程度估计，城市抗震防灾现状、易损性分析和防灾能力评价，不同强度地震下的震害预测等（二）城市抗震防灾规划目标、抗震设防标准（三）建设用地评价与要求（四）抗震防灾措施。,12,中华人民共和国防震减灾法第二章:防震减灾规划第十二条:国务院地震工作主管部门会同国务院有关部门组织编制国家防震减灾规划，报国务院批准后组织实施。县级以上地方人民政府负责管理地震工作的部门或者机构会同同级有关部门，根据上一级防震减灾规划和本行政区域的实际情况，组织编制本行政区域的防震减灾规划，报本级人民政府批准后组织实施，并报上一级人民政府负责管理地震工作的部门或者机构备案。第十三条:编制防震减灾规划，应当遵循统筹安排、突出重点、合理布局、全面预防的原则，以震情和震害预测结果为依据，并充分考虑人民生命和财产安全及经济社会发展、资源环境保护等需要。县级以上地方人民政府有关部门应当根据编制防震减灾规划的需要，及时提供有关资料。第十四条:防震减灾规划的内容应当包括：震情形势和防震减灾总体目标，地震监测台网建设布局，地震灾害预防措施，地震应急救援措施，以及防震减灾技术、信息、资金、物资等保障措施。编制防震减灾规划，应当对地震重点监视防御区的地震监测台网建设、震情跟踪、地震灾害预防措施、地震应急准备、防震减灾知识宣传教育等作出具体安排。,2.2湘潭市城市总体规划（20102020）节选,13,第十章中心城区综合防灾规划第136条抗震减灾规划,2.3相关建议,14,湘潭市总体规划（20102020），未完成城市抗震防灾的专业规划，其内容与建设部2003年第117号令及城市抗震防灾规划标准所要求的内容有较大差距。特别是在新颁布的中国地震动参数区划图的影响下，有必要深入和加强中心城区的抗震减灾规划的编制，建议有关部门协同做如下六个方面的工作：1、根据新版地震动参数区划图制定完善、系统的湘潭地区城市抗震防灾专业规划。2、重视城市基础设施抗震防灾建设，并对已建成的城市基础设施进行适当的抗震性能评估（主要包括交通、供水、供电、供气、通讯、消防等，特别是城市地下综合管廊建设）,15,GB508382015第8.1.3条:综合管廊工程的结构设计使用年限应为100年.第8.1.5条:综合管廊工程应按乙类建筑物进行抗震设计,并应满足国家现行标准的有关规定.,16,3、对已建成的重要建设工程进行适当的抗震性能评估和提出抗震防灾的对策（医院、中小学、电力通讯和消防等指挥中心、供水设施等）。4、对已建成的可能在地震中产生次生灾害的建设工程进行摸底和提出处理对策（油库、燃气站、液化气站、放射性物质和化学品仓库等）。5、加强城市避难疏散场所的建设（包括紧急避震疏散场所、固定避震疏散场所、中心避震疏散场所等）。6、加强乡镇一级的抗震防灾建设的管理和指导。,17,城市避震疏散场所建设,防灾标识牌,紧急疏散区,利用体育馆、学校等设防较高的据点进行避难,18,三、对建筑设计等行业的影响,19,1.建筑设计应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性.2.因结构体系的不同对建筑物的高度进行了限制.3.中小学校、医院等人员密集场所的建筑设计应提高一度抗震措施.4.对超限高层建筑工程抗震设防要求进行专项审查.5.对于特别不规则的多层建筑，需要进行专门的研究和论证.6.建筑造价将有所提高.7.既有建筑的改造要求更高更严.8.如何处理现行工程设计与施工的问题,3.1对建筑平面设计的要求,20,建筑方案设计很大程度上决定了建筑物的抗震能力。长期以来，非抗震设防区的建筑行业人员缺乏对抗震设计的认识，对建筑使用功能设计的重视程度远大于对建筑抗震概念设计，因此，新版地震动参数区划图实施后，对建筑方行业人员提出了更高的要求。建筑规范对抗震设计的要求：民用建筑设计通则6.1.5条：地震区的建筑，平面布置宜规整，不宜错层。结构规范对建筑设计的要求：抗规3.4.2条：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。,21,3.1.1建筑平面布局建筑平面布局应简单合理，采用对抗震有利的建筑平面：简单、规则、对称。,图3.1对抗震有利的建筑平面示意,图3.2对抗震不利的建筑平面示意（存在平面变形差异）,22,避免因建筑平面方案引起结构布置偏心框剪结构中，经常由于建筑方案楼电梯厅的偏心布置引起结构布置偏心。此外，填充墙的布置不均也会引起结构在地震作用下的偏心效应。,图3.3因建筑方案引起结构布置偏心的平面示例,23,3.1.2建筑立面布置建筑立面造型采用矩形、梯形、三角形等均匀变化的几何形状，层高不宜突变，避免竖向抗侧力构件的转换。,图3.4对抗震有利的建筑立面示意,图3.5对抗震不利的建筑立面示意,3.2因结构体系的不同对建筑物高度的限制,24,3.2.1抗规中钢筋混凝土结构的最大适用高度,注：规范中抗震区取消了板柱结构，当采用无梁楼板楼盖体系时，应按规范中板柱-抗震墙（剪力墙）结构有关要求设置抗震墙（剪力墙）。,25,3.2.2抗规中砌体结构的最大适用高度,注：1、房屋层数：架空层、使用面积超过屋面面积30%的阁楼层应算作结构层，且层高不超过3.6m；2、带阁楼坡屋面的砌体结构，房屋高度应算至山尖墙的1/2高度处；3、乙类建筑其使用层数应减少一层且总高度降低3m；4、横墙较少的多层砌体房屋，其适用高度降低3m且层数降低一层，各层横墙很少的多层砌体房屋，还应再减少一层。,26,3.2.3抗规中底框-抗震墙结构的最大适用高度,注：1、规范中抗震区取消了底框结构，当因建筑使用需设置底部大空间时，应设置抗震墙；2、底部框架-抗震墙砌体房屋的底部，层高不应超过4.5m，底框-抗震墙层数不应超过2层；3、上部砌体墙的中心线宜与底部的框架梁、抗震墙的中心线相重合；构造柱或芯柱宜与框架柱上下贯通。,27,底框结构震害,图3.4青海玉树地震底框结构震害,图3.5台湾集集地震底框结构震害,底框结构（底框-抗震墙结构）属于典型结构竖向不规则结构，底部刚度小而上部刚度很大，在历次地震中破坏严重。建议今后对于底部大空间多层商住楼采用局部抽柱的框架结构或异形柱框架结构。,3.3中小学校、医院等人员密集场所的设计,28,【相关文件节选】中国地震局文件关于学校、医院等人员密集场所建设工程抗震设防要求确定原则的通知（中震防发200949号）参照国内外相关标准，以国家标准中国地震动参数区划图为基础，适当提高地震动峰值加速度取值，特征周期分区值不作调整，作为此类建设工程的抗震设防要求。学校、医院等人员密集场所建设工程的主要建筑应按上述原则提高地震动峰值加速度取值。其中，学校主要建筑包括幼儿园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂，医院主要建筑包括门诊、医技、住院等用房。提高幅度为：小于0.05g分区（小于6度）的提高至0.05g（6度），0.05g（6度）分区及其以上的分别提高至0.10g（7度）、0.15g（7度半）、0.20g（8度）、0.30g（8度半）、0.40g（9度），0.40g（9度）不再调整。,29,【相关文件节选】中华人民共和国防震减灾法第35条要求：对学校、医院等人员密集场所的建设工程，应当按照高于当地房屋建筑的抗震设防要求进行设计和施工，采取有效措施，增强抗震设防能力。,国务院全国中小学校舍安全工程实施方案（国办发（2009）34号）对通过维修加固可以达到抗震设防标准的校舍，按照重点设防类抗震设防标准改造加固;对经鉴定不符合要求、不具备维修加固条件的校舍，按重点设防类抗震设防标准和建设工程强制性标准重建。新建校舍必须按照重点设防类抗震设防标准进行建设，校址选择应符合工程建设强制性标准和国家有关部门发布的汶川地震灾后重建学校规划建筑设计导则规定，并避开有隐患的淤地坝、蓄水池、尾矿库、储灰库等建筑物下游易致灾区。,30,【相关文件节选】住建部回复北京市规划委员会复函关于学校医院等人员密集场所抗震设防的复函（建标标函200950号）现行的分类标准、抗规贯彻了防灾减灾法的要求，即抗震设防要求不低于重点设防类，并给出了相应的定量要求，以及如何达到这些要求的技术措施，是学校、医院等人员密集场所建设工程实现抗震设防目标的技术依据。,根据以上相关政策法规文件的要求，对中小学、医院等人流密集场所的抗震设防可按不低于重点设防类进行设计，可满足防灾减灾法的要求。,31,抗规要求：建筑抗震设计规范3.4.1条（强条）：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。注：此处的不规则建筑不区分高层建筑和多层建筑。,3.4抗震超限审查制度的基本要求,32,3.4.1高层建筑高层建筑的不规则判定和分析目前主要的依据是超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点。,【相关文件节选】建质2015.67号超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点（2015年05月21日起实施）第二条、本技术要点所指的超限建筑工程包括：（一）高度超限工程（二）规则性超限工程（三）屋盖超限工程超限高层的审查：一般由省超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会进行审查，技术要点中规定的部分超限高层建议委托全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会进行审查。,33,高度超限工程房屋高度超过表1规定的高层建筑。,34,规则性超限工程（一）同时具有表2中三项及三项以上不规则的高层建筑工程（不论高度是否大于表1）,35,规则性超限工程（二）具有表3中二项或同时具有表2和表3中某项不规则的高层建筑工程（不论高度是否大于表1）,36,规则性超限工程（三）具有表4中某项不规则的高层建筑工程（不论高度是否大于表1）,37,其他超限工程表5中规定的高层建筑工程。,对超限高层应严格按照技术要点及相关规范进行计算分析及相应的审查工作。,38,3.4.2多层建筑对于特别不规则的多层建筑，根据抗规条文，同样需要进行专门的研究和论证。2014年建设部对湘潭地区进行施工图检查时，某多层建筑位移比超过1.4，未进行专项研究和论证，被认定为违反强制性条文。建议在设计过程中，根据抗规条文说明，参照超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点进行不规则的判定，对特别不规则结构根据其不规则项有针对性的加强措施，并根据抗震性能设计要求补充相应的专项计算分析，在初步设计及施工图审查时提交专家审查。,3.5其他建设行业的影响（水利、桥梁、道路等）,39,市政行业设计应结合城市抗震防灾专项规划，按现行规范（如室外给排水和燃气热力工程抗震设计规范、公路桥梁抗震设计规范、城市桥梁抗震设计规范等）的要求进行抗震设计，保证生命线工程的抗震能力。对重要工程，应按市政公用设施抗灾设防管理规定（住建部令2015年第23号）相关要求进行专项论证（如城镇桥梁工程、地下工程等）。,40,关于新版从六月一日起正式实施后,如何处理现行工程设计与施工的问题，暂参考以往的文件精神：对于建设项目六月一日以前已经通过施工图设计文件审查的，仍按旧版执行。还没有通过施工图设计文件审查的，必须按照新标准修改设计。已经通过施工图设计文件审查，但没有取得施工许可证和已经取得施工许可证还没有开工的，鼓励按照新标准调整设计。已经取得施工许可证并且已经开工的，按照经审查合格的施工图设计文件以及有关施工和验收的标准进行施工和验收。,41,四、对既有房屋建筑改造的影响,42,规范要求：混凝土结构设计规范3.7.1条：既有结构延长使用年限、改变用途、改建、扩建或需要进行加固、修复等，均应对其进行评定、验算或重新设计。混凝土结构设计规范3.7.2条：应根据评定结果、使用要求和后续使用年限确定既有结构的设计方案；对既有结构进行改建、扩建或加固改造而重新设计时，承载能力极限状态的计算应符合现行规范和相关标准的规定。,43,【建议】1、既有结构设计前，应根据现行国家标准建筑结构检测技术标准等进行检测，根据现行国家标准工程结构可靠性设计统一标准、工业建筑可靠性鉴定标准、民用建筑可靠性鉴定标准、建筑抗震鉴定标准等的要求，对其安全性、适用性、耐久性及抗灾害能力进行评定，抗震鉴定报告应明确加固的范围和内容。2、抗震加固设计应满足建筑抗震加固建设标准第二十二条的要求：结构的综合抗震能力，应能满足现行国家标准建筑抗震鉴定标准GB50023的要求，并满足正常荷载下安全使用的要求。,44,湘潭地区大量非抗震设计的既有建筑如何改造？住建部2016年抗震防灾工作要点第3条:积极开展城市老旧小区的调研工作,深入研究既有建筑的抗震加固技术和政策措施.相关建议:1.应加强对既有建筑改造加固的行政管理。提议成立或委托专门部门统一管理既有建筑改造加固工作.2.分批分步对城镇中小学建筑进行抗震加固改造.3.确定城市重要建筑的抗震加固改造的范围(医院,避难场所,指挥中心等等),进行抗震性能的评估,并逐步加固改造以提高其抗震性能.,45,五、对施工(监理)等行业的影响,46,建筑物的抗震性能的好坏,主要靠三方面的质量:设计质量,材料质量和施工质量。设计靠施工来体现,材料通过施工发挥其作用,整栋建筑抗震性能的好坏,施工质量是关键。它直接关系到结构各部件的强度和各部件间的连接整体性,从而也关系到建筑物在地震袭击下的命运。新版地震动参数区划图实施后，对施工行业的影响主要集中在材料选择、施工工艺、抗震构造等方面，施工人员应严格按照设计文件及相关规范图集的要求进行施工，将图纸及规范的要求落在实处。但从我们所掌握的情况来看,湘潭地区的施工质量仍存在许多不尽如人意的地方,施工单位的水平良莠不齐,特别是对抗震构造的理解不够,做法随意,有的甚至成为偷工减料的场所,乡镇一级的建筑抗震的施工质量更是处于低质量水平中.,47,建议:1.由建设行业管理部门组织专门的抗震施工技术培训。2.加强对施工质量的监督和控制，特别建议在施工验收中对抗震的强制性要求作专门验收。3.加强对不符合抗震要求的施工单位进行处罚。,5.1材料选择,48,规范要求：建筑抗震设计规范3.9.2条（强条），混凝土结构工程施工规范第5.2.2条（强条）,混凝土结构工程施工质量验收规范第5.2.3条（强条）: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