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文档简介
ICS91.080.01CCSP15 23黑 龙 江 省 地 方 标 准DB23/T1502-2023建筑工程抗震性态设计规范2023-082023-0828202311-27发布DB23/T1502-2023目 次前 言 II引 言 III范围 1规范性引用文件 1术语 2符号 3抗震基本规定 4地基基础 8地震作用与结构抗震验算 15钢结构 28钢筋混凝土结构 37钢-混凝土组合结构 43砌体结构 49单层工业厂房 61非结构部件 73烟囱和水塔 84建筑结构隔震和消能减震设计 90资料性101()s..............................................106附录C(规范性)土层剪切波速的确定 108附录D(规范性)场地反应谱的阻尼修正 109附表E(资料性)推荐的强震动加速度记录 110附录F(规范性)基于剪切波速的液化判别方法 111附录G(规范性)单层厂房横向平面排架地震作用效应调整 113附录H(规范性)单层钢筋混凝土柱厂房纵向抗震验算 116附表J(规范性)单层砖柱厂房纵向抗震计算的修正刚度法 119附录K(规范性)钢筋混凝土烟囱重力二次效应计算方法 120表(料)层胶震座等失临应σMP) 121IDB23/T1502-2023DB23/T1502-2023DB23/T1502-2023DB23/T1502-2023前 言GB/T1.1—20201本文将代替DB23/T1502-2012《建筑工程抗震性态设计规范》,与DB23/T1502-2012相比,除结构性调整和编辑性改动外,主要内容变化如下:DB23/T1502-201212章、13561315请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由黑龙江省住房和城乡建设厅提出并归口。本文件起草单位:中国地震局工程力学研究所、哈尔滨工业大学、清华大学、广州大学、哈尔滨工业大学建筑设计研究院、深圳市城市公共安全技术研究院、黑龙江省建设科创投资有限公司、东北林业大学、黑龙江工程学院、黑龙江省震灾风险防治中心。平、周威、李爽、张文元、唐亮、纪晓东、姜洪斌、王丛菲、马玉宏、贾君、曲彦、刘坤、施钟淇、刘海哲、公茂盛、侯晓萌、焦圆圆、张茂花、温卫平、籍多发、金楠、远芳、林淋、黄艳。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况如下:2012年首次发布为DB23/T1502-2012;平、周威、李爽、张文元、唐亮、纪晓东、姜洪斌、王丛菲、马玉宏、贾君、曲彦、刘坤、施钟淇、刘海哲、公茂盛、侯晓萌、焦圆圆、张茂花、温卫平、籍多发、金楠、远芳、林淋、黄艳。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况如下:2012年首次发布为DB23/T1502-2012;本次为第一次修订。II引 言为落实国家有关建筑工程、防灾减灾的法律法规,实行预防为主的方针,使建筑工程经抗震性态设计后能达到减轻地震破坏、避免人员伤亡、减少经济损失的目的,制定本标准。按本标准进行抗震设计的建筑,当遭受本地区多遇地震、设防地震或罕遇地震的影响时,应能按6度~8度地区建筑工程的抗震性态设计。本标准进行抗震性态设计的建筑工程,尚应符合国家现行有关标准的规定。IIIIIIDB23/T1502-2023DB23/T1502-2023DB23/T1502-2023DB23/T1502-2023建筑工程抗震性态设计标准范围本文件修订后规定了抗震基本规定、地基基础、地震作用和结构抗震验算、钢结构、钢筋混凝土本文件适用于黑龙江省建筑结构抗震性态设计。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有修改单)适用于本文件。GB18306中国地震动参数区划图GB50223 建筑工程抗震设防分类标准GB50330 建筑边坡工程技术规范GB50021 建筑地基基础设计规范JGJ94 建筑桩基技术规范GB50202 建筑地基基础工程施工质量验收标准JGJ冻土地区建筑地基基础设计规范JGJ冻土地区建筑地基基础设计规范GB50017 钢结构设计标准JGJ99 高层民用建筑钢结构技术规程GB50205 钢结构工程施工质量验收标准GB/T700 碳素结构钢GB/T1591 低合金高强度结构钢GB/T19879 建筑结构部用钢板GB/T5313 厚度方向性能钢板GB/T4171 耐候结构钢GB50011 建筑抗震设计规范GB50030 建筑工程施工质量验收统一标准JGJ138 组合结构设计规范GB50936 钢管混凝土结构技术规范CECS159 矩形钢管混凝土结构技术规程GB50003 砌体结构设计规范GB50010 混凝土结构设计规范GB/T50051-2021 烟囱工程技术标准GB50032-2003 室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范JGJ3 高层建筑混凝土结构技术规程GB/T51408 建筑隔震设计标准JG/T209 建筑消能阻尼器JGJ297 建筑消能减震技术规程1术语下列术语和定义适用于本文件。3.1抗震设防烈度seismicprecautionintensity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。[来源:GB50011建筑抗震设计规范]注:本规程中为避免重复,“抗震设防烈度为6度、7度……”,一般简写为“6度、7度……”,而省略“抗震设防烈度”字样。3.2地震作用earthquakeaction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。[来源:GB50011建筑抗震设计规范]3.3设计地震动参数designparametersofgroundmotion抗震设计采用的地震加速度(速度、位移)时程曲线、加速度设计谱和峰值加速度。[来源:GB50011建筑抗震设计规范]3.4抗震性态水平seismicperformancelevel对所设计的建筑物,针对可能遇到的设计地震作用所规定的最低性态要求和容许的最大破坏(如变形)。3.5抗震设计类别categoryofseismicdesign根据设计地震动参数和建筑使用功能,对建筑抗震设计标准所作的分组。3.6抗震建筑重要性分类classificationofimportanceforaseismicbuildings建筑抗震设计中,根据建筑遭遇地震后可能产生的后果对社会、政治、经济的影响程度及其在抗震救灾中的作用对建筑所作的分类。3.7设计基本地震加速度designbasicaccelerationofgroundmotion50年设计基准期内超越概率为10%的地震加速度设计取值。3.8场地site工程结构所在地。大体相当于一个厂区、居民点或自然村的范围,同一类场地应具有相似的设计谱特征。[来源:GB50011建筑抗震设计规范]3.9场地设计谱sitedesignspectrum抗震设计中采用的设计地震动参数之一,根据不同场地类别的大量自由地表地震加速度记录的5%阻尼比绝对加速度反应谱,经统计、平滑化和规一化后形成的谱。3.10设计特征周期designcharacteristicperiodofgroundmotion场地设计谱下降段起始点所对应的周期值,其数值受地震震级、震中距、场地类别等因素的影响。[来源:GB50011建筑抗震设计规范]23.11地震危险性特征分区zonationofseismicriskcharacteristics为表征不同地区地震危险性的差异,根据地震危险性特征参数对不同地区进行的划分。3.12性态performance结构、构件或体系对外界作用的反应的总称,在工程抗震中是指结构和构件的各种地震反应量和建筑物在地震作用下遭遇到的破坏程度。符号地震和地震动I ——地震烈度;M——地震震级;Tg——特征周期;A——g——V——土层剪切波速度;Β——场地设计谱。作用与作用效应F——结构地震作用;G——结构重力荷载;SE——地震作用效应;M——弯矩;Mov——倾覆力矩;V——剪力;N——轴力;——地震作用效应与其他荷载效应的基本组合;——扭矩;σ——τ——ε——γ——μ——侧移。材料性能与结构抗力f——材料强度(包括地基承载力);m——质量;ρ——γ——E——G——K——结构(构件)的刚度;R——结构构件承载力。几何参数A——构件截面面积;An——构件净截面面积;3b ——钢筋截面面积;d ——构件截面宽度;h ——土层深度或厚度,钢筋直径;l ——计算楼层层高,构件截面高度;t ——构件长度或跨度;B ——抗震墙厚度,楼板宽度;——结构总宽度;——结构总高度,柱高度;L——W——Wp——截面模量;计算系数α ——水平地震影响系数;αmax ——水平地震影响系数最大值;αvmax——竖向地震影响系数最大值;其他i,j,m——构件截面面积;n ——构件净截面面积P(·) ——钢筋截面面积;N ——构件截面宽度;T ——土层深度或厚度,钢筋直径;Xji ——计算楼层层高,构件截面高度Yji ——构件长度或跨度;ω ——抗震墙厚度,楼板宽度;抗震基本规定抗震设防建筑工程应按本节要求确定设计地震动参数、建筑物抗震设计类别和重要性类别。建筑工程设计地震动参数应按下列方法确定:建筑工程设计地震动参数应根据设计基本地震加速度(或相应抗震设防烈度)、地震危险性4章规定确定。设计基本地震加速度应根据建筑所在地按现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB18306的规定确定。对做过地震动安全性评价的建筑工程,可按经国家规定的权限批准的地震动安全性评价报告2款的规定。当建筑工程处于条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石和强风化岩石的陡坡、河岸与边坡边缘等不利地段时,应考虑不利地段对设计地震动参数的放大作用。放大系数应根据不利1.2~1.4形、U形等)的地震波传播理论进行简化分析,其数值1.1。建筑使用功能的分类应符合下列要求:建筑应根据使用功能分为下列类别:Ⅳ4因地震破坏而导致物品的释放和外逸将给公众造成不可接受的危害;Ⅲ类,地震后使用功能必须在短期内恢复的或对震后运行起关键作用的建筑或人口稠密的建筑场所,应包括医院、学校、消防站、公安局、通讯中心、应急控制中心、救灾中心、发电厂、自来水厂、体育馆、大型影剧院、会议中心等。放有危险物品的设施,外释范围可以得到有效控制而且对公众的危害不大,也列入Ⅲ类,可包括炼油厂、芯片制造基地等;Ⅱ类,除了Ⅳ类、Ⅲ类和Ⅰ类外的建筑;Ⅰ类,地震时破坏不危及人的生命和不造成严重财产损失的一般仓库等建筑。1TMJ=50TMJ=100TMJ=200当建筑有多种用途时,应按最高使用功能类别设计。表1各级地震动水平下的最低抗震性态要求地震动水平建筑使用功能类别IIIIIIIV多遇地震(TMJ63%)基本运行充分运行充分运行充分运行设防地震(TMJ10%)生命安全基本运行运行充分运行罕遇地震(TMJ年内超越概率5%)接近倒塌生命安全基本运行运行TMJ建筑结构完好。运行指建筑基本功能可继续保持,一些次要的构件可能轻微破坏,但建筑结构基本完好。经一般修理或不需修理仍可继续使用。2确定。表2抗震设计类别设计地震加速度值a(g)(TMJ年超越概率10%)建筑使用功能分类IIIIIIIVa≤0.05AABB0.05<a≤0.10ABBC0.10<a≤0.20BCCD确定。场地影响和地基基础场地应按对建筑抗震的影响,划分为有利、一般、不利和危险地段,并应符合下列要求:坚硬土或开阔、平坦、密实均匀的中硬土地段,应划为有利地段。软弱土、液化土、震陷土、条状突出的山咀,高耸孤立的山丘,陡坡、河岸和边坡边缘,平面上分布成因、岩性、状态明显不均匀的故河道、断层破碎带、暗埋的塘浜沟谷及半填半挖地基等地段,应划为不利地段。地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等,以及发震断裂带上可能发生地表位错的地段,应划为危险地段。5除上述三类地段外均应为一般地段。场地选择应符合下列要求:宜选择有利地段。宜避开不利地段,当无法避开时,应采取适当的抗震措施。不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。当无法避开时,应对场地专门评估,并采取措施消除危险性后方可建造。场地内存在发震断裂时,应对断裂的工程影响进行评价,并应符合下列规定:符合下列规定之一的,可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响:8度;非全新世活动断裂;860m。13对发震断裂最小避让距离的规定。在避让距离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整体性,且不得跨越断层线。表3发震断裂的最小避让距离(m)烈度建筑抗震设防类别甲乙丙丁8专门研究200100—地基和基础设计应符合下列要求:地基含有软弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀土层时,应根据地震时地基不均匀沉降和其他不利影响采取相应措施。同一结构单元不应设置在性质不同的地基土上。同一结构单元宜采用同一类型基础;当采用不同基础类型或基础埋深显著不同时,应根据地震时各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的措施。山区建筑的场地和地基基础应符合下列要求:山区建筑场地勘察应有边坡稳定性评价和防治方案,并应根据地质、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。边坡设计应符合现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB50330的规定;稳定性验算时,有关摩擦角应按设防烈度修正。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距离,其值应根据设防烈度确定,并采取避免地震时地基基础破坏的措施。结构体系建筑平面、立面布置宜符合下列要求:建筑平面、立面布置宜规则、对称;平面和沿竖向的质量分布和刚度变化宜均匀,相邻层的层间刚度不宜突变,平面内宜减小刚度中心与质量中心间的偏心距,避免产生扭转。相邻层的抗侧力结构或构件的承载力不宜突变,平面内同类抗侧力构件的承载力宜均匀。不宜采用自重大的水平悬臂结构。结构与构件应符合下列要求:应具有明确计算简图和简捷、合理的地震作用传递路线;传递路线中的构件及节点不应发生脆性破坏。6应具备必要的承载力、良好的变形能力和耗能能力。采用多道抗震防线,部分结构或构件的破坏不应导致整个体系丧失承载能力。结构构件应符合下列要求:砌体结构构件应按规定设置钢筋混凝土圈梁、构造柱和芯柱,或采用配筋砌体和组合砌体柱等。混凝土结构构件应合理选择尺寸,配置纵向钢筋和箍筋,避免剪切破坏先于弯曲破坏、混凝土压溃先于钢筋屈服、钢筋锚固粘结失效先于构件破坏。预应力混凝土抗侧力构件,应采用有粘结预应力技术,并应有配足够的非预应力钢筋;对采用预应力的桁架下弦和悬臂大梁,还应考虑竖向地震对预应力构件的不利影响。钢结构构件应合理选择尺寸,应防止构件局部或整体失稳。钢-结构连接应符合下列要求:构件节点的破坏,不应先于其连接的构件。预埋件的锚固破坏,不应先于连接件。装配式结构构件的连接,应能保证结构的整体性。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。对体型复杂的建(构)筑物及构筑物组联结构,应采取下列措施:当设置防震缝时,宜将结构分成规则的结构单元。非结构部件幕墙、装饰贴面与主体结构应有可靠连接,避免地震时脱落伤人。避免填充墙竖向不均匀布置导致建筑侧向刚度严重不规则。考虑框架与填充墙相互作用产生的局部不利影响,对可能产生短柱剪切破坏和节点破坏的部位应采取可靠的措施。材料与施工结构设计对材料和施工质量的特别要求,应在设计文件中注明。结构材料性能指标,应符合本文件各章的要求。隔震与消能减震建筑7隔震建筑内的所有结构及非结构部件均应采取措施,以适应隔震层在地震时可能产生的变形。隔震与消能减震建筑中,宜采取便于隔震或消能部件检查和替换措施。隔震设计应确保隔震器件在地震中不致丧失稳定性。质量控制建筑工程的抗震体系应进行质量控制。质量控制计划的制订应符合下列要求:设计单位应制订质量控制计划,并提交给业主和工程质量监督机构。其内容应包括为确保施工符合质量控制要求所需进行的专门检查和专门试验项目。施工单位应在该计划实施之前向业主和工程质量监督机构提交书面说明,内容应包括:确认已经了解质量控制计划中所包含的要求;提出符合该质量控制计划的实施措施,并在内部公布;指定负责质量控制的人员及其职责。(或专职人员据质量控制计划对建筑工程抗震系统的施工情况进行监督和检查;监督抗震系统的专门检验项目应由具有资质的测试机构完成。检验项目包括:钢筋和预应力钢筋、结构混凝土、结构砌体、结构钢、机械和电器设备以及减隔震装置的性能等。(或专职人员工程竣工验收时,抗震系统应符合下列要求:工程监理人员(或专职人员)应向业主和工程质量监督机构提交报告,证明所有检查过的工程确实已按质量控制计划完成。施工单位应向业主和工程质量监督机构提交竣工报告,证明所有纳入抗震系统的工程均已确实按照质量控制计划规定的要求完成。强震观测系统78160m,120m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。建筑设计应留有强震观测仪器和线路的位置。地基基础一般规定在进行地基基础抗震设计时,尚应符合下列现行标准中与本章不相抵触的其他要求。《岩土工程勘察规范》GB50021《建筑地基基础设计规范》GB50007《建筑桩基技术规范》JGJ94《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB50202《建筑地基基础设计规范》DB23902-2005《冻土地区建筑地基基础设计规范》JGJ118当符合下列条件之一时,可判定为抗震不利的地基:8含有松至中密的饱和砂土层(特别是粉砂和细砂)、低密度的饱和粉土层(特别是黏粒含量10%者)70~80%的砂砾石层、软弱黏性土层以及低密度的填土层等的地基。在水平分布上含有类别、状态显著不同的土层的不均匀地基,例如位于故河道、沟、坑边缘的地基、半挖半填地基。对第1款所述抗震不利地基必须查清这些土层的分布、物理状态,并对地震时饱和砂土、粉土和砂砾石液化的可能性及危害,对软弱黏性土产生的附加沉降及危害做出评估。当建筑物坐落在不均匀地基上时,应对地震引起的不均匀附加沉降和可能的局部滑动及其危害做出评估。对抗震不利的地基需根据评估结果采取必要工程治理措施。6.36.58章至第12章的规定要求。场地分类建筑场地应以场地平均剪切波速和场地土覆盖层厚度为定量指标,确定其类别。场地的平均剪切波速应按下列公式计算:vsm
d0t
(1)t n
di
(2)i1vsi式中:vsm——场地的平均剪切波速(m/s);d0——场地评定用的计算深度(m),取覆盖层厚度和20m两者的较小值;n——计算深度范围内土层的分层数;t ——剪切波在地表与计算深度之间的传播时间(s);di——计算深度范围内第i土层的厚度(m);vsi——计算深度范围内第i土层的剪切波速(m/s)。dov应按下列规定确定:500m/s的坚硬土层顶面的距离确定。500m/s的孤石、透镜体,应视同周围土层。5m2.5倍的土层,且其下卧岩土的剪切400m/s时,可按地面至该土层顶面的距离确定。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。根据4确定场地类别表4各类场地的波速和覆盖层厚度范围覆盖层厚度dov(m)平均剪切波速度vsm(m/s)vsm>500500≥vsm>250250≥vsm>140vsm≤140dov≤0.004vsm+3ⅠⅠⅠⅠ0.004vsm+3<dov<0.14vsm+15ⅠⅡⅡⅡ9表4各类场地的波速和覆盖层厚度范围(续)0.14vsm+15≤dov≤0.143vsm+70ⅠⅡⅢⅢdov>0.143vsm+70ⅠⅡⅢⅣ1确定场地类别。图1场地类别划分图天然地基和基础建筑或地基,当符合下列条件之一时,可不进行地基及基础承载力验算:A的建筑。地基主要受力层范围内不存在软弱黏性土层的下列建筑:B的建筑;C25m注:软弱黏土层指在设计基本地震加速度A≤0.10g情况下,其承载力特征值小于80kPa的饱和黏性土层。式中:faE——地基土的抗震承载力;
faEafa
(3)ζa——地基土的抗震承载力调整系数,根据地基土的类别按表5取值;fa——深宽修正后地基土的静力设计承载力特征值,按《建筑地基基础设计规范》GB50007的规定确定。表5地基土抗震承载力调整系数岩土类别及状态ζa岩土、密实的碎石土、密实的砾、粗、中砂,fak≥300kPa的黏性土及粉土1.5中密、稍密的碎石土、中密和稍密的砾、粗、中砂,密实和中密的细、粉砂,150kPa≤fak<300kPa的黏性土和粉土,坚硬黄土1.3稍密的细、粉砂,100kPa≤fak<150kPa的黏性土和粉土,可塑黄土1.1淤泥、淤泥质土、非饱和的松散砂土、杂填土、新近堆积黄土及流塑黄土1.0注:fak为未经深宽修正的静力设计的地基土承载力特征值。10式中:
pfaE
(4)p——地震作用效应标准组合的基础底面平均压应力。pmax1.2faE
(5)式中:p——高宽比大于4的高层建筑基础底面不宜出现拉应力;其它建筑物基础底面的拉应力区面积不应超过基础底面面积的15%。对需进行地基抗震承载力验算的设计情况,基础的尺寸应按下列要求确定:6.3.3中关于地基抗震承载力验算的要求。应满足基础承载力验算的要求。6.3.2条规定,在计算液化土层以下地基承载力时,应计入液化土层及以上土层重力。50007查取。液化和软弱土层地基A≤0.05g之外者,当地基中含有饱和的砂土层和粉土层时,应进行液化判别。如果饱和的砂土层和粉土层会发生液化时,则应按建筑物的抗震设计类别和液化等级采取适当的工程治理措施。当符合下列条件之一者时,可初步判别为不液化或认为不会发生液化:地基中的饱和砂土层或粉土层的地质年代为第四纪晚更新世(Q3)及其以前者。A≤0.10g情况下,黏粒(0.005mm颗粒)含量的百分率不10的饱和粉土。式中:
du>d0+db2+db3dudd0+db-5
(6)(7)(8)du——上覆非液化土层厚度(m),计算时应将淤泥和淤泥质土层扣除;dw——地下水位深度(m),宜按近期内年最高水位或设计基准期年平均最高水位采用;db——基础埋置深度(m),不超过2m时宜用2m;do——液化影响特征深度(m),按表6确定。表6液化影响特征深度(m)饱和土类别A≤0.10g0.10g<A≤0.20g粉土67砂土7820m,其液化判别宜采用标准贯入试验判别法。如11符合下式,则判为会发生液化:式中:
(9)N——由标准贯入试验测得的饱和砂土或粉土的贯入锤击数(未经杆长修正);Ncr——临界液化贯入锤击数,按下式计算:3pcNrN(6ds)dw3pc
(10)式中:ds——标准贯入试验贯入点的深度(m);dw——地下水位深度(m);�——考虑地震特征周期分区调整系数,取1.05;pc——黏粒含量百分数,当小于3时取3;No——临界液化贯入锤击数基准值,按表7采用。如果设计地震加速度值不等于表7列出的数值,可按线性插值法确定,并取大于插值的整数。表7临界液化贯入锤击数基准值设计地震加速度A(g)0.050.100.150.20临界液化贯入锤击数基准值471012CSeedF。Seed当地基中存在会发生液化的饱和砂土层和粉土层时,应按下式确定地基土层的液化指数:n式中:ILE——地基土层的液化指数;
ILE1Nii1
Ncr,idii
(11)n ——在判别深度范围内标准贯入试验点的总数;Ncr,i——考第i个标准贯入试验点的临界液化贯入锤击数。当按6.4.4规定的方法判别液化时,按式(10)确定;Ni——第i个标准贯入试验点的实测贯入锤击数,当Ni>Ncr,i时,取Ni=Ncr,i;di ——i个标准贯入试验点所代表的子层厚度(m),i个标准贯入试验点与相邻的上下wi——第i点所代表的子层的层位影响权系数(单位为m-1),位于地面下0~5(m)范围时取10,在判别总深度处取零,从地面下5(m)至判别总深度范围内按线性内插取值。8确定其液化等级,并考虑建筑物的抗震设计类别采取适宜的避免液化或减轻液化危害的工程治理措施(6.6节)9的原则和要求。建筑物DC类的相应要求。表8地基土层液化等级液化等级轻微中等严重判别总深度15(m)0<ILE≤55<ILE≤15ILE>15判别总深度20(m)0<ILE≤66<ILE≤18ILE>1812表9避免液化或减轻液化危害的原则和要求建筑物的抗震设计类别地基土层的液化等级轻 微中 等严 重C类加强基础和上部结构的整体性和刚度部分消除液化引起的沉降,且加强基础和上部结构的整体性和刚度全部消除液化引起的沉降B类适当加强基础和上部结构的整体性和刚度,或不采取措施加强基础和上部结构的整体性和刚度全部消除液化引起的沉降,或部分消除液化引起的沉降,且加强基础和上部结构的整体性和刚度A类不采取措施适当加强基础和上部结构的整体性和刚度部分消除液化引起的沉降,且加强基础和上部结构的整体性和刚度A100m注:常时水位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。DCB的建筑宜A的建筑可不采取措施。在多年冻土地区建筑物选址时,宜选择各种融区、基岩出露地段和粗颗粒土分布地段,在零星岛状多年冻土区,不宜将多年冻土用作地基。将多年冻土用作建筑地基时,可采用下列三种状态之一进行设计:多年冻土以冻结状态用作地基,在建筑物施工和使用期间,地基土始终保持冻结状态。多年冻土以逐渐融化状态用作地基,在建筑物施工和使用期间,地基土处于逐渐融化状态。桩基础建筑或地基,符合下列条件之一时,桩承台、桩基可不进行抗震承载力验算:A的建筑。当地面下不含有会发生液化的砂土层,且桩承台周围无淤泥、淤泥质土和承载力特征值不小100kPa的填土时,下列建筑:B的建筑;CmBC在进行桩基抗震验算时,竖向及水平向抗震承载力特征值按如下规定确定:25%。6.3.1定义的软弱黏土层情况下,可取其静力承载力特征值。136.5.5规定确定。桩周围存在液化土层的情况,桩基承载力验算宜按下列两种情况验算,并按不利情况设计:地震作用达到最大而液化尚未充分发展的情况,计入全部地震作用,液化土的地震侧阻力及10的折减系数。102m范围内非液化土的侧阻力及水平抗力也取为零。表10液化土的侧阻力及水平抗力折减系数实测标准贯入锤击数/临界液化标准贯入锤击数深度ds(m)折减系数≤0.6ds≤10010<ds≤201/3>0.6~0.8ds≤101/310<ds≤202/3>0.8~1.0ds≤102/310<ds≤201100m范围内的桩基础,在其抗震计算中尚应考虑土体顺坡位移引起的侧向推力作用,且承受的侧向推力的面积应按两侧边桩外缘间的宽度计算。液化土中桩的配筋范围应自桩顶至桩端,其纵向钢筋与桩顶部位相同,箍筋应加密。桩承台周围宜用稳定的土类回填,填筑的密度应符合《建筑地基基础设计规范》GB50007的6.4.4的规定。50mm,钻孔深度应比桩的入土300mm,并应将预制桩沉入设计标高,宜用于不含大块碎石的塑性冻土地带。100mm及以上,将预制桩插入钻孔内,并以泥浆或其他填料充填,这种桩应用于桩长范围内平均温度低于-0.5℃的坚硬冻土地区,当桩周充填的泥浆全部回冻后,方可施加荷载。钻孔灌注桩在成孔后应用负温早强混凝土灌注,应用于大片连续多年冻土及岛状融区地区。桩基础在多年冻土地区宜按保持地基土处于冻结状态的方案设计;处于冻结状态的地基,应设置架空通风空间及保温地面;在低桩承台及基础梁下,应留有一定高度的空隙或用松软的保温材料填充。季节性冻土地基中的桩基抗震设计中应当充分考虑土体的季节冻融效应,宜采用试验、数值抗震治理措施换土适用于埋深较浅的会发生液化的砂土或会发生附加沉降的软黏土。回填的土应属于稳定土类,填筑的密度应达到《建筑地基基础设计规范》GB50007的要求。14增加覆盖压力的方法可采用增填上覆土层的方法。所填筑的土应属于稳定性土类,填筑的密度应达到《建筑地基基础设计规范》GB50007的要求。在增填的上覆土层底面宜设置垫层。增设排水通道的方法应根据土类而确定。如采用振冲法和挤密碎石桩加密砂土,同时就形成了向上的排水通道。如在黏性土中增设排水通道宜采用砂井。设置排水通道宜与增填上覆土层相结合采用。1/21/5。96.4.4的规定。处理深度应符合如下规定:当要求全部消除地基液化沉降时,处理深度应至液化深度下界;15m20m情况下,应使处理后的地45;对于独立基础和条形基础,尚不应小于基础底面下液化影响特征深度和基础宽度的较大值。为减轻液化影响,可综合采用下列基础和上部结构的处理措施:选择合适的基础埋置深度。如果在液化土层之上有非液化的土层时,宜尽量保持非液化土层的厚度。调整基础底面积、减小偏心。BC100m以内修建的抗震重点工程构筑物,应进行抗滑动验算,必要时应采取防止土体滑动措施。地震作用与结构抗震验算一般规定各类建筑结构的抗震分析和设计,应符合下列要求:结构应具有足够的承载力、刚度和耗能能力。应按建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地15°时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。7.27.37.57.5.4条所规定的结构,应进行罕遇地震作用下的变形验算;对于使用功IV类的建筑,结构的地震作用也可采用弹性和非弹性时程分析或静力弹塑性分析方法计算。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;其它情况,允15许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。平面投影尺度很大的空间结构,应根据结构形式和支承条件,分别按单点一致、多点、多向或多向多点输入计算地震作用。结构的设计应符合下列规定:11取值。表11结构影响系数及位移放大系数结构材料结构体系结构影响系数位移放大系数钢框架0.252.8框架—核心筒0.272.7框架—中心支撑0.353.0钢框架—偏心支撑0.252.3筒体和巨型框架0.302.7钢筋混凝土框架0.352.3框架—抗震墙0.382.2抗震墙0.402.5部分框支抗震墙0.402.5板柱—抗震墙0.382.2框架—核心筒0.382.2筒中筒0.382.2钢-混凝土组合框架0.352.3框架—抗震墙0.382.2框架—核心筒0.382.2筒中筒0.382.2砖、砌块砌体砖砌体结构0.45-砌块砌体结构0.45-砌块砌体结构配筋混凝土砌块砌体结构0.402.3底部框架—抗震墙结构0.452.2注:结构影响系数是指设计地震加速度下地震作用标准值与弹性地震作用之比,位移放大系数是指结构的最大弹塑性位移与相同地震加速度下弹性结构的位移比值。A类、B类、CD812章的最大适用高度要求。注:形体指建筑平面形状和立面、竖向剖面的变化。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:混凝土结构房屋、钢结构房屋和钢-12所列举的某项平面不规则16类型或表13所列举的某项竖向不规则类型,应属于不规则的建筑:1212所列13131213中多项不规则或某项不规则超过规定的参考指标较多时,应确定为特别不规则的建筑。砌体房屋、单层工业厂房的平面和竖向不规则性的划分,应符合本文件有关章节的规定。表12平面不规则类型不规则类型定义和参考指标适用抗震设计类别应符合的条款扭转不规则楼层的最大弹性水平位移(层间位移),大于该楼层两端弹性水平位移(层间位移)1.2倍B类、C类、D类7.1.6楼板局部不连续楼板的尺寸和平面刚度急剧变化,例如,有效楼板宽度小于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B类、C类、D类7.1.6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%B类、C类、D类7.1.6表13立面(或竖向)不规则类型不规则类型定义和参考指标适用抗震设计类别应符合的条款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下一层的25%B类、C类、D类7.1.6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B类、C类、D类7.1.6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%。B类、C类、D类7.1.6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:扭转不规则时,应计入扭转影响,且楼层竖向构件最大的弹性水平位移和层间位移分别1.5倍,当最大层间位移远小于标准限值时,可适当放宽;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;不规则程度较大时,宜计入楼板局部变形的影响;平面不对称且凹凸不规则或楼板局部不连续,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。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1.15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抗震设计类别BC、D1.25、1.51.8;1765%。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12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。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计类别、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。当设置伸缩缝和沉降缝时,其宽度应符合防震缝的要求。地震作用计算方法的选择,应符合如下要求: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,地震作用计算可采用底部剪力法。40mBC40m的特不规则结构,地7.3节振型分解反应谱法或时程分析方法。7.1.8平面投影尺度很大的空间结构按多点输入计算地震作用时,应考虑地震行波效应和局部场地效应。67I、IIB类、CD类的支承结构、上部结构和基础的抗震验算可采用简化方法,根据结构跨度、长度不同,其短边构件可乘以附加地震作1.15~1.30;7IIIIVBCD表14采用时程分析的房屋高度范围烈度、场地类别房屋高度范围(m)8度Ⅰ、Ⅱ类场地和7度>1008度Ⅲ、Ⅳ类场地>8015采用。15组合值系数可变荷载种类组合值系数雪荷载0.5屋面积灰荷载0.5屋面活荷载不计入按实际情况计算的楼面活荷载1.0按等效均布荷载计算的楼面活荷载藏书库、档案库0.8其它民用建筑0.5吊车悬吊物重力硬钩吊车0.3软钩吊车不计入注:当硬钩吊车的吊重较大时,组合值系数应按实际情况采用。18建筑场地地震影响系数建筑场地的地震影响系数应按下式确定:kkA/g
(12)(13)AA20063%、10%和5%取值,按表17的规定取值。A10063%、10%和5%取值,按表18的规定取值。A10A采用。表17甲类建筑的建筑场地不同设防水准的A值19�——地震影响系数;k——地震系数;A——设计地震加速度(g),按本文件第7.2.2条规定取值;�——场地设计反应谱放大系数,按本文件第7.2.3条规定确定;g——重力加速度。A18306A10,以及建筑所在地的地震危险性特征按下列规定取值:5063%10%和5%取值,按表16的规定取值。表16丙类建筑的建筑场地不同设防水准的A值地震危险性特征分区地震动参数分区A10(g)设计地震加速度A(g)多遇地震设防地震罕遇地震Ⅰ区10.050.00530.050.087520.100.01450.100.161930.150.02610.150.231940.200.03970.200.2993Ⅱ区10.050.01440.050.070520.100.03420.100.134430.150.05690.150.196040.200.08150.200.2562Ⅲ区10.050.02780.050.059620.100.06030.100.116330.150.09490.150.171940.200.13090.200.2269地震危险性特征分区地震动参数分区A10(g)设计地震加速度A(g)多遇地震设防地震罕遇地震Ⅰ区10.050.02340.12620.214120.100.05200.22170.349430.150.08290.30820.4652(T(Tg/)·x表17甲类建筑的建筑场地不同设防水准的A值(续)40.200.11560.38950.5700Ⅱ区10.050.03210.08910.127020.100.06830.16440.223030.150.10620.23520.309940.200.14530.30330.3914Ⅲ区10.050.04020.06740.081720.100.08300.12920.152530.150.12670.18910.219740.200.17110.24790.2847表18乙类建筑的建筑场地不同设防水准的A值地震危险性特征分区地震动参数分区A10(g)设计地震加速度A(g)多遇地震设防地震罕遇地震Ⅰ区10.050.01170.08750.142620.100.02860.16190.246230.150.04830.23190.339040.200.07010.29930.4253Ⅱ区10.050.02180.07050.096620.100.04910.13440.176130.150.07880.19600.250340.200.11020.25620.3213Ⅲ区10.050.03360.05960.070320.100.07100.11630.134130.150.11010.17190.195640.200.15020.22690.25567.2.37.2.3一般情况下,水平向地震的场地设计反应谱应按式(14)计算。max1.0T(s)00.1Tg220 112.5T T0.1
2.25
0.1T
(14) T2.25g
0.45式中:� ——0.9;�max——为场地设计谱最大值;
T
TTgTg ——7.2.4条的规定取值。Tg,可根据建筑所在地的特征周期分区以及场地分类按下列规定要求:处于特征周期一区的建筑场地,其特征周期可根据场地的平均剪切波速度和覆盖层厚度按附B的规定取值。7/6倍。4/3倍。A≥0.2g0.05s。A采用。0.5s65%,或按国家有关主管部门规定的值确定。19抗震设防烈度与设计基本地震加速度值的对应关系工程结构的场地设计反应谱,应符合下列规定:对于含有软弱夹层的场地,应经专门研究确定特征周期。0.0519抗震设防烈度与设计基本地震加速度值的对应关系工程结构的场地设计反应谱,应符合下列规定:对于含有软弱夹层的场地,应经专门研究确定特征周期。0.05D进行调整。对于可液化场地,应综合考虑液化概率等级、建筑的抗震设计类别等因素的影响专门研究确定设计反应谱。D式(15)计算:seq(AB)TB TTT11(15)ATT6.01式中:T————考虑主余震效应的设计谱修正系数;结构周期;T1— 0.8s;A——— 1.1~1.25,当余震地震动强度较大时,该系数宜取较大值;21地震动参数分区1234设计基本地震加速度值(g)0.050.100.150.20抗震设防烈度678B— 1.05。—e) 20km以内的结构,宜考虑近断层效应的影响对水平地震的场地设计谱进行修正,修正系数宜按公式(16)计算: 1.0 A
TT1 NF NF
TT
T
(16)式中:
2 1 NF
T6.0�NF——设计谱考虑近断层效应的修正系数;T ——结构周期;T2——0.6s2.2s;ANF——修正系数的最大值,取值1.3。地震加速度时程3组,其中实际2/3。E表选取。阻尼比的反应谱与10%。水2):0.65(竖向)的比例进行调整,且同一时程不得同时用于不同的方向。水平地震作用计算的底部剪力法37.1.8条1款。图3结构水平地震作用计算简图FEk
C1Geq
(17)Fi
n
1n)
(i=
(18)GjHjj1nnk
(19)22式中:FEk ——�1 ——C ——Geq ——Fi —Gj——Hj————∆Fn——
设计谱考虑近断层效应的修正系数;相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值,应按图2确定,多层砌体房屋、底部框架,宜取水平地震影响系数最大值;结构影响系数,应按表11采用并应遵循第7.1.8条的规定;结构等效总重力荷载,单质点应取总重力荷载代表值,多质点可取总重力荷载代表值的85%;质点i的水平地震作用标准值;i、j7.1.3条确定;i、j的计算高度;顶部附加地震作用系数,多层钢筋混凝土和钢结构房屋可按表20采用,其它房屋可采用0.0;顶部附加水平地震作用。表20顶部附加地震作用系数Tg(s)T1>1.4TgT1≤1.4TgTg≤0.350.08T1+0.070.00.35<Tg≤0.550.08T1+0.01Tg>0.550.08T1-0.02注:T1为结构基本自振周期。采用现浇和装配整体式混凝土楼屋盖的建筑,宜按抗侧力构件等效刚度的比例分配。采用柔性楼屋盖的建筑,宜按抗侧力构件从属面积上重力荷载代表值的比例分配。采用普通预制装配式混凝土楼屋盖的建筑,可取上述两种分配结果的平均值。不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各构件,其地震作用效1.15,长边构件的增大系数可1.3水平地震作用计算的振型分解反应谱法本节规定结构水平地震作用计算的振型分解反应谱法的要求。应按基底固定的条件由结构体系的质量和弹性刚度用确认的结构分析方法计算结构振动的固有特性,包括各振型的周期、振型向量、振型参与系数和振型质量。分析应包括足够数目的振型,使90%的结构实际总质量,也即:E n 2n 2 ni
jxi)/jxij
(20)式中:
i i
j1
j1MiE——第i振型对应的有效质量;mj——第j质点的质量;23xji——第i振型第j质点对应的位移;n ——结构的总质点数。结构j振型i质点的水平地震作用标准值,应按下列公式确定:FjiCjjXjiGi
(i=1,2,…n,j=1,2,…m) (21)XG/ X2j jii ji
(22)式中:
i1
i1Fji——j振型i质点的水平地震作用标准值;�j——j7.2C——117.1.8条的规定;Xji——ji质点的水平相对位移;�j——j振型的参与系数。j1nS2Ekj结构的总水平地震作用标准值、各楼层层间剪力、倾覆力矩和层间位移,以及各质点的位移,j1nS2EkjSEk
(23)式中:SEk——水平地震作用标准值效应;SEkj——j振型的水平地震作用标准值效应。kkSjkj1k1mm88TkT1.5jk j1-422124222Tjk TT jk T
jk
SEk
(24)(25)SEk——单向水平地震作用标准值的扭转效应;Sk——jk(7.5.3条规定确定)m个振型;ζa、ζk——分别为j、k振型的阻尼比;jkj振型与k振型的耦联系数;T k振型与j振型的自振周期比。SS0.85S2xy2SEk
(26)SS0.85S2yx2
SEk
(27)Sx、Sy——y方向单向水平地震作用,按式(24)计算的扭转效应。7.4.3条的要求。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;8III、IV类场地,采用箱基、刚性较好的筏基和桩箱联合基础的钢筋混凝土高层建筑,当结构基本自振周期处于特1.25倍范围时,若计入地基与结构动力相互作用的影响,对刚性地基假定计算的水平地震剪力可按下列规定折减,其层间变形可按折减后的楼层剪力计算。243的结构,各楼层水平地震剪力的折减系数,可按下式计算:式中:
(
T1
)0.9
(28)——计入地基与结构动力相互作用后的地震剪力折减系数;T1——按刚性地基假定确定的结构基本自振周期(s);T——计入地基与结构动力相互作用的附加周期(s),可按表21采用。表21附加周期(s)烈度场地类别Ⅲ类Ⅳ类80.080.2031款规定折减,顶部不折减,中间各层按线性插入值折减。7.5.1条的规定。竖向地震作用的计算本节规定需要考虑地震动竖向分量的结构和构件的竖向地震作用计算方法和要求。CD类的高耸筒体结构和高层建筑,当设计地震加速度等于或大于0.20g时,其竖向地震作用标准值,应按下列公式确定:kvxq
(29)式中:
Fvi
GihinnGii1
FEvk
(30)
——结构总竖向地震作用标准值;——质点i的竖向地震作用标准值;vx——7.2节规定的相应水平最大值65%对于阻尼比不等于0.05的钢结构及其它结构,应按本导则附录D进行调整;Geq
——75%CD24m0.20g时,其竖向地震作用标准值可取其重力荷载代表值和竖向地震作用系数的乘积;竖向地22采用。表22竖向地震作用系数结构类别抗震设计类别C D平板型网架、钢屋架0.11αmax0.17αmax钢筋混土 屋0.18αmax0.24αmax1.5m18m的其他0.20g0.22倍水平地震影0.2倍重力荷载代表值的竖向地震力进行设计。25建筑结构抗震验算式中:
nnVEkiGjji
(31)VEki——第i层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力;Gj j层的重力荷载代表值; 23取值II类IIIIV1.52的系数。表23楼层最小地震剪力系数值类 别6度7度8度扭转效应明显或基本周期小于3.5s的结构0.0080.016(0.024)0.032(0.048)基本周期大于5.0s的结构0.0060.012(0.018)0.024(0.032)注:a)基本周期介于3.5s和5s之间的结构,可插入取值。b)括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。结构构件的地震效应和其它荷载效应的基本组合,应按下式计算:式中:SG——结构构件内力组合的设计值,包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值等;——1.3,当重力荷载效应对构件承载能力有利时,1.0;Eh、Ev——分别为水平、竖向地震作用分项系数,应按表24采用;wSEhkSEvkSwkw——风荷载分项系数,应采用1.5;——式中:SG——结构构件内力组合的设计值,包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值等;——1.3,当重力荷载效应对构件承载能力有利时,1.0;Eh、Ev——分别为水平、竖向地震作用分项系数,应按表24采用;wSEhkSEvkSwkw——风荷载分项系数,应采用1.5;——7.1.3——水平地震作用标准值的效应;——竖向地震作用标准值的效应;——风荷载标准值的效应;——风荷载组合值系数,一般结构取0.0,风荷载起控制作用的高层建筑应采用0.2。24地震作用分项系数结构构件的截面抗震验算,应采用下列设计表达式:SR式中:R——结构构件承载力设计值,应按各有关结构设计标准的规定计算。(33)26
(32)地震作用EhEv仅计算水平地震作用1.40.0仅计算竖向地震作用0.01.4同时计算水平与竖向地震作用(水平地震为主)1.40.5同时计算水平与竖向地震作用(竖向地震为主)0.51.425规定的限值。表25弹性层间位移角限值结构类型弹性层间位移角限值[θe]钢筋混凝土框架1/550钢筋混凝土框架抗震墙、板柱抗震墙、框架核心筒1/800钢筋混凝土抗震墙、筒中筒1/1000表25弹性层间位移角限值(续)钢筋混凝土框支层1/1000多、高层钢结构1/250配筋砌块砌体结构房屋1/1000注:a)对于具有显著扭转位移的结构,层间位移角应包括扭转效应。b)钢-混凝土组合结构的弹性层间位移角限值与表中钢筋混凝土结构的规定相同。罕遇地震作用下需进行弹塑性变形验算的结构,需满足以下标准:下列结构应进行罕遇地震作用下的变形验算:0.5C、D的钢筋混凝土框架结构;楼层屈服强度系数,指按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层抗剪承载力与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抗弯承载力与按罕遇地震作用标准值计算的弹性地震弯矩之比值;IVC、D的建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构;150m的结构。下列结构宜进行弹塑性变形验算:BCD的建筑高度>100m13所列竖向不规则类型的高层建筑结构;板柱-抗震墙结构和底部框架砌体房屋;150m的其它高层钢结构。弹塑性变形可采用下列方法计算:127.7.6条规定的薄弱层(部位)变形的简化计算方法。1规则结构可采用弯剪层模型或平面杆系模型,不规则结构应采用空间结构模型。钢筋混凝土结构薄弱层(部位)层间弹塑性位移简化计算,宜符合下列要求:楼层薄弱层(部位)的位置,按下列规定采取: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,可取系数最小的楼层(部位)和相对较小2~3层处;单层厂房,可取上柱。层间弹塑性位移可按下列公式计算:或式中:
uppueupuypuyy
(34)(35)27Δup——Δuy——层间屈服位移;μ——楼层延性系数;Δue——罕遇地震作用下按弹性分析求得的层间位移;弹塑性位移增大系数,当薄弱层(部位)的屈服强度系数不小于相邻层(部位)该系数平均值ηp——0.8260.51.5倍采用;其他情况可采用内插法取值;ξy——楼层屈服强度系数。表26弹塑性位移增大系数结构类别总层数n或部位楼层屈服强度系数ξy0.50.40.3多层均匀框架结构2~41.301.401.605~71.501.651.808~121.802.002.20单层厂房上柱1.301.602.00建筑结构时程分析应符合下列规定:7.3节要求,应至少选用二组实测强震加速度记录和一组拟合场地设计谱的人工模拟加速度时程。7.27.3节的要求。515s。弹性时程分析时,每条加速度时程曲线计算所得结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法计80%。A7.2.2条确定。II、IIIIVB、C、D270.410%。表27弹塑性层间位移角限值结构类型建筑使用功能类别IIIIIIV单层钢筋混凝土工业厂房排架的上柱1/261/301/36钢筋混凝土框架1/441/501/59底部框架砖房中的框架-抗震墙钢筋混凝土框架-抗震墙板柱-抗震墙、框架-核心筒钢筋混凝土抗震墙、筒中筒1/701/851/100钢框架1/351/401/50钢支撑框架1/501/551/66钢结构28一般规定本章适用于多层和高层钢结构的抗震设计。《钢结构设计标准》GB50017《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99《钢结构工程施工质量验收标准》GB502052确定其抗震设计类别,并符合相应的抗震设计要求。Q235、Q355、Q390、Q420、Q460Q345GJ钢,其质量应分别符合现行GB/T700GB/T1591GB/T19879的规定。且应符合下列要求:抗侧力结构的钢材质量等级应符合下列规定:0℃B级;0℃但高于-20℃时,Q235、Q355B级,Q390、Q420和Q460钢不应低于C级;当工作温度不高于-20℃时,Q235、Q355C级,Q390、Q420Q460钢不D级。构件塑性耗能区采用的钢材尚应符合下列要求:0.85;20%;钢材应满足屈服强度实测值不高于上一级钢材屈服强度规定值的条件;27J。V27J。345MPa的钢材。T5313Z15级的断面收缩率允许限值。Q235NH、Q355NHQ415NH牌号的耐候结构钢,其质量应符合国家标准《耐候结构钢》GB/T4171的规定。抗震钢结构的体系及其限制如下:28表28钢结构体系的最大适用刚度(m)结构体系抗震设计类别ABCD框架结构12012011090中心支撑(延性墙板)框架结心支撑框架结构200180150120框架-中心支撑(延性墙板)结构220200180160框架-偏心支撑结构260240220200框筒和巨型结构380340300250注:使用高度指规则结构室外地面至主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分)29的规定。29表29钢结构体系的最大总高度与其宽度的比值结构体系抗震设计类别ABCD框架结构5.554.54支撑框架结构65.554.5框架-支撑(延性墙板)结构6.565.55框筒和巨型结构76.565.5注:具有大底盘的塔楼,塔楼刚度自大底盘顶部算起。结构的整体分析模型及其参数应符合下列要求:模型应正确反映构件及其连接在不同地震动水准下的工作状态。整体结构弹性分析时可采用线性方法,弹塑性分析时根据构件预期的工作状态,采用增加阻尼的等效线性化方法及静力或动力非线性分析方法。在罕遇地震下应计入重力二阶效应。1212层的钢结构0.020.05。构成支撑系统的梁柱,计算重力荷载代表值产生的效应时,不宜考虑支撑作用。框架-支撑结构、框架-延性墙板结构的框架部分按刚度分配计算得到的地震层剪力应乘以调25%和框架部分最大层地震剪1.8倍二者中的较小者。装配式钢结构建筑的结构系统和外围护系统应符合下列要求:主体结构系统应具有明确的计算简图和合理的传力路径,应具有适宜的承载力、刚度及耗能能力,应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载和抵抗地震作用的能力,对薄弱部位应采取有效的加强措施。在设防地震作用下,装配式钢结构外围护墙体等不得因主体结构的弹性层间位移而发生塑性1/100时,外围护系统不得掉落。钢结构构件7.7.2条的有关要求。凡本节未做规定者,应符合现行有关设计标准的要求。除符合下列情况之一外,钢框架结构的节点处,柱截面的承载力与梁截面的承载力应符合式规定:单层框架和框架顶层柱。25%。20%。与支撑斜杆相连的框架柱。(S3截面)的规定。式中:
Wc(ec)bV)
(36)Wpb——应为梁削弱截面处的塑型模量。fyb——分别为柱和梁的钢材屈服强度;c ——30η ——A、B1.1;C1.2;D1.3;MV ——由计算平面内梁上塑性铰处剪力在梁端引起的附加弯矩,MV=Vpbs;Vpb ——梁端产生平面内塑性铰时塑性铰截面处的剪力;s ——塑性铰截面至柱侧面的距离。受拉构件或构件受拉区域的截面应符合下式规定:AfyAnfu
(37)式中:A——受拉构件或构件受拉区域的毛截面面积;An——受拉构件或构件受拉区域的净截面面积;fy——受拉构件或构件受拉区域钢材的屈服强度;fu——受拉构件或构件受拉区域钢材的抗拉强度最小值。中心支撑框架(包括框架-中心支撑结构)的抗震设计应符合下列规定:10%4所示。(a)X带拉链柱的人字形支撑。图4中心支撑布置形式在地震效应组合下中心支撑斜杆的受压承载力应按下式验算:N1.25Abrf
(38)式中:N——支撑杆件的轴压力设计值;Abr——支撑杆件的毛截面面积;φ——按支撑长细比确定的轴心受压构件稳定系数,按现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017确定;f——支撑杆件钢材的抗压强度设计值。V形和人字形支撑的框架应符合下列要求:与支撑相交的横梁,在柱间应保持连续;7.2.4(e)X2%的相应翼缘承载fybftf的侧向力作用(fy,bf,tf分别为横梁受压翼缘的屈服强度、宽度和厚度)。当中心支撑构件为填板连接的组合截面时,垫板的间距应均匀,每一构件中的填板数不得少2块。且应符合下列要求:如支撑屈曲后会在填板的连接处产生剪力时,两填板之间单肢杆件的长细比不应大于组0.4倍。填板连接处的总受剪承载力设计值至少应等于单肢杆31NN/(f2件的受拉承载力设计值;当支撑屈曲后不在填板的连接处产生剪力时,两填板之间单肢杆件的长细比不应大于组0.75倍;应保证支撑两端的节点板不发生出平面失稳。偏心支撑框架(包括框架-偏心支撑结构)的抗震设计应符合下列规定:5所示。偏心支撑框架的每根支撑应至少一端与梁连接。支撑轴线与梁轴线的交点应偏离梁柱轴线的交点,或偏离相对方向支撑轴线与梁Y形支撑与梁相连。(a)单斜偏心支撑;(b)人字形偏心支撑;(c)V形偏心支撑;(d)、(e)Y形偏心支撑图5偏心支撑布置形式e1.6e1.6MpVpMpWpfyVp0.58fyh0tw(39)(40)(41)式中:e——偏心支撑连梁长度;Mp、Vp——分别为连梁全塑性的受弯、受剪承载力;Wp ——截面塑性模量;tw——分别为工字形截面连梁的腹板高度和厚度;fy ——为消能梁段钢材的屈服强度。c) 偏心支撑框架消能梁段的受剪承载力设计值应分别按下列情况的较小值采用:当N0.15时:AfV0.58h0twfV2Wpf/e(42)(43)N时:V0.58h0twfVfN/(Af)e(44)(45)式中:H分别为消能梁段的剪力设计值和相应的轴力设计值;A——为消能梁段的横截面积h0 ——为消能梁段的腹板高度t0 ——为消能梁段的腹板厚度Wp——为消能梁段的塑性截面模量;32为消能梁段的净长度;为消能梁段钢材的抗拉强度设计值;3款所确定的受剪1.1η倍,η8.2.2条取用(下同)。与消能梁段位于同一跨内的框架梁和框架柱的内力设计值应由不利内力组合确定,且不应小3款确定的受剪承载力设计值时的η倍。6%的相应翼缘承载力ηfybftffy、bf、tf分别为横梁受压翼缘的屈服强度、宽度和厚度。钢结构节点7.7.2条的有关要求。凡本节未做规定者,应符合现行有关设计标准的要求。钢结构节点连接的抗震设计应遵循下列基本原则:节点构造应传力简捷明确,便于制造、安装。节点设计应保证节点和结构有必要的变形能力。抗侧力构件节点连接的承载力设计值,不应小于相连构件的承载力设计值。抗侧力构件节点连接的极限承载力应大于相连构件的屈服承载力。支撑与框架连接处和支撑拼接处的极限承载力应符合下式要求:Nj1.1Af
(46)式中:
ubr bryAbr——支撑杆件的毛截面面积;fy——支撑杆件钢材的屈服强度。8.3.4Abr——支撑杆件的毛截面面积;fy——支撑杆件钢材的屈服强度。8.3.4钢框架的梁柱刚性连接的极限承载力符合下列条件:Mj1.1MupV1.1ju M lVpn Gb(47)(48)式中:Mj— 连接的极限抗弯承载力;u—Vj—u连接的极限抗剪承载力;—Mp— 梁构件的全塑性抗弯承载力;—ln——梁的净跨度;VGb——8.3.5当框架梁柱采用刚性连接时,H形和箱形截面柱的节点域抗震设计应符合下列规定:梁在重力荷载代表值作用下,按简支梁计算得到的梁端剪力设计值。a) 当与梁翼缘平齐的柱横向加劲肋的厚度不小于梁翼缘厚度时,H形和箱形截面柱的节点域抗震承载力验算应符合下列规定:1)当结构的抗震设计类别为D类时,节点域的承载力验算应符合下式要求:Mpb1Mpb24fpV(49)p3yv2)A、BC类时,节点域的承载力验算应符合下式要求:Mb1Mb2fVps(50)p式中:33Mb2分别为节点域两侧梁端的设防地震组合的弯矩;Mpb2分别为节点域两侧梁端截面的全塑性受弯承载力;Vp HVp=hb1hc1twVp=1.8hb1hc1tw;hb1、hc1、twfps 节点域的抗剪强度,应按《钢结构设计标准》GB5001712.3.3条的规定计算;αp 0.950.85。b) Hs的限值30的规定。表30H的限值结构抗震设计类别DCBAn,s0.40.60.81.2注:n,s应按《钢结构设计标准》B5017的式12..3-)或(1.3.-)计算。ABC50%的梁和柱的全塑性弯矩的较小值。应由循环荷载下的节点试验证明该节点具有稳定的滞回性能和充足的转动能力。在结构分析和设计时,必须考虑部分约束的梁柱节点性能的影响,包括对结构抗震性能和整体稳定的影响。装配式钢结构建筑构件之间的连接设计应符合下列要求:抗震设计时,连接设计应符合构造要求,并应按弹塑性设计,连接的极限承载力应满足本节全塑性承载力要求。8.3.6装配式楼板之间、装配式楼板与主体结构之间均应可靠连接,保证楼盖的整体性。装配式楼梯与主体结构宜采用不传递水平作用的连接形式。钢结构的抗震构造构件塑性耗能区应符合下列要求:塑性耗能区板件间的连接应采用完全熔透的对接焊缝。位于塑性耗能区的梁或支撑宜采用整根材料,当热轧型钢超过材料最大长度规格时,可进行等强拼接。位于塑性耗能区的支撑不宜进行现场拼接。235235fyNp/(Afy)≤0.15时,框架柱的长细比不应大于120
;当Np/(Afy)>0.15时,框架柱的长细比不应大于1251Nfy柱钢材屈服强度。
235fy,其中Np为柱的轴力设计值,A为柱的截面积,fy抗侧力体系中的梁和柱的板件宽厚比不应大于下表规定。表31梁和柱板件宽厚比限值构件板件抗震设计类别A、BCD梁工字形梁和箱形梁翼缘悬伸部分b/t11109箱形梁翼缘在两腹板之间的部分b0/t353230工字形梁和箱形梁腹板h0/tw85-120ρ80-110ρ72-100ρ34柱工字形柱和箱形柱翼缘悬伸部分b/t121110箱形柱翼缘在两腹板之间的部分b0/t383633工字形柱和箱形柱腹板h0/tw484543注:a)表中ρ=N/(Af)为梁轴压比;b)Q235
235fy,f235fy在强震作用下可能出现塑性铰的框架梁处,其上下翼缘均应设置侧向支承,尚应符合下列要求之一:2倍梁高的加劲肋;A、B、C时,塑性区工字梁腹板受弯正则化长细比n,b0.4;抗震D0.25。梁腹板受弯正则化长细比n,b按《钢结构设计标准》GB50017的式(7.2.7-3)计算。235f235fy中心支撑杆件的长细比不应超过160
;偏心支撑框架的支撑杆件的长细比不应超过235fy235fy235/fyQ235235/fy使用其他牌号钢材时,表中数值应乘以其中fy为所用钢材的屈服强度。
;圆钢管构件的径厚比限值应乘以235/fy。表32支撑板件宽厚比限值构件板件抗震设计类别A、BCD中心支撑工字形和箱形支撑翼缘悬伸部分b/t1098箱形支撑翼缘在两腹板之间的部分b0/t322825工字形和箱形支撑腹板h0/tw423530圆钢管截面D/t725640偏心支撑工字形和箱形支撑翼缘悬伸部分b/t10箱形支撑翼缘在两腹板之间的部分b0/t32工字形和箱形支撑腹板h0/tw42圆钢管截面D/t72偏心支撑框架消能梁段的构造应满足以下要求:对于消能梁段及与消能梁段同一跨内的非消能连段,其翼缘悬伸部分的板件宽厚比不应大于235fy8 N/Af)≤0.1490[1-1
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