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1、建筑抗震设计规范 GB 50011-2010 简介,2010规范与2001规范基本比较 国家标准建筑抗震设计规范管理组 戴国莹 2010年10月,抗震设计规范修订简要过程,2007年1月第一次全体工作会议 由中国建筑科学研究院会同有关设计、勘察、研究和教学共29个单位,组成修订编制小组,参加人数共55人。讨论并通过修订大纲,开始GB 50011-2001的全面修订。,2008年4月完成初稿 2008年7月局部修订(2008版) 2008年5月12日发生汶川地震,其震害经验表明,严格按照2001规范进行设计、施工和使用的建筑,在遭遇比当地设防烈度高一度的地震作用下,没有出现倒塌破坏,达到了在预估
2、的罕遇地震下生命安全的抗震设防目标。汶川地震震害为规范的修订提供了许多启示,根据建设部落实国务院汶川地震灾后恢复重建条例的要求,配合灾区地震动参数区划图的修改,进行了局部修订,共修改了31条,除按新抗震设防分类标准修改设防分类、调整灾区的地震动参数外,主要加强了山区场地、楼梯间等以及增加强制性条文。,2009年10月完成试设计 (一)大跨空间屋盖结构 网壳、张弦梁、弦支穹顶 (二)砌体结构 小开间多层普通砖和多孔砖砌体房屋、 横墙较少多层普通砖和多孔砖砌体房屋 (三)钢结构 多层钢结构房屋、高层钢结构房屋 (四)RC框架结构楼梯间 (五)大底盘塔楼隔震 (六)结构时程分析输入地震波,抗震设计规
3、范修订简要过程,2009年5月发出征求意见稿 累计共收集到1200余条次意见。,2009年11月送审稿 2009年11月13-14日审查会 会议认为,修订送审稿继续保持2001版抗震规范的基本规定是合适的,所增加的新内容总体上符合汶川地震后的要求和设计需要,反映了我国抗震科研的新成果和工程实践的经验,吸取了一些国外的先进经验,更加全面、更加细致、更加科学,必将把我国抗震设计水平提高一步。,抗震设计规范修订简要过程,2009年底报批 2010年5月31日发布施行公告 (609号) 2010年12月1日起实施。GB 50011-2001同时废止。,保持89规范以来对抗震设计的下列规定 1.采用三个
4、概率水准和两阶段设计体现小震 不坏、中震可修、大震不倒的基本性能目标 2.以设防烈度作为基本依据,采用“设计地震分组”,体现震级、震中距的影响; 并逐步增加0.15g和0.30g设防的具体要求,保 持 抗 震 规 范 延 续 性 的 内容,3.抗震结构应选择有利场地避开不利场地 4.不同类型的结构采用不同的计算方法; 用“效应调整系数”体现抗震概念设计,用阻尼比体现结构材料的区别 5.根据“小震”的概率可靠度分析, 采用分项系数的结构构件截面抗震设计表达式 6. 强调建筑抗震的概念设计,抗震计算和抗震措施作为不可分割的设计组成部分 7. 各类结构均需控制最小地震作用,保 持 抗 震 规 范 延
5、 续 性 的 内容,8. 砌体结构应设置水平和竖向的约束构件防倒 9.混凝土结构需由“抗震等级”确定相应的计算和构造措施;框架需考虑强柱弱梁并进行防倒塌验算 10.装配式结构设支撑、良好的连接构造,加强整体性 11. 发展隔震、减震和非结构设计,开始逐步实现性能化设计,保 持 抗 震 规 范 延 续 性 的 内容,规 范 适 用 范 围 变 化 情 况,13章 原 66条 修改 7条,约占1/9 新增 1节5条 4章 原 30条 修改 5条,约占1/6 增加 1条 5章 原 25条 修改 5条,约占1/5 增加 1条 6章 原106条 修改25条,约占1/4 合并减少12条 7章 原 72条
6、修改16条,约占1/4 减少1节 6条 8章 原 40条 修改 9条,约占1/4 新增附录 11条 9章 原 77条 修改10条,约占1/8 新增附录 8条 10章 原 20条 修改 2条,约占1/10 新增1节 17条 11章 原 33条 修改 4条,约占1/8 新增1节 8条 12章 原 33条 修改11条,约占1/3 合并减少1条 13章 原 21条 修改 3条,约占1/7 新增附录 8条 14章 新增3节 14条 合计 原523条 修改97条,约占1/5 增减后共584条,条 文 变 化 的 数 量 (不含附录A 29条),2001规范52条, 2008年局部修订增加7条、删去1条,共
7、58条 2010规范合并1条、删去1条共56条 设防依据 (1.0.2,1.0.4) 全部保留 设防分类、标准(3.1.1,3.3.2) 合并减少一条 场地、基础 (3.3.1,4.1.6,4.1.8,4.1.9,4.3.2,4.2.2,4.4.5) 补:危险地段、I0类场地的要求, 增:山区地形影响 抗震概念设计 (3.4.1,3.5.2,3.7.1,3.7.4) 增: 填充墙要求 抗震材料、施工(3.9.1,3.9.2,3.9.4,3.9.6) 增:材料替换,构造柱施工,强 制 性 条 文 的 变 化(1),地震作用(5.1.1,5.1.3,5.1.4,5.1.6,5.2.5,5.4.1,
8、5.4.2,5.4.3) 补:6度、I0类要求,改:钢结构RE; 增:竖向RE 混凝土结构(6.1.2,6.3.3,6.3.7,6.4.3) 多层砌体结构(7.1.2,7.1.5,7.2.6,7.3.1,7.3.3,7.3.5, 7.3.6,7.3.8,7.4.1,7.4.4) 补:0.15g、0.30g的高度限制, 增:砖柱和楼梯间的加强要求 钢结构(8.1.3,8.3.1,8.3.6,8.4.1,8.5.1) 补:抗震等级及相关规定 混合结构(7.1.8,7.2.4,7.5.7,7.5.8; 10.1.3,10.1.12,10.1.15) 隔震减震(12.1.5,12.2.1,12.2.9
9、) 补:大底盘隔震,强 制 性 条 文 的 变 化(2),设 防 目 标 和 依 据 变 化 情 况,2001中国地震动参数区划图B1,2001中国地震动参数区划图A1,地震动参数区划图 以加速度作为地震作用强弱程度的指标,划分不同抗震设防要求的图件,东经105以西的绝大多数城镇、东经105以东处于北纬34至41之间的多数城镇,设计地震分组为第二组或第三组,在全国约2500个抗震设防城镇中,设防烈度不变而设计地震分组提高的城镇共1000多个(40%) 变化较多的省份如下: 河北,占74%;山西,占55%;福建,占54%; 山东,占75%;河南,占45%;四川,占76%; 云南,占82%;西藏,
10、占82%;陕西,占48%; 甘肃,占92%;青海,占88%;宁夏,占81%; 新疆,占82%。 12: 天津,石家庄,福州,郑州,银川,乌鲁木齐 23: 济南,昆明,兰州,西宁,拉萨,台北 13: 成都 不久将按新区划图对附录A局部修订,设计地震分组变化情况 附录A 按2001区划图, 抗震措施 按规范 2.1.10条,指 除了地震作用计算和构件抗力计算以外的抗震设计内容包括建筑总体布置、结构选型、地基抗液化措施、考虑概念设计对地震作用效应(内力和变形等)的调整,及各种细部抗震构造措施。 这里,地震作用计算指地震作用标准值的计算,不包括地震作用效应(内力和变形)设计值的计算,不等同于抗震计算。
11、 “一般规定”中,除“适用范围”外的内容属于抗震措施;“计算要点”中的地震作用效应(内力和变形)调整的规定也属于抗震措施。,抗震措施和抗震构造措施, 抗震构造措施 按规范 2.1.11条,指 根据抗震概念设计的原则,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构造。如:构件尺寸、高厚比、轴压比、长细比、板件宽厚比,构造柱和圈梁的布置和配筋,纵筋配筋率、箍筋配箍率、钢筋直径、间距等构造和连接要求等等。 不同抗震设防类别的建筑,其抗震措施的提高和降低,应包括规范各章中除地震作用计算和抗力计算外的所有规定,与场地条件无关;而抗震构造措施只是抗震措施的一部分,其提高和降低的规定仅涉及到抗震设防
12、标准的部分调整问题。,抗震措施和抗震构造措施,抗震措施和抗震构造措施, 按7度0.15g、类场地设计时,混凝土结构如何确定其抗震构造措施? 分清抗震措施和抗震构造措施(2.1.102.1.11条) 丙类建筑,宜按8度的要求采取抗震构造措施。如内力调整属抗震措施,仍按7度要求采用;梁柱最小配筋属构造措施,宜按8度的要求采用。 乙类建筑,应按8度要求采取抗震措施,内力调整应按8度要求采用;梁柱最小配筋要求宜比8度适当提高(如关键部位按9度要求)。,抗震措施和抗震构造措施, 按7度0.15g、类场地设计时,砌体结构如何确定其抗震构造措施? 分清抗震措施和抗震构造措施 丙类建筑,宜按8度的要求采取抗震
13、构造措施。砌体房屋总高度和局部尺寸控制属抗震措施,仍按7度(0.15g)要求采用;构造柱、圈梁设置属构造措施,宜按8度的要求采用。 乙类建筑,应按8度的要求采取抗震措施,砌体房屋总高度比0.15g降一层、3m,局部尺寸应按8度要求;构造柱、圈梁设置要求宜比8度适当提高(如构造柱的墙体拉结筋按9度),抗震措施和抗震构造措施,抗震概念设计,规 则 性 要 求 变 化 情 况 3.4.13.4.4,三种不规则程度的划分和对策,超限高层建筑工程抗震设防抗震设防管理规定 建设部令第 111号,附录一 判定超限高层建筑工程的主要参考界限 表一:一般高层建筑的最大适用高度 表二:多项不规则的高层建筑 表三:
14、某项特别不规则的高层建筑 表四:特别的大跨和高层建筑,超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点 建质 2010 109号, 同时具有下列三项及三项以上不规则 序 不规则类型 涵义 备注 1a 扭转不规则 考虑偶然偏心扭转位移比 大于1.2 GB 3.4.3 1b 偏心布置 偏心距大于0.15或相邻层 质心相差大 JGJ 3.2.2 2a 凹凸不规则 平面凹凸尺寸大于相应 边长30%等,含穿层柱 GB 3.4.3 2b 组合平面 细腰形或角部重叠形 JGJ 4.3.3 3 楼板不连续 有效宽度小于50%,开洞面 积大于30%,错层大于梁高 GB 3.4.3, 同时具有下列三项及三项以上不规则 序
15、 不规则类型 涵义 备注 4a 刚度突变 相邻层刚度变化大于70% 或连续三层变化大于80% GB 3.4.3 4b 尺寸突变 缩进大于25%,外挑大于 10%和4m,含多塔,连体 JGJ 4.4.5 5 构件间断 上下墙、柱、支撑不连续, 含加强层 GB 3.4.3 6 承载力突变 相邻层受剪承载力变化 大于80% GB 3.4.3 7 局部不规则 穿层柱、斜柱、夹层等等,JGJ 3第10章的复杂结构,至少有表中的一项, 具有下列某一项不规则的高层建筑工程 序 不规则类型 涵义 备注 1 扭转偏大 不含裙房的较多楼层偏心扭 转位移比大于1.4 JGJ 4.3.5 2 抗扭偏弱 扭转周期比大于
16、0.9, 混合结 构扭转周期比大于0.85 JGJ 4.3.5 3 刚度偏小 本层侧向刚度小于相邻上层 的50% GB 6.1.9 4 高位转换 框支转换构件位置: 7度5层,8度3层 JGJ10.2.2, 具有下列某一项不规则的高层建筑工程 序 不规则类型 涵义 备注 5 厚板转换 79度设防的厚板转换结构 GB E.2.3 6 塔楼偏置 单塔或多塔与大底盘的质心偏 心距大于底盘相应边长20% JGJ10.6.1 7 复杂连接 各部分层数、刚度、布置不同 的错层或连体 JGJ10.4 8 多重复杂 同时具有转换层、加强层、错 层、连体和多塔等复杂类型 的3种 JGJ10.1.4,材 料 强
17、度 和 施 工 要 求 变 化 情 况,材 料 强 度 和 施 工 要 求 变 化 情 况,场 地 类 别 划 分 法 的 改 进,Vs = 800 m/s划为I0类,Vs = 288 m/s,Vs = 212 m/s,Vs = 172 m/s,Vs = 127 m/s,dov = 42 m,dov = 58 m,dov = 68 m,Tg = 0.40 s 0.47s 0.55s,Tg = 0.55 s 0.65s 0.77s,不利场地条件评价处理方法的改进,场地地段划分和山区地基设计,建造于“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、河岸和边坡边缘等不利地段的建筑结构,地震
18、作用应乘以增大系数” 。(4.1.8条) 该增大系数的取值范围为1.11.6,取值与山包、山梁和悬崖、陡坎等突出地形的高度、平均坡降角度以及建筑场地至台地边缘的距离有关。 如,在建筑物至非岩质台地边缘的最小距离小于台地高度的2.5倍的情况下,当台地平均坡降角度界于0.30.6,则台地高差小于5m和不小于25m时,增大系数分别为1.1和1.4;当台地平均坡降角度大于1.0,则台地高差小于5m和不小于25m时,增大系数分别为1.3和1.6。,场地地段划分和山区地基设计,Tg (5/3)Tg 3Tg 5Tg 5Tg+1s 5Tg+2s 5Tg+3s 5Tg+4s,配合大跨屋盖建筑设计需要的改进,配合
19、高层建筑、钢结构抗震设计的改进,配合钢结构构件承载力验算方法, (5.4.2) 调整了钢结构构件承载力抗震调整系数RE:强度破坏取0.75,屈曲稳定取0.80。 层间弹性位移角限制,改为1/250。(5.5.1),配合高层建筑抗震计算的改进,(5.1.2) 明确波形在谱特性、有效峰值、持续时间的要求 天然波的主方向满足统计意义与反应谱一致 调整了时程分析输入地震波的数量要求: 三组波,宜取计算结果的包络; 七组波,可取计算结果的平均值。,结构抗震计算的注意事项,结构抗震计算的注意事项,结构抗震计算的注意事项,结构抗震计算的注意事项,结构抗震计算的注意事项,2010规范对2001规范的主要改进:
20、 1.补充0.30g的适用高度 2.调整抗震等级的高度分界 3.进一步明确裙房、地下室的抗震等级 4.改进计算嵌固条件的控制方法 5.加强框架结构:从高度、跨数、柱截面、 内力调整、轴压比、配筋率到楼梯间 6.调整抗震墙边缘构件和底部加强部位 7.区别框-墙结构的三种情况 8.调整板-柱-墙结构的设计要求,钢结构房屋的抗震等级、内力调整和构造,多层钢结构厂房设计要求的主要变化,单层RC柱厂房设计要求的主要改进,单层钢结构厂房设计要求的主要改进,单层砖柱厂房设计要求的主要改进,隔震设计要求的主要改进,粘滞阻尼器,粘弹性阻尼器,钢板阻尼器,屈曲约束支撑,减震设计要求的主要改进,钢支撑-混凝土框架结
21、构设计要点,钢框架-混凝土核心筒结构设计要点,混凝土框排架结构设计要点,大跨屋盖建筑结构设计要点,单建式地下建筑结构设计要点,判断目标是否达到,否,是,结束,抗震性能化设计方法,抗震性能化设计方法,抗震性能化设计方法,可供选择的预期性能目标描述,不同破坏状态的最大层间位移角参考控制目标 结构类型 完好 轻坏 中坏 不重坏 RC框架 1/550 1/250 1/120 1/60 RC墙、筒中筒 1/1000 1/500 1/250 1/135 RC框-墙,板-墙,框-筒 1/800 1/400 1/200 1/110 RC框支层 1/1000 1/500 1/250 1/135 S结构 1/30
22、0 1/200 1/100 1/55 S框-RC筒,SRC框-RC筒1/800 1/400 1/200 1/110,抗震性能化设计方法,抗震性能化设计方法,目标1:结构总体承载力在预期大震下仍基本处于弹性状态,构件细部构造仅需要满足最基本的构造要求 采用隔震、减震技术或低烈度设防且风力很大时有可能实现;也可对某些关键构件提出这个目标。 目标2:结构构件承载力在中震下处于弹性,在预期大震下可能屈服,其细部构造需满足低延性的要求。 目标3:在中震下已有些塑性变形,大震下有明显的塑性变形,细部构造需要满足中等延性的构造要求 目标4:在中震下的损坏已大于性能3,结构总体的抗震承载力仅略高于一般情况,其
23、细部构造仍需满足高延性的要求。,抗震性能化设计方法,抗震性能化设计方法,抗震性能化设计方法,延性(细部构造)水准举例 不同延性的细部构造,可根据震害总结确定:由不同烈度下按小震弹性设计的最大承载力求出对应于大震的屈服强度系数,估计所需的延性要求从而复核现行规范的构造。 在此基础上, 基本抗震构造 指防止脆性或失稳破坏, 低延性构造1.5 可按6度设防的要求, 中1延性构造2.5 可按7度设防的要求, 中2延性构造3.5 可按8度设防的要求, 高延性构造 5 可按9度设防的要求。,抗震性能化设计方法,抗震性能设计方法,抗震性能化设计方法,验算方向,抗震性能化设计例 6度 H=144m,非结构构件抗震性能水准参考指标,非 结 构 抗 震 计 算 方 法 (1),非 结 构 抗 震 计 算 方 法 (2),非 结 构 的 地 震 作 用 计 算 侧力法,非 结 构 构 件 抗 震 验 算 (13.2.5),建 筑 构 件 基 本 抗 震 构 造 措 施 (13.3.2),建 筑 构 件 抗 震 构 造 措 施 的 变 化,
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