地铁抗震设计规范杨林德正文0544.docx

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地铁抗震设计规范杨林德正文0544

第1章总则

1.0.1为贯彻执行《中华人民共和国建筑法》和《中华人民共和国防震减灾法》并实行以预防为主的方针，使地下铁道建筑、构筑物经抗震设防后，减轻地震破坏，避免人员伤亡，减少经济损失，制定本指南。

1.0.2本指南适用于上海市软土地下铁道建筑、构筑物的抗震设计。

1.0.3本指南所指的地下铁道建筑、构筑物，主要为地铁车站、区间隧道、竖向通风口和出入口通道，以及属于地铁系统的部分地面建筑物。

1.0.4按本指南进行抗震设计的建筑，其抗震设防目标是：

当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或无须修理可继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，地下建筑一般不受损坏或无须修理可继续使用，地面建筑可能损坏，经一般修理或无须修理仍可继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，地下建筑可能损坏，经一般修理或无须修理仍可继续使用，地面建筑不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

1.0.5上海市区地下铁道建筑、构筑物的地震设防烈度，应按《建筑抗震设计规范》GB50011-2001的规定确定。

1.0.6对地震设防烈度为6度及以上地区的地下铁道建筑结构，必须进行抗震设计。

1.0.7地下铁道建筑、构筑物的抗震设计,除应符合本指南要求外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。

第2章术语和符号

2.1术语

2.1.1抗震设防烈度seismicfortificationintensity

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。

2.1.2抗震设防标准seismicfortificationcriterion

衡量抗震设防要求的尺度，由抗震设防烈度和建筑使用功能的重要性确定。

2.1.3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。

2.1.4设计地震动参数designparametersofgroundmotion

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。

2.1.5设计基本地震加速度designbasicaccelerationofgroundmotion

50年设计基准期超越概率10%的地震加速度的设计取值。

2.1.6设计基本地震动速度designbasicvelocityofgroundmotion

50年设计基准期超越概率10%的地震动速度的设计取值。

2.1.7设计特征周期designcharacteristicperiodofgroundmotion

抗震设计用的地震影响系数曲线中，与反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值。

2.1.8场地site

工程群体所在地，通常具有相似的地基条件与反应谱特征。

2.1.9建筑抗震概念设计seismicconceptdesignofbuildings

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seismicfortificationmeasures

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detailsofseismicdesign

根据抗震概念设计原则，一般不需进行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

、

——

结构总水平、竖向地震作用标准值；

、

——

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；

——

基础底面平均压力；

——

基础底面边缘最大压力；

——

地震作用效应（弯矩、轴向力、剪力、应力和变形）；

——

地震作用效应与其他荷载效应的基本结合；

——

作用、荷载的标准值效应；

——

弯矩；

——

轴向压力；

——

剪力；

——

有效上覆压力；

——

侧移；

——

楼层位移角；

——

重力加速度。

2.2.2材料性能和抗力

——

结构（构件、地基或接触面）的刚度；

——

结构构件承载力；

——

材料的弹性模量；

——

土的压缩曲线上对应于压力和两点

的割线压缩模量；

——

土的初始孔隙比；

——

土的孔隙比；

——

地层水平分布抗力的最大值；

——

地层基床系数；

——

地基中沿地下结构的地震波的视速度；

——

地下结构高程处的土体最大地震速度；

f、fK、fE

——

各种材料强度设计值、标准值和抗震设计值；

——

经过深度修正后的地基承载力；

——

经过调整后的地基抗震承载力；

——

动剪切模量；

——

最大动剪切模量；

——

楼层位移角限值。

——

土的参考应变；

——

土的参考应变；

——

土的阻尼比；

——

第层土的有效重度；

——

土的最大阻尼比；

——

点处土层厚度的层位影响权函数值；

——

体系的自振频率；

2.2.3几何参数

——

构件截面面积；

——

钢筋截面面积；

——

结构总宽度；

——

地下水位深度；

——

结构总高度、柱高度；

——

构件截面的惯性矩；

——

计算楼层层高，构件截面高度；

——

构件长度或跨度；

——

层间位移；

2.2.4计算系数

——

水平地震影响系数；

——

水平地震影响系数最大值；

、、

——

作用分项系数；

——

承载力抗震调整系数；

——

地基抗震承载力调整系数；

——

地震作用效应（内力和变形）的增大或调整系数；

——

调整系数；

——

地震作用下结构调整系数；

——

地震影响系数曲线下降段的衰减指数；

——

结构（构件）屈服强度系数；

——

楼层延性系数；

2.2.5其他

——

结构自震周期；

——

结构特征周期；

——

地震时地基的液化指数；

——

液化判别标准贯入锤击数临界值；

——

液化判别标准贯入锤击数基准值；

——

粘粒含量百分率；

——

总数，如楼层数、质点数、钢筋根数、跨数等；

第3章抗震设计的基本要求

3.1地铁工程结构抗震设防分类和设防标准

3.1.1地铁建筑抗震设防类别的划分，应符合国家标准《建筑抗震设防分类标准》GB50223的规定。

3.1.2地铁建筑属于“地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑”，故除个别重要工程外，建筑设防分类属于乙类建筑。

3.1.3根据中华人民共和国国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011-2001的规定，上海市金山区和崇明县抗震设防烈度为6度，其余地区的抗震设防烈度为7度。

注：

本指南一般略去“抗震设防烈度”字样，如“抗震设防烈度为6度、7度、8度”，简称为“6度、7度、8度”。

3.1.4地震作用的计算应符合3.1.3条规定的抗震设防烈度的要求，抗震措施应符合抗震设防烈度提高一度的要求，地基基础的抗震措施应符合《地基基础设计规范》DGJ08-11-1999的有关规定。

3.2、地震影响

3.2.1地铁建筑所在地区遭受的地震影响，应采用与抗震设防烈度相应的设计基本地震加速度和设计特征周期，或设计基本地震动速度表征。

3.2.2抗震设防烈度和设计基本地震加速度、设计基本地震动速度取值的对应关系，应符合表3.2.2的规定。

表3.2.2抗震设防烈度和设计基本地震加速度、设计基本地震动速度取值的对应关系

抗震设防烈度

6

7

8

地表设计基本地震加速度值

0.05g

0.10g

0.20g

地下70米深处设计基本地震加速度值

0.03g

0.07g

0.11g

地表设计基本地震动速度值

0.06m/sec

0.13m/sec

0.25m/sec

地下70米深处设计基本地震动速度值

0.05m/sec

0.12m/sec

0.22m/sec

3.2.3对于地面以上的地铁工程，其设计特征周期采用0.90秒。

对于地下建筑结构，其设计特征周期采用1.2秒。

注：

本指南一般把“设计特征周期”简称为“特征周期”。

3.3场地和地基

3.3.1选择建筑场地时，应根据地铁工程的特点掌握地震活动的情况及工程地质和地震地质的有关资料，对其做出对抗震有利、不利和危险地段的综合评价。

对于不利地段，应提出避开要求，无法避开时应采取有效措施；危险地段不应建造地铁工程。

3.3.2地基和基础的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或差异显著的地基上；

（2）同一结构单元不宜部分采用天然地基，部分采用桩基；

（3）地基为软弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀土时，应估计地震时地基不均匀变形等的不利影响，并采取相应的措施。

3.4建筑设计和建筑结构的规则性

3.4.1地铁建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案。

3.4.2地铁建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，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，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。

当存在表3.4.2-1列举的平面不规则类型或表3.4.2-2列举的竖向不规则类型时,应符合本章3.4.3条的规定。

表3.4.2-1平面不规则的类型

不规则类型

定义

扭转不规则

结构的最大弹性水平位移（或楼层层间位移），大于结构两端弹性水平位移（或楼层层间位移）平均值的1.2倍

凹凸不规则

结构平面一侧凹进的尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%

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%，或存在较大的楼层错层

表3.4.2-2竖向不规则的类型

不规则类型

定义

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%

3.4.3不规则的地铁建筑结构，应按下列要求进行水平地震作用计算和内力调整，并对薄弱部位采取有效的抗震构造措施：

（1）平面不规则而竖向规则的建筑结构，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，应计及扭转影响，且楼层竖向构件最大的弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5倍;

2）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,当平面不对称时尚应计及扭转影响。

（2）平面规则而竖向不规则的建筑结构，应采用空间结构计算模型，其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数，并应按《建筑结构抗震设计规范》GB50011-2001的有关规定进行弹塑性变形分析，及应符合下列要求：

1）竖向抗侧力构件不连续时，该构件传递给水