甘肃省抗震规程.docx
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甘肃省抗震规程.docx
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甘肃省抗震规程
目次
前言………………………………………………………………………………………4
1总则………………………………………………………………………………………6
2术语和符号………………………………………………………………………………7
2.1术语………………………………………………………………………………7
2.2符号………………………………………………………………………………9
3抗震设计基本要求………………………………………………………………………10
3.1建筑抗震设防分类、设防标准及设防目标……………………………………10
3.2抗震设防烈度及设计地震动参数………………………………………………11
3.3规划设计…………………………………………………………………………12
3.4建筑抗震设计……………………………………………………………………20
3.5抗倒塌及抗连续倒塌设计原则…………………………………………………26
3.6抗震设计方法选择及性能抗震设计……………………………………………27
3.7结构选型…………………………………………………………………………31
4场地、勘察、地基和基础………………………………………………………………33
4.1场地………………………………………………………………………………33
4.2勘察………………………………………………………………………………37
4.3地基………………………………………………………………………………38
4.4基础设计…………………………………………………………………………45
5结构抗震计算分析………………………………………………………………………55
5.1一般规定……………………………………………………………………………55
5.2计算简图处理………………………………………………………………………57
5.3计算参数…………………………………………………………………………60
5.4计算结果的分析与处理……………………………………………………………63
6多层和高层钢筋混凝土结构及钢-混凝土混合结构…………………………………66
6.1结构抗震等级……………………………………………………………………66
6.2框架结构设计……………………………………………………………………69
6.3剪力墙结构设计…………………………………………………………………79
6.4框架-剪力墙结构设计……………………………………………………………86
6.5筒体结构设计……………………………………………………………………87
6.6 井字梁楼盖设计…………………………………………………………………91
6.7短柱、跨层柱和单边梁的设计…………………………………………………94
6.8混凝土结构上钢结构加层加固设计……………………………………………97
7 复杂小高层及复杂多层钢筋混凝土结构………………………………………………98
7.1 一般规定…………………………………………………………………………98
7.2 托柱局部转换结构………………………………………………………………98
7.3 连体结构…………………………………………………………………………101
7.4 错层结构…………………………………………………………………………104
7.5 竖向体型收进及悬挑结构………………………………………………………105
8多层砖砌体结构………………………………………………………………………108
8.1基本要求…………………………………………………………………………108
8.2抗震验算…………………………………………………………………………108
8.3抗震构造措施……………………………………………………………………109
9中等跨度钢屋盖结构…………………………………………………………………111
9.1一般规定…………………………………………………………………………111
9.2结构体系…………………………………………………………………………111
9.3结构计算与基本参数选择………………………………………………………112
9.4构造措施…………………………………………………………………………113
9.5支撑设计…………………………………………………………………………114
10中小型剧院结构………………………………………………………………………116
10.1一般规定………………………………………………………………………116
10.2结构选型和结构布置…………………………………………………………116
10.3 结构计算………………………………………………………………………118
10.4抗震构造措施……………………………………………………………………120
11门式刚架轻钢结构……………………………………………………………………123
11.1一般规定…………………………………………………………………………123
11.2材料选用与结构计算……………………………………………………………123
11.3支撑设置…………………………………………………………………………124
11.4构造要求………………………………………………………………………125
11.5其它……………………………………………………………………………126
12村镇农宅结构…………………………………………………………………………127
12.1一般规定………………………………………………………………………127
12.2地基基础………………………………………………………………………127
12.3 结构选型………………………………………………………………………128
11.4平立面布置……………………………………………………………………128
12.5抗震构造措施……………………………………………………………………128
13隔震和消能减震设计…………………………………………………………………129
13.1隔震部分………………………………………………………………………129
13.2隔震房屋设计要点……………………………………………………………130
13.3消能减震设计要点……………………………………………………………134
附录A甘肃省乡(镇)设计地震分组……………………………………………………136
附录B甘肃省活动断层与村镇位置关系表……………………………………………151
附录C甘肃省地震动动峰值加速度区划图……………………………………………163
附录D甘肃省地震动反应谱特征周期区划图…………………………………………167
附录E兰州、天水、嘉峪关市区场地区划图…………………………………………171
附录F甘肃、兰州、天水、嘉峪关活动断层分布图……………………………………174
附录G兰州、天水、庆阳、黄土地震滑坡、黄土震陷、黄土液化势区划图…………178
前言
本规程根据甘肃省建设厅“关于下达《2009年甘肃省工程建设标准及标准设计编制计划》的通知”(甘建标[2009]137号文)、“关于下达《2010年甘肃省工程建设标准及标准设计编制计划》的通知”(甘建标[2010]162号文)”及甘肃省建设厅“关于委托编制《甘肃省建筑抗震设计规程》的通知(2009年11月10日)”精神,由甘肃省抗震办公室委托甘肃省建设科技专家委员会主编,邀请中国地震局兰州地震研究所及有关勘察设计单位参编,参照国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),结合《兰州市区建筑抗震设计规程》DB62/T25-3037-2006、《甘肃省陇南、甘南灾区震后恢复重建建筑抗震技术规程》(DB62/T25-3039-2008)以及甘肃省地区持点及建筑结构的工程实践和设计经验补充编制而成。
本规程共分13章7个附录。
主要内容为:
总则、术语和符号、抗震设计基本要求、场地、勘察、地基和基础、结构抗震计算分析、多层和高层钢筋混凝土结构及钢-混凝土混合结构、复杂小高层及复杂多层钢筋混凝结构、多层砖砌体结构、中等跨度钢屋盖结构、中小型剧院结构、门式刚架轻钢结构、村镇农宅结构、隔震和消能减震设计。
附录中大附图共33张,大表12张。
本规程编制遵循两条原则:
一是不重复新发布的国标《建筑抗震设计规范》GB50011-2010的章节和条文,但结合我省省情,补充和细化了国标有关章节和条文的内容;二是突出了甘肃特色,增加了符合我省省情的章节和条文。
本规程主要有以下补充和改进:
1、针对我省高烈度区多、地震活动分布广,频度高、强度大、震灾重的特点,首次公布了近年来我省地震研究的主要成果:
省地震动参数区划图;兰州、天水、嘉峪关市区场地区划图;我省及兰州、天水、嘉峪关活动断层分布图;兰州、天水、庆阳黄土地震滑坡、黄土震陷、饱和黄土液化势区划图;省活动断层与村镇位置关系表;共大图33张、大表12张。
2、补充了我省比国标要求稍高的建筑抗震设防分类及国标《抗规》未予明确的钢砼、钢-砼混合结构、钢结构乙类建筑的结构抗震等级。
3、突出了结构地震倒塌及抗地震连续倒塌的设计原则,明确了抗震设计重点应由“小震不坏”转变为“大震不倒”。
4、补充了规划抗震设计及建筑抗震设计内容,纠正了规划设计与场址选择脱节、建筑设计与高层建筑体型特别不规则及严重不规则脱节的现象。
5、多高层钢筋砼剪力墙结构补充了短肢剪力墙较多剪力墙结构的划分界限、钢板剪力墙抗震设计要点、钢骨砼剪力墙抗震设计要点、多连梁设计要点。
高层筒体结构补充了钢-砼混合筒体结构抗震设计要点及高连梁设计要点。
6、总结了我省的工程实践经验,补充了工程中经常遇到的少墙框架结构顶铰框排架结构、井字梁楼屋盖结构、短柱及跨层柱、单边梁结构、钢砼结构上加层钢结构、框架结构楼梯间等。
7、根据我省中小型工程较多的情况,补充了复杂小高层结构、中等跨度钢屋盖结构、中小型剧院结构、多层砖砌体结构等的抗震设计要求。
8、充实了我省多年来的两项主要研究的抗震设计课题:
一为中小型剧院钢砼复杂结构的抗震设计;二为考虑震陷和液化的自重湿陷性黄土上大直径砼灌柱桩基桩的抗震计算及设计。
9、补充了大厚度自重湿陷性黄土和填土地基的岩土地基处理(抗震部分);明确了非饱和黄土震陷分级及饱和黄土液化分级中的建筑分类。
10、明确了村镇住宅主要采用砖混结构、砖木结构,不得采用土石结构的政策性措施。
11、系统总结了我省隔震设计研究和实践的经验。
本规程主编单位:
甘肃省建设科技专家委员会
参编单位:
中国地震局兰州地震研究所
甘肃建设工程咨询设计有限公司
甘肃省建筑设计研究院
天水市勘察设计院
兰州理工大学土木工程学院
主要起草人:
(后补)
主要审查人:
(后补)
1总则
1.0.1为适应甘肃省高烈度地震区多、活动断层分布广、地形地貌复杂多样、大厚度黄土分布广、危险地段及不利地段多的地区特点,更好地贯彻执行国标《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(以下简称《抗规》)、行标《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)(以下简称《高规》)的原则精神,结合甘肃省场地特点、工程实践、设计经验及近年科学研究成果,特制定本规程。
1.0.2本规程适用于抗震设防分类乙类、丙类,抗震设防烈度为6度(0.05g)、7度(0.10g、0.15g)、8度(0.20g、0.30g)、9度(0.40g)的甘肃省各市、州、县、区的多高层钢筋砼结构及钢-砼混合结构、中等跨度钢屋盖结构、多低层砖砌体结构的民用建筑房屋的抗震设计。
1.0.3甘肃省各市、州、县、区民用房屋建筑的抗震设计,除应符合现行《抗规》、《高规》、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(以下简称《砼规》)外,尚应符合本规程的有关规定要求,本规程条文系上述前二标准有关抗震条文的补充规定。
2术语和符号
2.1术语
2.1.1活动断层Activefault
晚第四纪以来有活动的断层(晚第四纪指距今10~12万年以来的时段)。
2.1.2全新世断层Holocenefault
距今10000年以来在地表或近地表发生过位移的活动断层。
2.1.3晚更新世断层LatePleistocenefault
距今1万年~12万年期间在地表或近地表发生过位移、断错了晚更新世地层或地质、地貌单元的活动断层。
2.1.4第四纪早中期断层EarlyandmiddleQuaternaryfault
断错早中更新世地层或地质、地貌单元,但被全新统至上更新统覆盖的断层。
2.1.5隐伏断层Buriedfault
平原或盆地区被第四纪松散沉积物覆盖的,在地表没有醒目迹线的活动断层。
2.1.6活动断层避让Safetyzoneawayfromactivefault
指避开能够直接产生地表破裂的未来同震错动面或滑动面。
确定避让带宽度的原则是有效避开活断层同震错动对地面建筑物的直接破坏,减轻可能遭遇的地震灾害损失。
2.1.7黄土地震滑坡Loessseismiclandslide
由于地震作用直接诱发的黄土滑坡。
2.1.8非饱和黄土震陷Unsaturatedloessseismicsubsidence
在地震作用下非饱和黄土结构遭受破坏而突然产生的附加残余变形。
在宏观上表现为场地沉降、破碎、裂缝或者斜坡的台阶式沉降。
2.1.9饱和黄土地震液化Saturatedloessseismicliquefaction
饱和黄土在振动作用下,动孔隙水压力因消散缓慢而上升,从而使有效应力降低,抗剪强度减小甚至丧失,最后黄土土层发生显着的残余变形,在缓斜坡或斜坡地区可能引发液化层上覆土体的侧向流滑或泥流。
大厚度湿陷性黄土:
指深度用常规地基处理方法不能处理的,厚度达到15m以上的湿陷性黄土层。
所谓湿陷性黄土是指在一定压力下受水浸湿,结构迅速破坏,并产生显着附加下沉的黄土。
2.1.11大厚度湿陷性黄土Heavilythickcollapsibleloess
2.1.12全新世活动断层Q4Holocenefault
距今1.0万年以来在地表或近地表发生过位移的活动断层。
全新世活动断层Q4也即指《抗规》第4.1.7条的发震断裂。
2.1.13地震连续倒塌Earthquakecontinuouscollapse
抗震作用下,结构某一个构件或某幢楼倒塌,造成其他构件倒塌或邻近其他楼倒塌者。
2.1.14性能抗震设计Performance-basedseismicdesign
使抗震设计从宏观定性的目标向具体量化的多重目标过渡的抗震设计方法;业主(设计者)可选择所需的性态目标;抗震设计中更强调实施性态目标的深入分析和论证。
2.1.15少墙框架结构Fewwallframestructure
当纯框架结构不能满足多遇地震下层间位移角变形限值要求时,在框架结构中纵横向布置少量剪力墙,使基本振型地震作用下少量墙的框架结构中框架底部承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时,为少墙框架结构。
2.1.16宽扁梁框架结构Wide-flatbeamframestructure
当框架结构中梁截面宽度大于梁高且大于垂直梁轴方向的柱宽时,为宽扁梁框架结构。
2.1.17托柱转换Columntransfer
框架结构或框架-剪力墙结构局部因形成大空间需要抽柱后,上部不落地柱由特意加强的十字交叉宽梁托换,形成局部框支结构,为托柱转换。
2.1.18斜撑转换Inclinedbracingtransfer
框架结构或框架-剪力墙结构顶部缩进或外凸后形成不落地柱,由下层增设的斜撑托换(斜柱)将垂直力传入下层梁柱节点上者,为斜撑转换。
2.1.19跨层柱、单边梁Columnsbeyondseveralfloors、Singlewall-beam
公共建筑门厅需要较高层高形成2层或3层的大空间而无楼板时,其门厅入口处柱为跨2~3层的高柔柱,2层或3层楼面标高布置的门厅入口处纵拉梁为无楼板单边梁。
2.1.20挑台框架Cantileverframe
支撑剧院挑出楼座的结构需解决支撑楼座、锚固楼座、防楼座倾覆等而形成的三角形挑台+挑台大柱+挑台后柱+横梁及斜梁的巨型框架为挑台框架。
2.1.21台口框架Prosceniumframe
剧院中用于观看演出、支撑舞台道具及屋面荷载,位于观众厅与舞台交接处而形成的双柱双层巨型框架为台口框架。
2.1.22双连梁和多连梁Doublecouplingwall-beamandmulti-couplingwall-beam
剪力墙结构的连系梁,梁高中间水平一分为二或一分为三,使高连梁变为二或三个跨高比>2的低连梁者。
2.1.22建筑幕墙buildingcurtainwall
由金属构架与板材组成的,不承受主体结构荷载与作用的建筑外围护结构。
2.2主要符号
2.2.1作用和作用效应
Nk—荷载效应标准组合轴心竖向力作用下基桩或复合基桩的平均竖向力;
Nkmax—荷载效应标准组合偏心竖向力作用下基桩或复合基桩顶的最大竖向力;
NEk—地震作用效应和荷载效应标准组合下基桩或复合基桩的平均竖向力;
NEkmax—地震作用效应和荷载效应标准组俣下基桩或复合基桩的最大竖向力;
—负摩阻力引起基桩的下拉荷载;
N—荷载效应基本组合下基桩顶轴向压力设计值;
HFS—液化黄土斜向流动的水平作用力;
HEk—在荷载效应标准组合下作用于基桩顶的地震作用水平力;
2.2.2抗力和材料性能
Ra—基桩竖向承载力特征值;
—震陷时基桩平均负摩阻力特征值;
Rha—基桩水平承载力特征值;
fc—混凝土轴心抗压强度设计值;
ν—黄土的原色水重力密度;
2.2.3几何参数
u—基桩桩身周长;
Ls—震陷黄土土层厚度;
Xoa—水平位移控制值;
d—基桩桩身直径;
Lo—基桩桩身露出稳定土层表面自由长度;
Q—稳定土层斜坡倾角;
Aps—基桩桩身截面面积;
2.2.4计算系数
ψc—基桩成桩工艺系数;
φ—基桩稳定系数;
m—饱和黄土水平抗力系数的比例系数。
3抗震设计基本要求
3.1建筑抗震设防分类、设防标准及设防目标
3.1.1
3.1.2幼儿园、小学、中学的教学用房及学生宿舍和食堂建筑的抗震设防类别应不低于重点设防类(乙类)。
3.1.3城乡医院的住院部、医技楼、门诊部和乡村卫生院诊疗建筑的抗震设防类别应不低于重点设防类(乙类)。
3.1.4体育场馆(含高等院校、中小学风雨操场)、展览中心等可作为地震避险场所的公共建筑,图书馆、影剧院、文化馆、博物馆、交通枢纽等人员密集的公共建筑,抗震设防类别应不低于重点设防类(乙类)。
3.1.5建筑面积超过5000m2或3层及3层以上的商业建筑的建筑抗震设防类别应划分为重点设防类(乙类)。
当商业建筑与其它建筑合建时应分别判断,并区别确定其建筑抗震设防类别。
3.1.6城镇长途电信和移动通信枢纽楼的主机房和天线支承物的建筑抗震设防类别应划分为重点设防类(乙类)。
3.1.7城镇电视、调频广播发射和传送的主体建筑及天线支承物的建筑抗震设防类别应划分为重点设防类(乙类)。
3.1.8城镇供水工程中的取水、净化、动力和化验、输配等建(构)筑物,以及主要输水管线的抗震设防类别应划分为重点设防类(乙类)。
3.1.9严寒、寒冷地区的市(州)、县城的主要热力厂主厂房、中继泵站等主要生产建(构)筑物,以及供热干线的建筑抗震设防类别应划分为重点设防类(乙类)。
城镇主、次干路上的桥梁(含高架路)的建筑抗震设防类别应划分为重点设防类(乙类)。
在县城及以上城市的交通网络(主干路)中占关键地位、承担城市对外联系功能、交通量大的大跨度桥梁的抗震设防类别应划分为特殊设防类(甲类)。
3.2抗震设防烈度及设计地震动参数
3.2.1)(见附录C))(见附录D),执行所在地区抗震设防烈度下的设计基本地震加速度值和特征周期值以及相应的地震基本烈度值。
其中,县(区)城及其所属乡镇所在地的设计地震分组见附录A~)。
3.2.2《甘肃省地震动峰值加速度区划图》和《甘肃省地震动反应谱特征周期区划图》的设防水准为50年基准期超越概率10%,场地条件为平坦稳定的一般中硬(Ⅱ类)场地
3.2.3抗震设防烈度和设计基本地震加速度取值的对应关系,应符合表3.2.3的规定,也可根据需要做更细致的划分。
设计基本地震加速度为0.15g和0.30g分区内的工程,除本规程另有规定外,应分别按抗震设防烈度7度和8度的要求进行抗震设计。
表3.2.3抗震设防烈度和设计基本地震加速度值的对应关系
抗震设防烈度
6
7
8
9
设计基本地震加速度值(g)
0.05
0.10(0.15)
0.20(0.30)
0.40
3.2.4地震影响的设计特征周期应根据建筑所在地的设计地震分组和场地类别确定。
本规程的设计地震共分为三组。
对Ⅱ类场地,第一组、第二组和第三组的设计特征周期,应分别按0.35s、0.40s和0.45s采用。
其他场地,按《甘肃省地震动反应谱特征周期表》(表3.2.4)进行调整。
表3.2.4地震动反应谱特征周期值表(s)
设计地震分组
场地类别
Ⅰ类
Ⅱ类
Ⅲ类
Ⅳ类
Ⅰ0
Ⅰ1
第一组
0.20
0.25
0.35
0.45
0.65
第二组
0.25
0.30
0.40
0.55
0.75
第三组
0.30
0.35
0.45
0.65
0.90
3.2.5下列工程的抗震设防要求不应直接采用本规程所列区划图,需做专门研究:
(1)抗震设防要求高于本地震动参数区划图抗震设防要求的重大工程;
(2)《甘肃省地震安全性评价管理条例》规定的需专门进行地震安全性评价的建设工程。
3.2.6建筑结构采用时程分析法时,地震加速度时程曲线应采用实际得到的记录(人工波)和人工模拟的加速度记录(天然波)。
3.2.7选用实际地震加速度记录和人工模拟加速度时程时,应按下列方法进行:
(1)根据场地类别和设计地震特征周期,由本规程附录所列推荐的设计地震动加速度时程选取2~3条地震记录和1~2条人工模拟加速度时程。
(2)将所选地震加速度记录或人工模拟加速度时程的峰值调整到与建筑场地设防地震动水准相应的设计加速度峰值,得到时程分析所需的设计地震加速度时程。
3.2.8对于专门进行地震安全性评价的建设工程,确定人工模拟加速度时程时,应以地震安全性评价给定的场地设计谱为目标谱进行拟合,反应谱的周期控制点在对数坐标上应合理分布,个数不得少于50个,控制点谱的相对误差应小于5%。
3.3规划设计
3.3.1我省城乡建筑抗震防灾规划设计,应符合下列原则:
1根据国家新的地震区划图、设计地震分组以及建筑抗震设防分类、设防标准,和在审查或重新编制县(区、市)抗震防灾规划的基础上,科学、合理地进行建筑抗震防灾规划统筹安排和规划布局,并与新修编的城乡总体规划中的用地布局和抗震防灾区划相衔
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