第79讲第十六章结构设计(二十五)

第九节抗震设计要点
一、一般规定
（一）设防依据
(1)《中国地震动参数区划图（GB18306-2015）》，以下简称“区划图”，《建筑工程抗震设防分类标准（GB50223-2008）》，《建筑抗震设计规范（GB50011-2010，2016版）》，以下简称“抗震规范”。

(2)抗震设防烈度可采用与“区划图”中Ⅱ类场地地震动峰值加速度对应的地震烈度或“抗震规范”中规定的地震烈度。

(二)设防范围
《抗震规范》适用于抗震设防烈度为6度、7度、8度、9度地区建筑工程的抗震设计及隔震、消能减震设计。

设防烈度大于9度地区的建筑和行业有特殊要求的工业建筑，其抗震设计应按有关专门规定执行。

（三）设防分类
1.设防分类的考量
2.建筑工程四个抗震设防类别
（1）特殊设防类，指使用上有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑，简称甲类。

（2）重点设防类，指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量入员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑，简称乙类。

（3）标准设防类，指大量的除(1)、(2)、(4)款以外按标准要求进行设防的建筑，简称丙类。

（4）适度设防类，指使用上人员稀少且震害损失不致产生次生灾害，允许在一定条件下适度降低要求的建筑，简称丁类。

3.各抗震设防类别建筑的抗震设防标准
(1)标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用，达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。

(2)重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度l度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时，应按比9度更高的要求采取抗震措施；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。

同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

(3)特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高1度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时，应按比9度更高的要求采取抗震措施。

同时，应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。

(4)适度设防类，允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施，但抗震设防烈度为6度时不应降低。

一般情况下，仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

4.设防水准及其概率水平（见表17-21）
表17-21
（四）地震影响
建筑所在地区遭受的地震影响，采用相应于抗震设防烈度的设计基本地震加速度和特征周期表征。

地震影响的特征周期应根据建筑所在地的设计分组和场地类别确定，“抗震规范”附录A中规定的设计地震共分为三组。

（五）抗震设计概念和基本要求
1．场地和地基
(1)选择建筑场地时，应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料，对地震有利、一般、不利和危险地段作出综合评价。

对不利地段，应提出避开要求；当无法避开时，应采取有效措施；对危险地段，严禁建造甲、乙类建筑，不应建造丙类建筑。

(2)建筑场地为I类时，甲、乙类建筑应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施；丙类建筑应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施，但抗震设防烈度为6度时仍应按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。

(3)建筑场地为III.IV类时，对设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区，除《抗震规范》另有规定外，宜分别按抗震设防烈度为8度(0.20g)和9度(0.40g)时各类建筑的要求采取抗震构造措施。

(4)地基和基础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，应根据地震时地基不均匀沉降和其它不利影响并采取相应的措施。

2．建筑形体及其构件布置的规则性和防震缝
1)建筑形体及其构件布置的规则性
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。

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，其抗侧力构件的平面布置宜规则对称，侧向刚度沿竖向宜均匀变化，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，避免侧向刚度和承载力突变。

平面不规则和竖向不规则类型分别见表17-23、表17-24。

平面不规则类型表17-23
竖向不规则类型表17-24
特别不规则类型见下表举例。

特别不规则，指具有较明显的抗震薄弱部位，可能引起不良后果者，通常有三类：其一，同时具有表17-23和表17-24所列六个主要不规则类型的三个或三个以上；其二，具有下表所列的一项不规则；其三，具有表17-23和表17-24所列两个方面的基本不规则且其中有一项接近下表的不规则指标。

2)防震缝
体形复杂、平立面不规则的建筑，应根据不规则程度、地基基础条件和技术经济等因素的比较分析，确定是否设置防震缝，并分别符合下列要求：
(1)当不设置防震缝时，应采用符合实际的设计模型，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。

(2)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防烈度、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。

防震缝宽度应符合下列规定：
①框架结构房屋，高度不超过15m时不应小于100mm；超过15m时，6度、7度、8度和9度分别每
增加高度5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm；
②框架-剪力墙结构房屋不应小于1）项规定数值的70％，剪力墙结构房屋不应小于1）项规定数值
的50％，且二者均不宜小于100mm。

(3)当设置伸缩缝和沉降缝时，其宽度应符合防震缝的要求。

3．抗震等级
钢筋混凝土房屋应根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。

丙类建筑的抗震等级应按表17-25确定。

钢筋混凝土房屋的抗震等级表17-25
钢筋混凝土房屋的抗震等级表17-25（续）
钢筋混凝土房屋的抗震等级表17-25（续）
4．对抗震结构的要求
抗震结构体系应根据建筑的抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素，经技术、经济和使用条件综合比较确定。

1)抗震结构体系
(1)应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；
(2)应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力；
(3)应具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力；
(4)对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力；
(5)宜有多道抗震防线；
(6)宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中；
(7)结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。

2）结构构件
抗震结构的构件，应力求避免出现脆性破坏，并应符合下列要求，以改善其变形能力；
（1）砌体结构应按规定设置钢筋混凝土圈梁和构造柱、芯柱，或采用约束砌体、配筋砌体等。

（2）混凝土结构构件应控制截面尺寸和纵向受力钢筋、箍筋设置，防止剪切破坏先于弯曲破坏、混凝土的压溃先于钢筋的屈服、钢筋的锚固粘结破坏先于钢筋破坏。

（3）预应力混凝土构件，应配有足够的非预应力钢筋。

（4）钢结构构件的尺寸合理控制，避免局部失稳或整个构件失稳。

（5）多、高层的混凝土楼、屋盖宜优先采用现浇混凝土板。

当采用混凝土预制装配式楼、屋盖时，应从楼盖体系和构造土采取措施确保各预制板之间的连接的整体性。

3）构件连接
各构件之间的连接，应符合下列要求：
(1)构件节点的破坏，不应先于其连接的构件。

(2)预埋件的锚固破坏，不应先于连接件。

(3)装配式结构构件的连接，应能保证结构的整体性。

(4)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。

装配式单层厂房的各种抗震支撑系统，应保证地震时厂房的整体性和稳定性。