不同设计使用年限下地震作用的确定方法_毋剑平
抗震设防基本烈度 抗震措施
抗震设防基本烈度抗震措施抗震设防基本烈度与抗震措施是建筑物抗震设计的两个重要方面。
一、抗震设防基本烈度抗震设防基本烈度是指建筑物所在地区，在50年期限内，一般场地条件下，可能遭遇的最大地震烈度。
它是抗震设计的重要依据，也是评估建筑物抗震性能的重要指标。
在中国，抗震设防基本烈度由国家地震局制定，并定期进行修订。
在进行建筑物抗震设计时，必须根据抗震设防基本烈度进行相应的抗震计算和设计。
例如，对于基本烈度为7度的地区，建筑物必须进行相应的抗震计算和设计，以确保在遭遇地震时能够保持结构的稳定性和安全性。
二、抗震措施抗震措施是指为了提高建筑物的抗震性能而采取的一系列措施。
这些措施包括：1.结构措施：包括选择合适的结构形式、加强结构的整体性、提高结构的承载力和刚度等。
例如，在地震高发区，可以采用框架结构、剪力墙结构等具有较好抗震性能的结构形式。
2.构造措施：包括加强构件之间的连接、设置抗震缝、增加防震缝等。
这些措施可以有效地减小地震对建筑物造成的损坏。
3.设备措施：包括安装抗震设备、管道等。
这些设备可以有效减少地震对建筑物内部设备造成的损坏。
4.隔震措施：包括设置隔震支座、阻尼器等。
这些措施可以有效地减小地震对建筑物造成的震动和损坏。
在进行建筑物抗震设计时，必须根据具体情况采取相应的抗震措施。
例如，对于基本烈度为8度的地区，除了进行必要的结构计算和设计外，还必须采取一系列的抗震措施，如加强结构的连接和稳定性、设置防震缝等。
总结：建筑物抗震设防是保障人民生命财产安全的重要措施之一。
在进行建筑物抗震设计时，必须根据抗震设防基本烈度和抗震措施进行相应的计算和设计。
只有采取适当的抗震措施，才能有效地减小地震对建筑物造成的损坏，确保人民的生命财产安全。
同时，政府和社会各界也应该加强地震知识的宣传和教育，提高公众的防震减灾意识和能力。
在未来的城市规划和建设中，应该充分考虑地震风险，加强地震监测和预警体系建设，为建设更加安全、可靠的居住环境而努力。
建筑抗震性能鉴定方法有哪些
建筑抗震性能鉴定方法有哪些建筑物在地震中的抗震性能是保障人们生命财产安全的重要因素，对建筑物的抗震性能进行鉴定可以帮助评估建筑物在地震条件下的耐震性能，为抗震设防和抗震设计提供依据。
下面将介绍几种常见的建筑抗震性能鉴定方法：1. 静力分析法静力分析法是通过对建筑结构所受水平地震作用进行静力计算和分析，评估结构在地震作用下的稳定性和安全性。
这种方法主要通过静态荷载和结构的静态响应来评估结构的抗震性能。
2. 动力分析法动力分析法是一种通过将地震作用作为外部激励，对结构进行动力响应分析，评估结构在地震作用下的振动响应和抗震性能的方法。
动力分析法可以更精准地评估结构在地震中的响应情况，有助于揭示结构的动力特性和抗震能力。
3. 基础动力试验法基础动力试验法是通过对建筑物在地震模拟振动平台上进行动力试验，模拟实际地震条件下的结构振动响应，评估建筑物在地震作用下的性能。
基础动力试验法具有直观性强、能够模拟真实地震条件等优点，是一种比较可靠的抗震性能鉴定方法。
4. 拟静力试验法拟静力试验法是通过在实验室模拟建筑物的荷载和承载体系，通过施加静荷载和动荷载，评估结构在地震作用下的受力和变形性能，从而评估建筑物的抗震性能。
这种方法可以在受控环境下进行，有利于准确评估结构的抗震性能。
5. 基于摩擦耗能装置的试验法基于摩擦耗能装置的试验法是通过在建筑结构中添加摩擦耗能装置，改善结构的能量耗散和减震性能，从而提高结构的抗震性能。
这种方法通过实际试验验证装置的性能，评估结构在地震作用下的抗震性能。
通过以上方法的综合使用，可以更全面地评估建筑物在地震作用下的抗震性能，为抗震设计和设防提供科学依据。
建筑抗震性能鉴定是保障建筑物安全的重要环节，希望这些方法能够为建筑抗震设计提供参考和指导。
建筑抗震设计中地震作用取值——主要国家抗震规范比较
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2. 进涤剂，洗衣机将洗衣粉或其他清洁剂加入内桶。
设计使用年限 70 年结构地震作用的推算
设计使用年限70 年结构地震作用的推算结构设计使用年限是设计规定的结构或结构构件不须进行大修即可按预定目的使用的年限。
《中国地震动参数区划图》GB18306-2015 给出了未来50 年内全国地震危险性的分级标度（烈度、地震动参数），尚未给出未来70 年地震区划情况。
当结构的使用年限越过设计基准期时，它的可靠指标将可能低于目标可靠指标。
结构设计使用年限是确定其所受地震作用的重要参数。
从统计学意义上讲，可以根据一定时间区段内的样本随机分布函数来推算出，不同时间区段内的随机变量的特征值。
周锡元、谢礼立、孙彬、毋剑平、丁伯阳、刘觐荣、雷拓、马玉宏、张超、白雪霜等许多学者针对不同使用年限结构的设防烈度取值以及地震作用进行了大量研究。
本标准在上述研究的基础上，采用在50 年设计基准期的基础上调整的方法，按照重现期的概念、等超越概率的原则对设计使用年限70 年地震作用增大系数进行了推导。
推导过程简述如下：1 基本假定1）地震带上地震的发生服从泊松分布；2）地震烈度的概率密度函数服从极值I II 型分布；3）设计使用年限70 年时的，多遇地震、设防地震、罕遇地震的超越概率分别为63.2%、10%、2~3%（6度3.5%、7度3.0%、8 度2.5%、9 度2%）。
2 计算公式1）根据地震危险性分析，一般认为，烈度概率密度函数符合极值III 型分布，其分布函数为：(1)则地震烈度的超越概率为（2）式中，W —地震烈度上限值，取 12；I —地震烈度；I 0—基本烈 度；I ϵ —众值烈度；k —分布形状函数，取值见表 1。
表 B .0.1 分布形状函数 k 的取值地震烈度基本地震动加速度值峰值加速度分区 k 6 0.05g 0.04g~0.09g 9.7932 7 0.10g 0.09g~0.14g 8.3339 7.5 0.15g 0.14g~0.19g 7.4788 8 0.20g 0.20g~0.28g 6.8713 8.5 0.30g 0.28g~0.38g 6.0132 90.40g≥0.38g5.40282）引入地震重现期 R 概念，重现期为 R 年的地震烈度也就是 R 年 一遇的地震烈度。
不同设计基准期建筑的设计地震作用取值的计算
不同设计基准期建筑的设计地震作用取值的计算作者：黄怡萍来源：《科技创新导报》2011年第29期摘要：《建设工程质量管理条例》中明确要求设计文件应符合国家规定的设计深度，并注明工程的合理使用年限。
因此，对上述不同的使用年限、不同的安全等级及不同的设防目标等，都应有相应一致的设计基准期。
关键词：不同设计基准期地震取值计算中图分类号：P315 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2011)10(b)-0000-00对于不同设计基准期的设计地震作用，可以从地震危险性分析获得的年超越概率推算出来，但这就要求有各地的年超越概率，不容易进行计算。
本文就拟在《建筑抗震设计规范》规定的设计基准期给定的地震作用（地震烈度和设计基本地震加速度）基础上进行调整，以获得相应的设计地震作用取值，供大家在设计中参考。
1多遇地震取值1.1 不同设计基准期的多遇地震定义和相应于它在50年内的超越概率《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）规定，一般建筑结构构件截面抗震验算的多遇地震作用水准为50年一遇的地震烈度，即50年内地震烈度的概率密度函数的峰点，亦即在50年内超越概率为63.2%，亦称众值烈度。
对不同设计基准期的多遇到地震仍可定义为该设计基准期期限内的众值烈度，其重现期即等于设计基准期。
这样，就可以把不同设计基准期内的众值烈度换算成它们在50年期限内相应超越概率的烈度，然后计算出它与50年内超越概率为10%（即《建筑抗震设计规范》规定的基本地震烈度值）的烈度差。
重现期为Tj年（Tj=30，40，60，75，100年等）的地震烈度，在T=50年内的超越概率克用下式（式1）求得：P（I≥i|T）=1-exp(-T/Tj)-------------------(式1)根据上式，我们把计算出的重现期为Tj年的烈度在50年内相应的超越概率值列表如下（表1）。
根据该表，我们就可查得当地的地震危险性分析结果或地震烈度的概率分析，便可得到相应的烈度，于是就可进一步得到与当地基本烈度的差值。
不同设计使用年限建筑结构作用的取值_钟芳林
100 年 24 .31 48 .95 98 .58 199 .89
地面运动加速度为 A 的地震影响系数最大值
αmax 为
αmax =kβmax
(5)
式中 βmax为放大系数 , 取值 2 .25 ;k =A/ g , g 取值
10m/ s2 。
依据公式(5)代入表 4 计算结果 , 得出基本烈
表 4 多遇地震地面运动峰值加速度
Tab .4 Motion peak acceleration of ground in earthquake
基本烈度
6 7 8 9
5年 4 .27 8 .08 14 .66 25 .34
设计基准 期 25 年 50 年 11.66 17.07 23.00 34.14 45.36 68.27 88.23 136.54
414 0 .114
880
1 761
100 年 8 283 6 617 3 522
依据公式(2)将表 6 计算结果代入 Tk 并令 T =50 计算出基本烈度分别为 7 , 8 , 9 的罕遇地震在 50 年内的超越概率如表 7 , 表 8 , 表 9 。
表 7 基本烈度为 7 度时的超越概率
Tab.7 The exceedance probability of intensity of 7 degree
Action value for building structures of different design working life
ZHONG Fang-lin , ZHANG Jian-jun
(Civil Engineering Department, Handan Polytechnic College , Handan 056001 , China)
不同设计使用年限下地震作用的确定方法_毋剑平
2003年6月工 程 抗 震第2期不同设计使用年限下地震作用的确定方法毋剑平 白雪霜 孙建华(中国建筑科学研究院工程抗震研究所 北京100013)【摘 要】 本文通过对不同地点地震危险性分析结果的统计分析,探讨了不同设计使用年限下具有相同概率保证的结构地震作用的变化规律,提出了建筑结构抗震鉴定和加固时地震作用的参考取值。
【关键词】 设计使用年限 地震作用 概率保证1 前 言在现行的建筑抗震设计规范中,是以“三个水准”来表达抗震设防目标的,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。
规范按50年的设计基准期内超越概率约为63.2%的烈度取为第一水准烈度,超越概率为10%的烈度取为第二水准烈度(基本烈度),超越概率约为2%～3%的烈度取为第三水准烈度,相应的抗震设防烈度、地震动峰值加速度等都是在50年情况下的概率保证。
很多情况下建筑物的使用年限不是50年,重要建筑物的使用年限可能大于50年,而次要建筑物的使用年限可能小于50年。
特别是对于现有建筑物的抗震鉴定和加固,由于不同建筑物已经使用的年限不同,要使加固后的建筑物在后续的使用年限中具有与原设计相同的概率水准,就必须考虑建筑物的使用年限,若仍按50年设计使用年限进行鉴定加固抗震设防是不符合我国的抗震防灾政策的。
如何使不同使用年限建筑物的地震作用具有相同的概率保证,周锡元院士在文献[1]中做过探讨。
文献[2]也提出了抗震鉴定所采用的降低地震影响系数最大值的方法,相当于在后续的一定使用年限内与原设计具有相同的概率保证。
根据不同使用年限建立相应的“鉴定和加固用地震参数”,即确定后续设计使用年限的各水准烈度,再确定对应于各水准烈度的设计参数具有重要意义。
但是,现行建筑抗震鉴定标准没有明确给出不同的使用年限下地震作用的确定方法。
本文将运用地震烈度概率分布的统计来探讨现有建筑结构鉴定加固时地震作用的确定方法。
2 地震烈度的概率分布及抗震设防水准的定义地震的发生在时间和空间上都是随机的,地震波的传播又是一个复杂的物理过程,存在着很大的不确定性,因此要确定地震作用的概率分布必须首先进行地震危险性分析,进而再确定地震烈度的分布,从而求得结构的地震作用。
100年设计使用年限地震作用的确定方法
100年设计使用年限地震作用的确定方法【摘要】本文针对不同于设计使用年限为50年，设计使用年限为100年具有相同概率保证的建筑，其地震作用的确定方法作出探讨。
【关键词】设计使年限概率保证地震作用Determination method of seismic action for 100 year design service lifeLi QiongAbstract:In this paper, the determination method of seismic action of buildings with the same probability guarantee, which are different from those with a design service life of 50 years and a design service life of 100 years, is discussed.Keywords:Design service life Probability assurance Earthquake action1、问题提出背景中山市某博物馆群项目为市重点项目，建筑面各约为22000m2,依据《博物馆建筑设计规范》JGJ 66-2015，该博物馆为大型博物馆建筑，其主体结构使用年限为100年，安全等级为一级，抗震设防类别为乙类；依据《广东省建筑结构荷载规范》DBJ 15-101-2014，中山市使用年限为100年的基本风压ω0为0.8kN/m2，楼面和屋面活荷载设计使用年限为100年的调整系数γL为1.1，然而《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010只给出设计使用年限为50年（超越概率为63.2%的小震）地震作用的确定方法，对于设计使用年限为100年地震作用如何确定？项目效果图2、如何确定设计使用为100年地震作用方法在现行的建筑抗震设计规范中，是以“三水准”来表达抗震设防目标，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。
使用和耐久年限均为100年建筑的结构设计
使用和耐久年限均为100年建筑的结构设计摘要:本文结合工程项目，对使用年限和耐久年限均为100年的建筑，采用既提高地震作用又提高抗震措施的方法,而且对结构耐久性和施工措施提出明确要求,以达到结构在设计使用和耐久年限内的可靠度。
关键词:设计使用年限设计耐久年限地震作用设计基准期耐久性设计Abstract: combining with engineering project, the use fixed number of year and durable fixed number of year for all of 100 building, using both improving earthquake effect and the measures for the improvement of the seismic method, but also for durability and construction measures to give clear requirements, in order to achieve the structure design and durable in use within the fixed number of year of reliability.Keywords: design use fixed number of year design durable fixed number of year seismic design of benchmark durability design中图分类号：TB482.2 文献标识码：A文章编号：成都某遗址博物馆位于四川省成都市锦江区，建筑面积约6600平米，博物馆呈回字形，结构设置4道抗震缝，将平面划分为5个规则的结构单元，遗址文物在回字形中央（单层保护建筑，已由其他单位设计）。
博物馆为2层框架结构，柱距为6米x 7米，框架梁为300X600和300x700，楼板采用现浇梁板，坡屋面采用密肋板，密肋板尺寸为150x400，间距为850。
不同使用年限建筑抗震鉴定分析与建议
Value Engineering0引言根据2020年国家统计局数据，我国房屋建筑竣工面积达到384819.75万平方米，其中2010年及以前我国房屋建筑竣工面积为259978.74万平方米，后者与前者的比例达到67.6%。
随着抗震设计规范和抗震设防烈度的调整，超过半数比例的既有建筑在使用过程中遇到需要改变结构的用途和使用环境时，面临需要对结构进行抗震鉴定的情况。
一些老建筑接近或超过设计使用年限需要继续使用，需要抗震鉴定来评估建筑继续使用的价值。
还有一些建筑在设计时没有考虑抗震设防要求，随着抗震设防烈度的调整，使得这些建筑面临的抗震安全问题更加突出，是要加固还是拆除，需要参考建筑的抗震鉴定结果来决定后续的处理方案。
从我国目前房屋建筑的现状来看，需要进行抗震鉴定的建筑数量不少。
因此，正确合理的抗震鉴定工作十分重要。
通过鉴定能够给既有建筑提出合理的处理意见，可延长一些建筑的使用年限，充分利用剩余价值，同时及时发现一些建筑存在的潜在危险，保障社会安全。
1建筑抗震鉴定过程中存在的问题现将建筑抗震鉴定中存在的一些问题进行总结：①在建筑的抗震鉴定中容量忽略结构的安全等级和构件的安全等级以及设计使用年限和后续使用年限的关系，造成抗震鉴定结果不准确。
②在抗震鉴定中容易忽视设计使用年限与设计基准期的区别，造成在建筑抗震鉴定中不能够选择正确的可变荷载，使既有建筑抗震计算结果不正确、不合理。
③在做抗震鉴定时，容易忽略建筑的后续使用年限的重要性，直接统一按照50年设计使用年限的要求进行抗震计算，造成后续使用年限少于50年的既有建筑的计算地震作用偏大，抗震措施和抗震构造措施偏严格，鉴定结果不能反应建筑的真实的抗震鉴定要求，可能造成不必要的加固，带来经济上的浪费。
2建筑抗震鉴定中的误区分析2.1结构安全等级与设计使用年限、后续使用年限的关系我国从1998年的国际标准《结构性总原则》提出既有建筑的可靠性评定方法可以考虑经济因素，根据后续使用年限的不同，采取对可变荷载（包含地震作用）进行折减的方法，并对结构实际承载力与实际受力进行比较从而评定其可靠性。
协会标准《既有公共建筑综合性能提升技术规程》解读——建筑安全性能评估与提升技术
“既有建筑”是 相 对 于 “新建建筑”而言的，但两 者之间的边界似乎不是很清晰，对于加固改造项目，如 果不能区分两者的差别，就无法拿捏设防标准的尺度。
我国涉及结构安全的主要技术标准中对于“既有建 筑 ”是按建筑在全生命周期中所处的阶段来定义的，如：
2 0 2 0 年 3 月 1 日，由中国建筑科学研究院有限公 司会同有关单位编制的中国工程建设标准化协会标准 《既有公共建筑综合性能提升技术规程》（以 下 简 称 《规 程 》 ）T/CECS 6 0 0 - 2 0 1 9 正 式 实 施 ，这是我国第一 部关于既有公共建筑综合性能评价与提升的专用技术标 准 ， 《规 程 》对于我国今后一个时期的城市更新与建筑 改造将发挥重要的作用。
( 1 ) 结构安全 考虑到结构安全性鉴定与抗震鉴定的原理和方法不 同 ，因此结构安全性鉴定不包括遭遇地震影响的建筑抗 震鉴定。结构安全性鉴定是指正常使用下的结构承载力 和结构整体稳定性 所 进 行 的 调 查 、检 测 、验 算 、分析和 评 定 一 系 列 活 动 ，其 评 定 方 法 沿 用 了 《民用建筑可靠性 鉴定标准》 GB 5 0 2 9 2 的规定。 《规 程 》第 3.0.6条 ，既有公共建筑的结构安全性 鉴定可按现行国家标准《民用标准》的规定进行，并分 为以下4 个等级： 4 SU级一安全性符合A s u 级的规定，不影响整体承 载 ，可能有极少数一般构件应采取措施。 5 SU级一安全性略低于A s u 级的规定，尚不显著影 响整体承载，可能有极少数构件应采取措施。 Csu级 一 安 全 性 不 符 合 A s u 级 的 规 定 ，显著影响 整体承载，应采取措施且可能有极少数构件必须及时采 取措施。 Dsu—安全性严重 不 符 合 /\su级的规定，严重影响 整体承载，必须立即采取措施。
不同设计使用年限的建筑物所受地震作用及构造措施研究
不同设计使用年限的建筑物所受地震作用及构造措施研究作者：毛毅来源：《科技资讯》 2012年第18期毛毅(宁夏建筑设计研究院有限公司银川 750001)摘要:本文通过对不同地点地震危险性分析结果的统计分析,探讨了不同设计年限下具有相同概率保证的结构地震作用的变化规律,提出了建筑结构抗震鉴定和加固时地震作用的参考取值和抗震构造措施。
关键词:设计使用年限地震作用抗震构造措施中图分类号:TU3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(c)-0079-02目前我国的抗震设计规范主要是所采取三水准设防的抗震设计思想,概括的说就是三句话“小震不坏、中震可修、大震不倒”。
其中“小震”指的是在抗震设计的基准期内出现的概率密度最大的地震,通常指的是50年之内对应于地震烈度概率密度曲线峰点的烈度,即发生概率最大的地震烈度。
因为地震烈度的概率分布符合极值Ⅲ型,其概率密度曲线的峰值对应着众值,因此称此烈度为众值烈度,该烈度在50年设计基准期内的超越概率为0.632。
相当于重现期为50年的地震。
“中震”指的是50年设计基准期内超越概率为0.1的地震,相当于重现期为475年的地震。
“大震”指的是罕遇地震,通常工业与民用建筑设计采用的在50年设计基准期内超越概率为0.02～0.03的烈度,相当于重现期为1600年至2400年的地震。
以上的“大、中、小震”的定义都是就通常工业与民用建筑而言的。
1 不同使用年限的地震作用的确定方法想要计算出对应与不同抗震设计使用年限的地震作用和50年设计基准期地震作用的比值,首先要计算出对应的不同抗震设计使用年限的与抗震设计使用年限为50年的的比值,但是我们可以从下面的式子中看出,只需要计算出不同抗震设计使用年限所对应的小震烈度与50年抗震设计基准期内出现的小震烈度的差值的绝对值,这样就能够计算出对应于不同抗震设计使用年限地震作用与50年抗震设计基准期的地震作用的比值。
根据对不同抗震设防烈度的地震作用进行计算,我们可以得出全国在平均意义下不同抗震设计使用年限所相对应的地震作用调整系数,具体见表1。
不同设计使用年限下地震作用取值分析与建议_江德保
【文章编号】１００７－９４６７（２００７）０４－００３６－０２不同设计使用年限下地震作用取值分析与建议■江德保，顾晓静（九江学院，江西九江３３２００５）【摘要】通过对不同设计使用年限的地震作用与５０年设计基准期具有相同的概率保证的分析，提出了对不同设计使用年限下地震作用参考取值的建议。
【关键词】设计使用年限；地震作用；概率保证；超越概率【中图分类号】ＴＵ２３４【文献标志码】Ｂ１引言不论是对既有建筑物进行抗震鉴定、加固、改造及加层，还是在设计合理使用年限不是５０ａ的建筑物时，均需选取一定的地震作用进行抗震计算。
选取多大的地震作用进行计算呢？现行抗震规范没有明确规定，本文从与５０ａ设计基准期具有相同概率保证出发，给出不同设计使用年限时的地震作用实用确定方法和取值建议。
为便于实际工程运用，考虑合理使用年限从５ａ到１００ａ。
２年超越概率与Ｔａ发生大于某一烈度的超越概率的关系在现行规范中只有５０ａ设计基准期的“三水准”的各自超越概率，需要求出年超越概率，根据文献［１］，Ｔａ内发生大于某一烈度的超越概率ｐ（Ｉ＞ｉ"Ｔ）与年超越概率ｐ（Ｉ＞ｉ）的关系为ｐ（Ｉ＞ｉ"Ｔ）＝１－［１－ｐ（Ｉ＞ｉ）］Ｔ（１）３设计基准期为５０ａ时“大震”、“中震”和“小震”的年超越概率根据式（１），当设计基准期为５０ａ时“大震”、“中震”和“小震”的年超越概率可变为式（２）。
ｐ（Ｉ＞ｉ"５０）＝１－［１－ｐ（Ｉ＞ｉ）］５０（２）大震［２］：５０ａ超越概率为２％￣３％的地震；中震：５０ａ超越概率为１０％的地震；小震：５０ａ超越概率为６３．２％的地震。
根据式（２）计算年超越概率ｐ（Ｉ＞ｉ）见表１。
表１设计年限为５０ａ时的年超越概率和重现期４相同概率保证下的Ｔａ合理使用年限的年超越概率如设计使用年限为Ｔａ，根据式（１），则与设计年限为５０ａ具有相同概率保证时的年超越概率见表２。
５地震烈度的概率分布函数根据文献［３］和文献［４］，统计分析得出地震烈度的概率分布函数符合级值Ⅲ型，函数表示见式（３）。
考虑后续使用年限的地震动参数研究
考虑后续使用年限的地震动参数研究张晖;葛华;周德源【摘要】现行抗震鉴定标准引入了后续使用年限的概念,但并未明确给出对应不同后续使用年限不同设防水准的地震动参数取值.在全国平均定义的地震危险性特征下,完整给出与抗震设计规范具有相同概率保证的不同后续使用年限不同设防水准的地震动参数取值;通过工程实例,对地震动参数采用本文取值与现行抗震鉴定标准的鉴定结果进行对比,验证本文方法的合理性.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2016(032)004【总页数】7页(P110-116)【关键词】既有建筑;抗震鉴定;后续使用年限;地震动参数【作者】张晖;葛华;周德源【作者单位】上海建筑设计研究院有限公司,上海200041;同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092;同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092【正文语种】中文我国大量的既有建筑建造于不同时期，抗震构造水平和抗震承载能力各不相同，抗震鉴定的地震动参数选择必须充分考虑这一点，既要达到必要的安全保证，又要兼顾鉴定后加固工作的可实施性［1］。
因此，《建筑抗震鉴定标准》［2］(以下简称鉴定标准)提出了后续使用年限的概念。
目前，毋剑平［3-4］、马玉宏［5］、白雪霜［1，6］等对于考虑后续使用年限来确定既有建筑抗震鉴定的地震动参数取值方面开展了一些研究。
毋剑平［3-4］探讨了不同设计使用年限下具有相同概率保证的结构地震作用的变化规律，提出了建筑结构抗震鉴定与加固时地震作用的参考取值。
马玉宏［5］用形状参数k考虑不同地区地震危险性差异，推导了设计地震加速度和地震影响系数的危险性曲线计算公式，进而给出既有建筑不同后续使用年限不同设防水准的抗震鉴定与加固的地震动参数的计算方法。
白雪霜［1、6］在地震危险性分析的基础上，利用地震动参数的危险性曲线公式给出与《建筑抗震设计规范》［7］(以下简称设计规范)具有相同概率保证的不同后续使用年限不同设防水准的地震动参数取值。
设计使用年限60年的地震作用调整探索
设计使用年限60年的地震作用调整探索董顺才;杜喜增【摘要】《建筑抗震设计规范》中给出的地震计算参数的设计基准期为50年,设计使用年限为50年,而结构设计中相关建构筑物的设计使用年限为60年.由此,相应的设计地震参数需要进行调整,笔者通过地震危险性分析的方法,用概率统计的理论,结合相关资料,对60年设计使用年限下的地震影响系数最大值与50年地震影响系数最大值的关系进行了分析,以期对工程设计带来帮助.【期刊名称】《产业与科技论坛》【年(卷),期】2017(016)014【总页数】2页(P68-69)【关键词】设计使用年限;地震影响系数;地震作用【作者】董顺才;杜喜增【作者单位】中国核电工程有限公司河北分公司;天津中怡建筑规划设计有限公司【正文语种】中文地震危险性就是指某一场点在一定时期内可能遭遇的最大地震影响破坏，可用地震烈度或地面运动参数来表示。
在某一给定场点上的一定年限内，最大地面运动超过某一强度的概率，可以用年超越概率或重现期来表示。
地震危险性分析概率方法是通过地震活动、地质构造、地球物理等资料，用概率方法研究分析确定一个场点的最大地面运动的超越概率[1]。
采用地震危险性分析的方法，可以得到给定场点在给定年限内具有任何概率水平的地震动分布，或给定年限、给定地震动值的概率分布等。
地震危险性分析通常通过图1示意的步骤完成[1]。
笔者通过地震危险性分析的方法，得到60年使用年限地震峰值加速度的取值与50年设计基准期地震加速度的取值对应关系。
(一)确定60年下的年超越概率及重现期。
借助于地震危险性概率分析，可以得到某地区以年超越概率p(I>i)表示的地震危险性[2]。
设计使用年限为60年时，可以得到60年内发生大于某一烈度的超越概率p(I>i|60)与年超越概率的关系：p(I>i|60)=1-[1-p(I>i)]60从而可以确定60年设计使用年限下的重现期、年超越概率及对应50年的超越概率。
不同设计使用年限下地震作用的确定方法
不同设计使用年限下地震作用的确定方法
毋剑平;白雪霜;孙建华
【期刊名称】《工程抗震与加固改造》
【年(卷),期】2003(000)002
【摘要】本文通过对不同地点地震危险性分析结果的统计分析,探讨了不同设计使用年限下具有相同概率保证的结构地震作用的变化规律,提出了建筑结构抗震鉴定和加固时地震作用的参考取值.
【总页数】4页(P36-39)
【作者】毋剑平;白雪霜;孙建华
【作者单位】中国建筑科学研究院工程抗震研究所,北京,100013;中国建筑科学研究院工程抗震研究所,北京,100013;中国建筑科学研究院工程抗震研究所,北
京,100013
【正文语种】中文
【中图分类】TU3
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地震组合时结构的可靠度分析与设计方法
关键词：地震组合；随机过程；可靠度分析；可靠度设计；灵敏度系数优化 论文类型：应用基础研究 课题来源：国家自然科学基金bility Analysis and Design Methods of Engineering Structures in Seismic Combination
西安建筑科技大学硕士学位论文 情况结构功能函数不考虑作用效应不确定系数；因为设计基准期内不同作用效应 比例下可靠指标稳定性差，说明现行设计方法可靠度控制粗略的缺陷；因为单一 结构承载力设计表达式隐含的可靠指标随设计使用年限增加而显著降低，说明作 用取值要重视设计使用年限的影响。 4） 将作用随机过程组合方法与基于概率的设计值法结合，将设计值表达成 分项系数和标准值乘积的形式，增加实用性，提出快捷有效的标准灵敏度系数优 化方法。最后建立灵活、实用、可靠度控制精度高的用于地震组合时的承载力设 计表达式。基本变量的变异性和作用效应比例是标准灵敏度系数取值的主控因素， 按设计使用年限 50 年和一个合理的目标可靠指标优化出的结果用于不同设计使用 年限和不同目标可靠指标的情况，误差在允许范围内。作用效应不确定性系数考 虑与否对标准灵敏度系数的取值产生较大影响，但对最终抗力值的影响很小。
西安建筑科技大学硕士学位论文 2) Performance function is established by means of combination of actions based on stochastic process. Quasi-permanent sequence value of variable action corresponding to exceeded rates is proposed by associating stochastic process probabilistic model with the maximum distribution of variable action in design reference period and sequence value distribution theory. Stochastic process probabilistic model of seismic action is established, and the maximum distribution of seismic action in any design working life is deduced by the achievement of probabilistic seismic hazard analysis and the statistic of seismic action in design reference period. Reliability analysis and design methods in seismic combination can be provided with theoretical knowledge. 3) By choosing reinforced concrete beam having tension steel only, checking formula for strength on seismic combination is carried on reliability analysis by means of combination of actions based on stochastic process. Because absolute value of reliability index is a small number under most effect proportion, the advice that target reliability index is calculated by the average of failure probability is proposed. Because reliability index may be a negative number, it will lead an unreasonable phenomenon that uncertain factor of action performs a resistance’s role. In this case, the uncertain factor of action should not be taken into account. Instability of reliability index under different proportions of action effect indicates the shortage of present design method about reliability control precision. Reliability indexes of one single formula reduce dramatically with the increase of design working life, which indicates that design working life plays an important role in determining the values of actions. 4) Design values are achieved by associating combination of actions based on stochastic process with design value method based on probability. In order to increase practicality, the design values are expressed in the form of multiplying partial factor by characteristic value. A shortcut and effective method of optimizing sensitivity factors is proposed. Finally, a flexible, practical and owning high precision formula is established to be used for checking for strength in seismic combination. The variability of basic variables and proportion of action effects are main controlling factors for the value of standardized sensitivity factors. The optimization that is based on 50 design working life and a suitable target reliability index can be used for different design working lives and different target reliability indexes, and the errors are all within the allowable range.
建筑抗震设计常见问题解答
建筑抗震设计常见问题解答王亚勇中国建筑科学研究院工程抗震研究所国家标准规范管理组《建筑抗震设计规范GB50011》1.4 设计基准期和设计使用年限有何差别，在设计文件中应如何表述？国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-GB50011总则设计基准期为50年。
设计使用年限分别采用5、25、50和100年，对应于临时性建筑、容易替换的建筑结构构件、普通房屋和构筑物、及纪念性建筑和特别重要的建筑结构。
所谓设计基准期，是为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数。
建筑结构设计所考虑的荷载统计参数，都是按设计基准期为50年确定的，如设计时需采用其他设计基准期，则必须另行确定在该基准期内最大荷载的概率分布及相应的统计参数。
设计基准期是一个基准参数，它的确定不仅涉及可变作用（荷载），还涉及材料性能，是在对大量实测数据进行统计的基础上提出来的，一般情况下不能随意更改。
例如我国规范所采用的设计地震动参数（包括反应谱和地震最大加速度）的基准期为50年，如果要求采用基准期为100年的设计地震动参数，则不但要对地震动的概率分布进行专门研究，还要对建筑材料乃至设备的性能参数进行专门的统计研究。
所谓设计使用年限，是借鉴了国际标准ISO2394:1998提出的，又称为服役期、服务期等。
设计使用年限是设计时选定的一个时期，在这一给定的时期内，房屋建筑只需进行正常的维护而不需进行大修就能按预期目的使用，完成预定的功能。
设计使用年限是《建筑工程质量管理条例》对房屋建筑规定的最低保修期限“合理使用年限”的具体化。
结构在规定的设计使用年限内应具有足够的可靠性，满足安全性、适用性和耐久性的功能要求。
结构可靠度是对结构可靠性的定量描述，即结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。
安全性指结构在正常设计、施工和使用条件下，应该能承受可能出现的各种作用（各种荷载、外加变形、约束变形等）；另外，在偶然荷载作用下，或偶然事件（地震、火灾、爆炸等）发生时或发生后，结构应能保持必需的稳定性，不致倒塌。
浅谈计算水平地震作用的两种方法
F = 0.136 × 1.223 × 0.840 × 2 × 10 × 9.8 = 2.76 × 10 N
F = 0.136 × 1.223 × 1.00 × 1.5 × 10 × 9.8 = 2.46 × 10 N
同理可以计算第二、第三振型的质点的水平地震作用详见表 1-1。
（a）
（b）
（c）
第一振型的质点水平地震作用
首先由式（1-2）计算出振型参与系数γ ：
∑ m X 2 × 10 × 0.519 + 2 × 10 × 0.840 + 1.5 × 10 × 1.00
γ =∑
= m X 2 × 10 × 0.519 + 2 × 10 × 0.840 + 1.5 × 10 × 1.00
= 1.223
（d）
图 1-2 用振型分解反应谱法计算
（a）第一振型的水平地震作用及剪力图；（b）第二振型的水平地震作用及剪力图；
（c）第三振型的水平地震作用及剪力图；（d）框层间剪力图。（单位× 10 kN）
层数 第一层 第二层 第三层
第一振型 剪力 贡献率 6.92 98.9% 5.22 97.7% 2.46 83.0%
振型分解法的计算原理是，对于离散为多质点体系的弹性结构，利用振型分
解原理，将多自由度体系地震反应，转化为 n 个独立的等效单自由度体系最大地
震反应的组合。即将计算出各振型分别对各个质点上的水平地震作用，如式（1-1）；
再将各振型产生的地震作用效应按“平方和开平方”来确定，如式（1-3）。
F =αγX mg
图 1-4 用底部剪力法计算的水平地震作用和剪力图 (红线代表振型分解法计算出的剪力图及括号中表示两者的差值)
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2003年6月工 程 抗 震第2期不同设计使用年限下地震作用的确定方法毋剑平 白雪霜 孙建华(中国建筑科学研究院工程抗震研究所 北京100013)【摘 要】 本文通过对不同地点地震危险性分析结果的统计分析,探讨了不同设计使用年限下具有相同概率保证的结构地震作用的变化规律,提出了建筑结构抗震鉴定和加固时地震作用的参考取值。
【关键词】 设计使用年限 地震作用 概率保证1 前 言在现行的建筑抗震设计规范中,是以“三个水准”来表达抗震设防目标的,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。
规范按50年的设计基准期内超越概率约为63.2%的烈度取为第一水准烈度,超越概率为10%的烈度取为第二水准烈度(基本烈度),超越概率约为2%～3%的烈度取为第三水准烈度,相应的抗震设防烈度、地震动峰值加速度等都是在50年情况下的概率保证。
很多情况下建筑物的使用年限不是50年,重要建筑物的使用年限可能大于50年,而次要建筑物的使用年限可能小于50年。
特别是对于现有建筑物的抗震鉴定和加固,由于不同建筑物已经使用的年限不同,要使加固后的建筑物在后续的使用年限中具有与原设计相同的概率水准,就必须考虑建筑物的使用年限,若仍按50年设计使用年限进行鉴定加固抗震设防是不符合我国的抗震防灾政策的。
如何使不同使用年限建筑物的地震作用具有相同的概率保证,周锡元院士在文献[1]中做过探讨。
文献[2]也提出了抗震鉴定所采用的降低地震影响系数最大值的方法,相当于在后续的一定使用年限内与原设计具有相同的概率保证。
根据不同使用年限建立相应的“鉴定和加固用地震参数”,即确定后续设计使用年限的各水准烈度,再确定对应于各水准烈度的设计参数具有重要意义。
但是,现行建筑抗震鉴定标准没有明确给出不同的使用年限下地震作用的确定方法。
本文将运用地震烈度概率分布的统计来探讨现有建筑结构鉴定加固时地震作用的确定方法。
2 地震烈度的概率分布及抗震设防水准的定义地震的发生在时间和空间上都是随机的,地震波的传播又是一个复杂的物理过程,存在着很大的不确定性,因此要确定地震作用的概率分布必须首先进行地震危险性分析,进而再确定地震烈度的分布,从而求得结构的地震作用。
文献[3]通过对45个城镇地震危险性分析的结果进行统计分析得到,50年地震烈度的概率分布符合极值Ⅲ型分布,即F T(i)=exp-ω-iω-εK(1)其中,ω———上限值,对于地震烈度取ω=12度;ε———众值,在一定时期内超越概率为0.632;—36—K———形状参数。
对于任意t年内的地震烈度的分布也同样符合极值Ⅲ型分布。
已知T=50年地震烈度的概率分布符合极值Ⅲ型分布时,在任意t年内的概率分布函数为:F t(i)=exp-tTω-iω-εK(2)我国抗震规范采用了三水准设防的思想,即“小震不坏、中震可修、大震不倒”。
关于“大、中、小震”的定义如何呢?按我国《建筑结构设计统一标准》规定,文献[4]从概率意义上对“大、中、小震”进行了定义。
“小震”定义为在设计基准期内发震概率密度最大的地震,一般定义为50年内对应于地震烈度概率密度曲线峰点的烈度,即发生概率最大的地震烈度。
因为地震烈度的概率分布符合极值Ⅲ型,其概率密度曲线的峰值对应着众值,因此称此烈度为众值烈度。
该烈度在50年设计基准期内的超越概率为0.632,相当于重现期为50年的地震。
“中震”指在50年设计基准期内超越概率为0.1的地震,相当于重现期为475年的地震。
“大震”为罕遇地震,一般工业与民用建筑设计采用的在50年设计基准期内超越概率为0.02～0.03的烈度相当于重现期为1600年～2400年的地震。
以上的“大、中、小震”的定义都是就一般工业与民用建筑而言的。
3 不同使用年限的地震作用的确定方法现行的建筑抗震设计规范,只给出了设计基准期为50年的建筑物进行抗震设计所用的地震作用的参数,那么如何确定不同使用年限的建筑物所用的设计地震作用参数,以及随着使用年限的不同,地震作用有什么样的变化趋势呢?在1990年区划图中,基本烈度相当于50年内超越概率为10%的烈度。
那么,我们如何根据不同的使用年限来确定在规定使用年限内超越概率为10%以及63.2%的地震烈度呢?借助于地震危险性分析,在潜在震源、地震活动性、衰减规律的基础上,可以得到某个地区以年超越概率p(I>i)表示的地震危险性,再根据给定期限T内发生大于某一烈度的超越概率p(I>i T)与年超越概率的关系p(I>i|T)=1-[1-p(I>i)]T(3)就可以得到不同期限内在给定概率下的地震烈度。
从而确定不同使用年限所对应的地震作用的参数。
对我国华北、西北、西南45个城镇,用上述方法可以求出对应于设计使用年限分别为10、20、30直至100年的地震动烈度。
因为求地震作用需要知道αmax的值,而由刘恢先教授在文献[5]中给出的式子A=10(I log2-0.01)(4)规范的αmax值直接与设计使用年限内超越概率为0.632的地震烈度有关,因此我们分别求出在不同设计使用年限内超越概率为0.632的地震的烈度见图1。
求出不同设计使用年限所对应的小震烈度之后,需要与原设计的小震烈度建立联系,才能体现抗震鉴定和加固在不同的设计使用年限所采用的不同设防水准,仍与原设计具有相同的概率保证。
图1 不同使用年限与相应的小震烈度规范中较常用的方法是,采用不同的系数对各种不同的情况进行修正;国外也有类似情况[6]。
那么,对不同设计使用年限采—37—用的地震作用进行怎样的修正才能使房屋的鉴定和加固与原设计的概率水准相同呢?我们可以把设计使用年限为50年、超越概率为0.632的地震烈度求出的地震作用作为基数,将它乘一个小于1.00的系数,进而求得设计使用年限小于50年的小震对应的地震作用;将它乘一个大于1.00的系数,进而求得设计使用年限大于50年的小震对应的地震作用。
这样,求出的地震作用应该具有相同的概率水准。
要求出对应与不同设计使用年限地震作用与设计使用年限为50年的地震作用的比值,我们首先要求出对应与不同设计使用年限的αmax与设计使用年限为50年的αmax的比值,而由式(5)可知,我们可以先求出不同设计使用年限对应的小震烈度与设计使用年限为50年的小震烈度的差值I T-I50,即可求出对应于不同设计使用年限的地震作用与设计使用年限为50年的地震作用的比值。
αT max α50mac =2.25×10(ITlog2-0.01)10002.25×10(I50log2-0.01)1000=10(I T-I50)log2(5)4 确定不同使用年限地震作用的基本步骤我们把上述方法的基本步骤归纳如下:(1)根据原建筑的设计使用年限T0以及已经使用的年限T1,求出鉴定和加固用的设计使用年限T=T0-T1;(2)借助于地震危险性分析,在潜在震源、地震活动性、衰减规律的基础上,可以得到某个地区以年超越概率p(I>i)表示的地震危险性;(3)根据给定期限T年内发生大于某一烈度的超越概率p(I>i T)与年超越概率的关系式(3),就可以得到使用年限为50内超越概率为0.1的地震烈度;(4)根据所求得的使用年限为50年、超越概率为0.1的地震烈度,求出该地区地震烈度分布的形状参数K;(5)根据地震烈度的概率分布式(2),求得一定使用年限下的超越概率为0.632的地震烈度与使用年限为50年、超越概率为0.632的地震烈度的差值;(6)根据式(5)确定水平地震最大影响系数的比值,进而求得对应于使用年限的地震作用。
5 我国各地不同设计使用年限的地震作用变化规律我们分别对45个城镇中的6、7、8、9度区进行计算,从图中可以看到这45个城镇的差值,不论烈度高低,大致相近。
由此,我们已经可以根据不同建筑物的设计使用年限以及已经使用的年限来求出它的鉴定和加固用的地震作用的系数,以使在该种地震水准作用下的抗震鉴定的地震作用具有与设计规范相同的概率水准。
表1和图2是全国平均定义下,不同设计使用年限对应的地震作用调整系数。
图2 不同使用年限与地震作用调整系数之间的关系注意到,现行的《建筑抗震鉴定标准》GB50023-95中规定,对现有建筑当采用现行规范的方法进行抗震承载力验算时,结构构件的抗震承载力调整系数取抗震设计时的0.85倍。
由表1可以近似地认为,对于使用了15年的结构,鉴定时对结构抗震承载力的要求具有与原设计相同的概率保证。
6 结 论建筑物的设计使用年限一般为50年,但是对于抗震鉴定和加固的建筑物来说,如—38—不同设计使用年限对应的地震作用调整系数表1设计使用年限(年)102030405060708090100系数0.370.590.750.881.001.101.201.281.361.43果按照新建工程的地震作用水准来进行设计,那么在后续的使用期内,加固的建筑与原有建筑的概率保证是不同的。
按本文提供的方法,可以使建筑物加固后续使用年限的地震作用水准与原有建筑物具有相同的概率水准。
参 考 文 献1 周锡元,曾德民,高晓安.估计不同服役期结构的抗震设防水准的简单方法.建筑结构,第32卷 第1期,2002年1月2 戴国莹,李德虎.建筑结构抗震鉴定及加固的若干问题.第五届全国地震工程会议论文集,1998.103 高小旺,鲍蔼斌.地震作用的概率模型及其统计参数.地震工程与工程振动,1985年第1期4 高小旺,鲍蔼斌.用概率方法确定抗震设防标准.建筑结构学报,1986年第2期5 刘恢先等.修订我国地震烈度表的一个建议方案.中国科学院工程力学所地震工程研究报告集,第4集6 Andrew King 、Rob Jury ,Performance Bas ed Structural Engi -neering Desi gn The New Zealand Experience ,International Works hop on Performance Based Buil ding Struct ural Desi gn ,November 13-15,2000,Tsukuba ,JAPA N(上接第21页)H ———柱计算高度,可取为层高; M uc、 M l c———柱上、下端截面组合的实际弯矩计算值;l 0———砖砌体或现浇混凝土板填充高度;μ———约束系数,与填充墙厚度、连接方式等有关,对于砖填充墙可取0.7～0.8。
图2 地震时破坏的柱子由于V ＊c >V c ,框架柱设计剪力值应按式(6)计算,以免发生剪切破坏。
填充墙的约束作用降低了柱的有效计算高度,增加了该部分柱的侧移刚度;地震作用是按抗侧力构件刚度的比例分配,这部分增加了刚度的柱子必将分配较大的地震剪力,甚至超出其承载能力。