水工建筑物抗震设计规范
水工建筑物抗震设计规范标准
中华人民国行业标准SL203-97水工建筑物抗震设计规Specificatins for seismic design of hydraulic structures1997-08-04发布1997-10-01实施中华人民国水利部发布中华人民国行业标准主编单位:中国水利水电科学研究院批准部门:中华人民国水利部施行日期:1997年10月1日中华人民国水利部关于发布《水工建筑物抗震设计规》SL203-97的通知水科技[1997]439号根据部水利水电技术标准制定,修订计划,由水利水电规划设计总院主持,以中国水利水电科学研究院为主编单位修订的《水工建筑物抗震设计规》,经审查批准为水利行业标准,现予以发布.标准的名称和编号为:SL203-97.原《水工建筑物抗震设计规》SDJ10-78同时废止. 本标准自1997年10月1日起实施.在实施过程中各单位应注意总结经验,如有问题请函告主持部门,并由其负责解释.本标准文本由中国水利水电出版发行.一九九七年八月四日前言本规是根据原能源部,水利部水利水电规划设计总院(91)水规设便字第35号文的通知,由中国水利水电科学研究院会同有关设计研究院和高等院校对原水利电力部于1978年发布试行的SDJ10-78《水工建筑物抗震设计规》进行修订而成.本规在修订过程中,主编单位会同各协编单位开展了广泛的专题研究,调查总结了近年来国外大地震的经验教训,吸收采用了地震工程新的科研成果,考虑了我国的经济条件和工程实际,提出修订稿后,在全国广泛征求了有关设计,施工,科研,教学单位及管理部门和有关专家的意见,经过反复讨论,修改和试设计,最后由电力工业部水电水利规划设计管理局会同水利部水利水电规划设计管理局组织审查定稿.本规为强制性行业标准,替代SDJ10-78.本规共分11章和1个标准的附录.这次修订的主要容有:进一步明确了规适用的烈度围,水工建筑物等级和类型,并扩大了建筑物类型和坝高的适用围;提出了对重要水工建筑物进行专门的工程场地地震危险性分析以确定地震动参数的要求,并给出了相应的设防概率水准;增加了场地分类标准,并相应修改了设计反应谱;改进了地基中可液化土的判别方法和抗液化措施;根据1994年国家批准发布的GB50199-94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》的原则和要求,在保持规连续性的条件下,区别不同情况,把各类主要水工建筑物的抗震计算从定值安全系数法向分项系数概率极限状态的体系"转轨,套改",并给出了各类水工建筑物相应的结构系数;采用了对混凝土水工建筑物以计入结构,地基和库水相互作用的动力法为主和拟静力法为辅的抗震计算方法,对土石坝采用按设计烈度取相应动态分布系数的拟静力抗震计算方法;在编写的格局上改为按水工建筑物类型分章,各章分别给出抗震计算和抗震措施,并补充了容.希望有关单位在执行本规的过程中,结合工程实际,注意总结经验和积累资料,如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄交归口管理单位,以便今后再次修订时考虑.本规由原能源部,水利部水利水电规划设计总院提出修订.本规由水利部水利水电规划设计管理局归口.本规解释单位:水利部水利水电规划设计管理局本规修订主编单位:中国水利水电科学研究院本规修订协编单位:电力工业部勘测设计研究院,电力工业部西北勘测设计研究院,上海市水利工程设计研究院,理工大学,河海大学.本规主要起草人:厚群,侯顺载,郭锡荣,苏克忠,王钟宁,佳梅,卫明,林皋, 方大凤,黄家森, 瓒,梁爱虎,武清玺,王锡忠,师接劳目次1 总则2 术语,符号2.1 术语2.2 基本符号3 场地和地基3.1 场地3.2 地基4 地震作用和抗震计算4.1 地震动分量及其组合4.2 地震作用的类别4.3 设计地震加速度和设计反应谱4.4 地震作用和其它作用的组合4.5 结构计算模式和计算方法4.6 水工混凝土材料动态性能4.7 承载能力分项系数极限状态抗震设计4.8 附属结构的抗震计算4.9 地震动土压力5 土石坝5.1 抗震计算5.2 抗震措施6 重力坝6.1 抗震计算6.2 抗震措施7 拱坝7.1 抗震计算7.2 抗震措施8 水闸8.1 抗震计算8.2 抗震措施9 水工地下结构9.1 抗震计算9.2 抗震措施10 进水塔10.1 抗震计算10.2 抗震措施11 水电站压力钢管和地面厂房11.1 压力钢管11.2 地面厂房附录A 土石坝的抗震计算1 总则1.0.1为做好水工建筑物的抗震设计,减轻地震破坏及防止次生灾害,特制定本规.1.0.2适用围:1 主要适用于设计烈度为6,7,8,9度的1,2,3级的碾压式土石坝,混凝土重力坝,混凝土拱坝,平原地区水闸,溢洪道,地下结构,进水塔,水电站压力钢管和地面厂房等水工建筑物的抗震设计.2 设计烈度为6度时,可不进行抗震计算,但对1级水工建筑物仍应按本规采取适当的抗震措施.3 设计烈度高于9度的水工建筑物或高度大于250m的壅水建筑物,其抗震安全性应进行专门研究论证后,报主管部门审查,批准.1.0.3按本规进行抗震设计的水工建筑物能抗御设计烈度地震;如有局部损坏,经一般处理后仍可正常运行.1.0.4水工建筑物工程场地地震烈度或基岩峰值加速度,应根据工程规模和区域地震地质条件按下列规定确定:1 一般情况下,应采用《中国地震烈度区划图(1990)》确定的基本烈度.2 基本烈度为6度及6度以上地区的坝高超过200m或库容大于100亿m3的大型工程,以及基本烈度为7度及7度以上地区坝高超过150m的大(1)型工程,应根据专门的地震危险性分析提供的基岩峰值加速度超越概率成果,按本规1.0.6的规定取值.1.0.5水工建筑物的工程抗震设防类别应根据其重要性和工程场地基本烈度按表1.0.5的规定确定.表1.0.5 工程抗震设防类别1.0.6各类水工建筑物抗震设计的设计烈度或设计地震加速度代表值应按下列规定确定:1 一般采用基本烈度作为设计烈度.2 工程抗震设防类别为甲类的水工建筑物,可根据其遭受强震影响的危害性,在基本烈度基础上提高1度作为设计烈度.3 凡按本规1.0.4作专门的地震危险性分析的工程,其设计地震加速度代表值的概率水准,对壅水建筑物应取基准期100年超越概率P100为0.02,对非壅水建筑物应取基准期50年超越概率P50为0.05.4 其它特殊情况需要采用高于基本烈度的设计烈度时,应经主管部门批准.5 施工期的短暂状况,可不与地震作用组合;空库时,如需要考虑地震作用时,可将设计地震加速度代表值减半进行抗震设计.坝高大于100m,库容大于5亿m3的水库,如有可能发生高于6度的水库诱发地震时,应在水库蓄水前就进行地震前期监测.1.0.8水工建筑物的抗震设计宜符合下列基本要求:1 结合抗震要求选择有利的工程地段和场地.2 避免地基和邻近建筑物的岸坡失稳.3 选择安全经济合理的抗震结构方案和抗震措施.4 在设计中从抗震角度提出对施工质量的要求和措施.5 便于震后对遭受震害的建筑物进行检修.重要水库宜设置泄水建筑物,隧洞等,保证必要时能适当地降低库水位.1.0.9设计烈度为8,9度时,工程抗震设防类别为甲类的水工建筑物,应进行动力试验验证,并提出强震观测设计,必要时,在施工期宜设场地效应台阵,以监测可能发生的强震;工程抗震设防类别为乙类的水工建筑物,宜满足类似要求.1.0.10引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中应用而构成本标准的条文.在标准出版时,所示版本均为有效.所有标准都会被修改,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性. GBJ11-89 建筑抗震设计规GB50199-94 水利水电工程结构可靠度设计统一标准SL/T191-96 水工混凝土结构设计规SDJ12-78 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区,丘陵区部分)SDJ21-78 混凝土重力坝设计规SD133-84 水闸设计规SD134-84 水工隧洞设计规SD144-85 水电站压力钢管设计规SD145-85 混凝土拱坝设计规SDJ217-87 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(平原,海滨部分)SDJ218-84 碾压式土石坝设计规SD303-88 水电站进水口设计规SD335-89 水电站厂房设计规按本规进行水工建筑物抗震设计时,尚应符合有关标准,规的要求.同级行业标准规中,有关水工建筑物抗震方面的规定不符合本规的,应以本规为准.2 术语,符号2.1 术语2.1.1抗震设计:地震区的工程结构所进行的一种专项设计.一般包括抗震计算和抗震措施两个方面.2.1.2基本烈度:50年期限,一般场地条件下,可能遭遇超越概率P50为0.10的地震烈度.一般为《中国地震烈度区划图(1990)》上所标示的地震烈度值,对重大工程应通过专门的场地地震危险性分析工作确定.设计烈度:在基本烈度基础上确定的作为工程设防依据的地震烈度.2.1.4水库诱发地震:由于水库蓄水或大量泄水而引起库区及附近发生的地震.2.1.5地震动:由地震引起的岩土运动.2.1.6地震作用:地震动施加于结构上的动态作用.2.1.7地震动峰值加速度:地震动过程中,地表质点运动加速度的最大绝对值.2.1.8设计地震加速度:由专门的地震危险性分析按规定的设防概率水准所确定的,或一般情况下与设计烈度相对应的地震动峰值加速度.2.1.9地震作用效应:地震作用引起的结构力,变形,裂缝开展等动态效应.2.1.10地震液化:地震动引起的饱和砂土,粉土和少粘性土颗粒趋于紧密,孔隙水压力增大,有效应力趋近于零的现象.2.1.11设计反应谱:抗震设计中所采用的一定阻尼比的单质点体系,在地震作用下的最大加速度反应随体系自振周期变化的曲线,一般以其与地震动最大峰值加速度的比值表示.2.1.12动力法:按结构动力学理论求解结构地震作用效应的方法.2.1.13时程分析法:由结构基本运动方程输入地震加速度记录进行积分,求得整个时间历程结构地震作用效应的方法.2.1.14振型分解法:先求解结构对应其各阶振型的地震作用效应后,再组合成结构总地震作用效应的方法.各阶振型效应用时程分析法求得后直接叠加的称振型分解时程分析法,用反应谱法求得后再组合的称振型分解反应谱法.2.1.15平方和方根(SRSS)法:取各阶振型地震作用效应的平方总和的方根作为总地震作用效应的振型组合方法.2.1.16完全二次型方根(CQC)法:取各阶振型地震作用效应的平方项和不同振型耦联项的总和的方根作为总地震作用效应的振型组合方法.2.1.17地震动水压力:地震作用引起的水体对结构产生的动态压力.2.1.18地震动土压力:地震作用引起的土体对结构产生的动态压力.2.1.19拟静力法:将重力作用,设计地震加速度与重力加速度比值,给定的动态分布系数三者乘积作为设计地震力的静力分析方法.2.1.20地震作用的效应折减系数:由于地震作用效应计算方法的简化而引入的对地震作用效应进行折减的系数.2.1.21自振周期:结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间.对应于第-振型的自振周期称基本自振周期.2.2 基本符号2.2.1作用和作用效应:ah---水平向设计地震加速度代表值;a v---竖向设计地震加速度代表值;g---重力加速度;Pw(h)---水深h处的地震动水压力代表值;F 0---建筑物单位宽度迎水面的总地震动水压力代表值;Fi---作用在质点i的水平向地震惯性力的代表值;F E---地震主动动土压力代表值;G E---产生地震惯性力的建筑物总重力作用的标准值;T i---质点i的动态分布系数;β---设计反应谱;ζ---地震作用的效应折减系数.2.2.2材料性能和几何参数:a k---几何参数的标准值;f k---材料性能的标准值;N63.5---标准贯入锤击数;N cr---临界锤击数;ρw---水体质量密度的标准值.2.2.3分项系数极限状态设计:E k---地震作用的代表值;G k---永久作用的标准值;Q k---可变作用的标准值;R---结构的抗力;S---结构的作用效应;γ0---结构重要性系数;γρ---承载能力极限状态的结构系数;γm---材料性能的分项系数;γG ---永久作用的分项系数;γQ---可变作用的分项系数;ψ---设计状况系数.2.2.4其他:T---结构自振周期;T g---特征周期;λf ---附属结构和主体结构的基本频率比值;λm---附属结构和主体结构质量比值.3 场地和地基3.1 场地3.1.1水工建筑物的场地选择,应在工程地质勘察和专门工程地质研究的基础上,按构造活动性,边坡稳定性和场地地基条件等进行综合评价.可按表3.1.1划分为有利,不利和危险地段.宜选择对建筑物抗震相对有利地段,避开不利地段,未经充分论证不得在危险地段进行建设. 表3.1.1 各类地段的划分水工建筑物开挖后的场地土类型,宜根据土层剪切波速,按表3.1.2划分.3.1.3场地类别应根据场地土类型和场地覆盖层厚度划分为四类,并宜符合表3.1.3的规定.s sm厚度的各土层剪切波速,按土层厚度加权的平均值.表3.1.3 场地类别的划分3.1.4在水工建筑物场地围,岩体结构复杂,有软弱结构面或夹泥层不利组合,边坡稳定条件较差时,应查明在设计烈度的地震作用下不稳定边坡的分布,估计可能的危害程度,提出处理措施.3.2 地基3.2.1水工建筑物地基的抗震设计,应综合考虑上部建筑物的型式,荷载,水力,运行条件,以及地基和岸坡的工程地质,水文地质条件.对于坝,闸等壅水建筑物的地基和岸坡,应要求在设计烈度的地震作用下不发生失稳破坏和渗透破坏,避免产生影响建筑物使用的有害变形.3.2.2水工建筑物的地基和岸坡中的断裂,破碎带及层间错动等软弱结构面,特别是缓倾角夹泥层和可能发生泥化的岩层,应根据其产状,埋藏深度,边界条件,渗流情况,物理力学性质以及建筑物的设计烈度,论证其在设计烈度的地震作用下不致发生失隐和超过允许的变形,必要时应采取抗震措施.3.2.3地基中液化土层的判别,可按《水利水电工程地质勘察规》中的有关规定进行评价.3.2.4地基中的可液化土层,可根据工程的类型和具体情况,选择采用以下抗震措施:1 挖除可液化土层并用非液化土置换;2 振冲加密,重夯击实等人工加密的方法;3 填土压重;4 桩体穿过可液化土层进入非液化土层的桩基;5 混凝土连续墙或其它方法围封可液化地基.3.2.5重要工程地基中的软弱粘土层,应进行专门的抗震试验研究和分析.一般情况下,地基中的软弱粘土层的评价可采用以下标准:1 液性指数I L≥0.75;2 无侧限抗压强度q u≤50kPa;3 标准贯入锤击数N63.5≤4;4 灵敏度S t≥4.3.2.6地基中的软弱粘土层,可根据建筑物的类型和具体情况,选择采用以下抗震措施:1 挖除或置换地基中的软弱粘土;2 预压加固;3 压重和砂井排水;4 桩基或复合地基.3.2.7水工建筑物地基和岸坡的防渗结构及其连接部位以及排水反滤结构等,应采取措施防止地震时产生危害性裂缝引起渗流量增大,或发生管涌,流土等险情.3.2.8岩土性质,厚度等在水平方向变化很大的不均匀地基,应采取措施防止地震时产生较大的不均匀沉陷,滑移和集中渗漏,并采取提高上部建筑物适应地基不均匀沉陷能力的措施.4 地震作用和抗震计算4.1 地震动分量及其组合4.1.1一般情况下,水工建筑物可只考虑水平向地震作用.4.1.2设计烈度为8,9度的1,2级下列水工建筑物:土石坝,重力坝等壅水建筑物,长悬臂,大跨度或高耸的水工混凝土结构,应同时计入水平向和竖向地震作用.4.1.3严重不对称,空腹等特殊型式的拱坝,以及设计烈度为8,9度的1,2级双曲拱坝,宜对其竖向地震作用效应作专门研究.4.1.4一般情况下土石坝,混凝土重力坝,在抗震设计中可只计入顺河流方向的水平向地震作用. 两岸陡坡上的重力坝段,宜计入垂直河流方向的水平向地震作用.4.1.5重要的土石坝,宜专门研究垂直河流方向的水平向地震作用.4.1.6混凝土拱坝应同时考虑顺河流方向和垂直河流方向的水平向地震作用.4.1.7闸墩,进水塔,闸顶机架和其它两个主轴方向刚度接近的水工混凝土结构,应考虑结构的两个主轴方向的水平向地震作用.4.1.8当同时计算互相正交方向地震的作用效应时,总的地震作用效应可取各方向地震作用效应平方总和的方根值;当同时计算水平向和竖向地震作用效应时,总的地震作用效应也可将竖向地震作用效应乘以0.5的遇合系数后与水平向地震作用效应直接相加.4.2 地震作用的类别4.2.1一般情况下,水工建筑物抗震计算应考虑的地震作用为:建筑物自重和其上的荷重所产生的地震惯性力,地震动土压力,水平向地震作用的动水压力.4.2.2除面板堆石坝外,土石坝的地震动水压力可以不计.4.2.3地震浪压力和地震对渗透压力,浮托力的影响可以不计.4.2.4地震对淤沙压力的影响,一般可以不计,此时计算地震动水压力的建筑物前水深应包括淤沙深度;当高坝的淤沙厚度特别大时,地震对淤沙压力的影响应作专门研究.4.3 设计地震加速度和设计反应谱4.3.1除按1.0.6规定的概率水准由专门的地震危险性分析确定水平向设计地震加速度代表值a h外,其余应根据设计烈度按表4.3.1的规定取值.表4.3.1 水平向设计地震加速度代表值a h设计烈度7 8 9a h0.1g 0.2g 0.4g注:g=9.81m/s4.3.2竖向设计地震加速度的代表值a v应取水平向设计地震加速度代表值的2/3.4.3.3设计反应谱应根据场地类别和结构自振周期T按图4.3.3采用.4.3.4各类水工建筑物的设计反应谱最大值的代表值βmax应按表4.3.4的规定取值.图4.3.3 设计反应谱max建筑物类型重力坝拱坝水闸,进水塔及其他混凝土建筑物βmax 2.00 2.50 2.254.3.5设计反应谱下限值的代表值βmin应不小于设计反应谱最大值的代表值的20%.4.3.6不同类别场地的特征周期T g应按表4.3.6的规定取值.表4.3.6 特征周期T g场地类别ⅠⅡⅢⅣT g (s) 0.20 0.30 0.40 0.654.3.7设计烈度不大于8度且基本自振周期大于1.0s的结构,特征周期宜延长0.05s.4.4 地震作用和其他作用的组合4.4.1一般情况下,作抗震计算时的上游水位可采用正常蓄水位;多年调节水库经论证后可采用低于正常蓄水位的上游水位.4.4.2土石坝的上游坝坡抗震稳定计算,应根据运用条件选用对坝坡抗震稳定最不利的常遇水位进行抗震计算.4.4.3土石坝的上游坝坡抗震稳定计算,需要时,应将地震作用和常遇的水位降落幅值组合. 4.4.4重要的拱坝及水闸的抗震强度计算,宜补充地震作用和常遇低水位组合的验算.4.5 结构计算模式和计算方法4.5.1各类水工建筑物抗震计算中,地震作用效应的计算模式应与相应设计规规定的计算模式相同. 4.5.2除了窄河谷中的土石坝和横缝经过灌浆的重力坝外,重力坝,水闸,土石坝均可取单位宽度或单个坝(闸)段进行抗震计算. 4.5.3各类工程抗震设防类别的水工建筑物,除土石坝,水闸应分别按第5,8章规定外,地震作用效应计算方法应按表4.5.3的规定采用.其中工程抗震设防类别为乙,丙类的水工建筑物,其地震作用效应的计算方法,应按本规各类水工建筑物章节中的有关条文规定采用. 4.5.4采用动力法计算地震作用效应时,应考虑结构和地基的动力相互作用,与水体接触的建筑物,还应考虑结构和水体的动力相互作用,但可不计库水可压缩性及地震动输入的不均匀性. 表4.5.5作为线弹性结构的混凝土建筑物,可采用振型分解反应谱法或振型分解时程分析法,此时,拱坝的阻尼比可在3%~5%围选取,重力坝的阻尼比可在5%~10%围选取,其他建筑物可取5%. 4.5.6采用振型分解反应谱法计算地震作用效应时,可由各阶振型的地震作用效应按平方和方根法组合.当两个振型的频率差的绝对值与其中一个较小的频率之比小于0.1时,地震作用效应宜采用完全二次型方根法组合:∑∑=mjjim iE SS S ρ (4.5.6-1)()()()()222222/341418ωωωωωωγζζγγζζγγζγζζζρj i j ij i j i ij ++++-+=(4.5.6-2)式中:S E ---地震作用效应;S i ,S j ---分别为第i 阶,第j 阶振型的地震作用效应; m---计算采用的振型数;ρij ---第i 阶和第j 阶的振型相关系数;ζi ,ζj ---分别为第i 阶,第j 阶振型的阻尼比; γω---圆频率比, γω=ωj /ωi ;ωi , ωj ---分别为第i 阶,第j 阶振型的圆频率. 4.5.7地震作用效应影响不超过5%的高阶振型可略去不计.采用集中质量模型时,集中质量的个数不宜少于地震作用效应计算中采用的振型数的4倍. 4.5.8采用时程分析法计算地震作用效应时,宜符合下列规定:1 应至少选择类似场地地震地质条件的2条实测加速度记录和1条以设计反应谱为目标谱的人工生成模拟地震加速度时程;2 设计地震加速度时程的峰值应按4.3.1或1.0.6的规定采用;3 不同地震加速度时程计算的结果应进行综合分析,以确定设计验算采用的地震作用效应. 4.5.9当采用拟静力法计算地震作用效应时,沿建筑物高度作用于质点i 的水平向地震惯性力代表值应按下式计算:F i =a h ζG Ei a i /g (4.5.9)式中 F i ---作用在质点i 的水平向地震惯性力代表值; a---地震作用的效应折减系数,除另有规定外,取0.25; G Ei ---集中在质点i 的重力作用标准值;T i ---质点i 的动态分布系数,应按本规各类水工建筑物章节中的有关条文规定采用; g---重力加速度.4.6 水工混凝土材料动态性能 4.6.1除水工钢筋混凝土结构外的混凝土水工建筑物的抗震强度计算中,混凝土动态强度和动态弹性模量的标准值可较其静态标准值提高30%;混凝土动态抗拉强度的标准值可取为动态抗压强度标准值的8%. 4.6.2在混凝土水工建筑物的抗震稳定计算中,动态抗剪强度参数的标准值可取静态标准值,当采用拟静力法计算地震作用效应时,应取静态均值. 4.6.3各类极限状态下的材料动态性能的分项系数可取静态作用下的值. 4.7 承载能力分项系数极限状态抗震设计 4.7.1各类水工建筑物的抗震强度和稳定应满足下列承载能力极限状态设计式()⎪⎪⎭⎫⎝⎛≤k m k d k k E k Q k G a f R a E Q G S ,1,,,,0γγγγγψγ (4.7.1)式中:γ0---结构重要性系数,应按GB50199-94的规定取值; j---设计状况系数,可取0.85; S(·)---结构的作用效应函数; γG ---永久作用的分项系数; G k ---永久作用的标准值; γQ ---可变作用的分项系数; Q k ---可变作用的标准值;γE ---地震作用的分项系数,取1.0; E k ---地震作用的代表值; a k ---几何参数的标准值;γd---承载能力极限状态的结构系数; R(·)---结构的抗力函数; f k---材料性能的标准值; γm ---材料性能的分项系数. 4.7.2各类水工建筑物在地震作用下应验算的极限状态及其相应的结构系数,均应按本规相应建筑物章节中的有关规定采用.。
水工建筑物抗震设计标准
水工建筑物抗震设计标准
水工建筑物抗震设计的根本原则是要达到抗震性能合理可靠的要求,包括结构的安全性、结构的适用性、维护维修的可行性和经济性,以及对环境影响的可接受性。
一、抗震设计的基本原则
1、设计基本原则:水工建筑物的抗震设计必须引起设计者广泛考虑,注重结构的安全性、可靠性和气候条件的最大可能影响,严格按照法规要求实施。
2、考虑适宜:根据水工建筑物的不同性质和实际情况,选择适宜的抗震设计模型,以保障抗震设计质量。
3、节能和环保:应重视水工建筑物抗震设计的节能特性和环境特性,采用节能环保的设计技术提高能源利用率,保护和改善环境质量。
1、设计基础准则:水工建筑物抗震设计时需根据地震参数,确定地基处理方案,设置地震参数,确定结构抗震烈度、延性系数,以保证水工建筑物的安全可靠性。
2、规范执行:水工建筑物抗震设计需多变的技术控制、各种设计规范的执行,必须在执行国家有关规定的同时,符合行业的抗震设计技术标准。
3、维护维修:地震后的水工建筑物抗震设计需要进行维护维修,以维护结构的安全性和可靠性。
三、抗震设计后期管理
1、综合管理:水工建筑物抗震设计后期管理需建立强有力的综合管理机制,对各种结构试验、施工检验、检测等技术参数进行跟踪,严格实施抗震性能评估。
2、质量监督:水工建筑物抗震设计后期管理需实行质量监督,严格监督抗震结构的施工质量,执行工程质量安全保证措施,定期对现浇结构进行监测。
3、维修保养:水工建筑物抗震设计后期管理必须进行定期的维修保养,加强结构抗震性能的监测与评估,及时发现缺陷并及时消除。
水工建筑物抗震设计规范
水工建筑物抗震设计规范
随着经济的发展,水工建筑物越来越受到重视,但是在安全方面却没有得到足够的重视,尤其是地震灾害的可怕危害。
因此,有必要制定抗震设计规范,使水工建筑物更加安全可靠。
1、水工建筑物抗震设计要求应分析建筑物在震动和剪切力作用下的抗震性能,确定何种结构构造有利于抗震,结构的各种参数、抗震构件的尺寸及质量必须符合抗震设计规范的要求。
2、水工建筑物的抗震设计应从地震力的传播路径入手,按照“三步走”的原则,即设计防烈度、设计防位移和设计防振动三个步骤,严格按照规范规定进行。
3、在地震波位移计算中,采用表达式计算时,必须参考地震动和结构参数,确保水工建筑物的抗震性能可以超过抗震设计规范的要求。
4、水工建筑物的抗震设计还应考虑建筑物表面上的振动特性,即发生地震时,建筑物的表面应能抑制产生的震动,减少结构损坏。
5、抗震设计不仅要考虑地震感应位移,而且要考虑发生地震时,建筑物内力调整的过程,确保建筑物在地震发生后能稳定运作,不损坏。
6、抗震设计还应考虑到建筑物抗震结构的多种复杂因素,结构的设计要求与地震后残留可能的损坏程度相一致,使得建筑物安全可靠、结构有效、可以长期使用。
以上就是关于《水工建筑物抗震设计规范》的内容,希望通过科
学的抗震设计,可以有效地保护水工建筑物免受地震灾害的影响,让水工建筑物和人民的安全得到有效的保障。
水工建筑物抗震设计规范
中华人民共和国行业标准SL203-97水工建筑物抗震设计规范Specificatins forseismic design of hydraulic structures1997-08—04发布1997-10-01实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国行业标准主编单位:中国水利水电科学研究院批准部门:中华人民共和国水利部施行日期:1997年10月1日中华人民共和国水利部关于发布《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97的通知水科技[1997]439号根据部水利水电技术标准制定,修订计划,由水利水电规划设计总院主持,以中国水利水电科学研究院为主编单位修订的《水工建筑物抗震设计规范》,经审查批准为水利行业标准,现予以发布。
标准的名称和编号为:SL203-97.原《水工建筑物抗震设计规范》SDJ10-78同时废止.本标准自1997年10月1日起实施.在实施过程中各单位应注意总结经验,如有问题请函告主持部门,并由其负责解释.本标准文本由中国水利水电出版社出版发行.一九九七年八月四日前言本规范是根据原能源部,水利部水利水电规划设计总院(91)水规设便字第35号文的通知,由中国水利水电科学研究院会同有关设计研究院和高等院校对原水利电力部于1978年发布试行的SDJ10-78《水工建筑物抗震设计规范》进行修订而成。
本规范在修订过程中,主编单位会同各协编单位开展了广泛的专题研究,调查总结了近年来国内外大地震的经验教训,吸收采用了地震工程新的科研成果,考虑了我国的经济条件和工程实际,提出修订稿后,在全国广泛征求了有关设计,施工,科研,教学单位及管理部门和有关专家的意见,经过反复讨论,修改和试设计,最后由电力工业部水电水利规划设计管理局会同水利部水利水电规划设计管理局组织审查定稿.本规范为强制性行业标准,替代SDJ10-78.本规范共分11章和1个标准的附录.这次修订的主要内容有:进一步明确了规范适用的烈度范围,水工建筑物等级和类型,并扩大了建筑物类型和坝高的适用范围;提出了对重要水工建筑物进行专门的工程场地地震危险性分析以确定地震动参数的要求,并给出了相应的设防概率水准;增加了场地分类标准,并相应修改了设计反应谱;改进了地基中可液化土的判别方法和抗液化措施;根据1994年国家批准发布的GB50199-94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》的原则和要求,在保持规范连续性的条件下,区别不同情况,把各类主要水工建筑物的抗震计算从定值安全系数法向分项系数概率极限状态的体系"转轨,套改",并给出了各类水工建筑物相应的结构系数;采用了对混凝土水工建筑物以计入结构,地基和库水相互作用的动力法为主和拟静力法为辅的抗震计算方法,对土石坝采用按设计烈度取相应动态分布系数的拟静力抗震计算方法;在编写的格局上改为按水工建筑物类型分章,各章分别给出抗震计算和抗震措施,并补充了内容。
水工建筑物抗震设计要求规范
中华人民国行业标准SL203-97水工建筑物抗震设计规Specificatins for seismic design of hydraulic structures1997-08-04发布1997-10-01实施中华人民国水利部发布中华人民国行业标准主编单位:中国水利水电科学研究院批准部门:中华人民国水利部施行日期:1997年10月1日中华人民国水利部关于发布《水工建筑物抗震设计规》SL203-97的通知水科技[1997]439号根据部水利水电技术标准制定,修订计划,由水利水电规划设计总院主持,以中国水利水电科学研究院为主编单位修订的《水工建筑物抗震设计规》,经审查批准为水利行业标准,现予以发布.标准的名称和编号为:SL203-97.原《水工建筑物抗震设计规》SDJ10-78同时废止. 本标准自1997年10月1日起实施.在实施过程中各单位应注意总结经验,如有问题请函告主持部门,并由其负责解释.本标准文本由中国水利水电出版发行.一九九七年八月四日前言本规是根据原能源部,水利部水利水电规划设计总院(91)水规设便字第35号文的通知,由中国水利水电科学研究院会同有关设计研究院和高等院校对原水利电力部于1978年发布试行的SDJ10-78《水工建筑物抗震设计规》进行修订而成.本规在修订过程中,主编单位会同各协编单位开展了广泛的专题研究,调查总结了近年来国外大地震的经验教训,吸收采用了地震工程新的科研成果,考虑了我国的经济条件和工程实际,提出修订稿后,在全国广泛征求了有关设计,施工,科研,教学单位及管理部门和有关专家的意见,经过反复讨论,修改和试设计,最后由电力工业部水电水利规划设计管理局会同水利部水利水电规划设计管理局组织审查定稿.本规为强制性行业标准,替代SDJ10-78.本规共分11章和1个标准的附录.这次修订的主要容有:进一步明确了规适用的烈度围,水工建筑物等级和类型,并扩大了建筑物类型和坝高的适用围;提出了对重要水工建筑物进行专门的工程场地地震危险性分析以确定地震动参数的要求,并给出了相应的设防概率水准;增加了场地分类标准,并相应修改了设计反应谱;改进了地基中可液化土的判别方法和抗液化措施;根据1994年国家批准发布的GB50199-94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》的原则和要求,在保持规连续性的条件下,区别不同情况,把各类主要水工建筑物的抗震计算从定值安全系数法向分项系数概率极限状态的体系"转轨,套改",并给出了各类水工建筑物相应的结构系数;采用了对混凝土水工建筑物以计入结构,地基和库水相互作用的动力法为主和拟静力法为辅的抗震计算方法,对土石坝采用按设计烈度取相应动态分布系数的拟静力抗震计算方法;在编写的格局上改为按水工建筑物类型分章,各章分别给出抗震计算和抗震措施,并补充了容.希望有关单位在执行本规的过程中,结合工程实际,注意总结经验和积累资料,如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄交归口管理单位,以便今后再次修订时考虑.本规由原能源部,水利部水利水电规划设计总院提出修订.本规由水利部水利水电规划设计管理局归口.本规解释单位:水利部水利水电规划设计管理局本规修订主编单位:中国水利水电科学研究院本规修订协编单位:电力工业部勘测设计研究院,电力工业部西北勘测设计研究院,市水利工程设计研究院,理工大学,河海大学.本规主要起草人:厚群,侯顺载,郭锡荣,苏克忠,王钟宁,佳梅,卫明,林皋, 方大凤,黄家森, 瓒,梁爱虎,武清玺,王锡忠,师接劳目次1 总则2 术语,符号2.1 术语2.2 基本符号3 场地和地基3.1 场地3.2 地基4 地震作用和抗震计算4.1 地震动分量及其组合4.2 地震作用的类别4.3 设计地震加速度和设计反应谱4.4 地震作用和其它作用的组合4.5 结构计算模式和计算方法4.6 水工混凝土材料动态性能4.7 承载能力分项系数极限状态抗震设计4.8 附属结构的抗震计算4.9 地震动土压力5 土石坝5.1 抗震计算5.2 抗震措施6 重力坝6.1 抗震计算6.2 抗震措施7 拱坝7.1 抗震计算7.2 抗震措施8 水闸8.1 抗震计算8.2 抗震措施9 水工地下结构9.1 抗震计算9.2 抗震措施10 进水塔10.1 抗震计算10.2 抗震措施11 水电站压力钢管和地面厂房11.1 压力钢管11.2 地面厂房附录A 土石坝的抗震计算1 总则1.0.1为做好水工建筑物的抗震设计,减轻地震破坏及防止次生灾害,特制定本规.1.0.2适用围:1 主要适用于设计烈度为6,7,8,9度的1,2,3级的碾压式土石坝,混凝土重力坝,混凝土拱坝,平原地区水闸,溢洪道,地下结构,进水塔,水电站压力钢管和地面厂房等水工建筑物的抗震设计.2 设计烈度为6度时,可不进行抗震计算,但对1级水工建筑物仍应按本规采取适当的抗震措施.3 设计烈度高于9度的水工建筑物或高度大于250m的壅水建筑物,其抗震安全性应进行专门研究论证后,报主管部门审查,批准.1.0.3按本规进行抗震设计的水工建筑物能抗御设计烈度地震;如有局部损坏,经一般处理后仍可正常运行.1.0.4水工建筑物工程场地地震烈度或基岩峰值加速度,应根据工程规模和区域地震地质条件按下列规定确定:1 一般情况下,应采用《中国地震烈度区划图(1990)》确定的基本烈度.2 基本烈度为6度及6度以上地区的坝高超过200m或库容大于100亿m3的大型工程,以及基本烈度为7度及7度以上地区坝高超过150m的大(1)型工程,应根据专门的地震危险性分析提供的基岩峰值加速度超越概率成果,按本规1.0.6的规定取值.1.0.5水工建筑物的工程抗震设防类别应根据其重要性和工程场地基本烈度按表1.0.5的规定确定.表1.0.5 工程抗震设防类别1.0.6各类水工建筑物抗震设计的设计烈度或设计地震加速度代表值应按下列规定确定:1 一般采用基本烈度作为设计烈度.2 工程抗震设防类别为甲类的水工建筑物,可根据其遭受强震影响的危害性,在基本烈度基础上提高1度作为设计烈度.3 凡按本规1.0.4作专门的地震危险性分析的工程,其设计地震加速度代表值的概率水准,对壅水建筑物应取基准期100年超越概率P100为0.02,对非壅水建筑物应取基准期50年超越概率P50为0.05.4 其它特殊情况需要采用高于基本烈度的设计烈度时,应经主管部门批准.5 施工期的短暂状况,可不与地震作用组合;空库时,如需要考虑地震作用时,可将设计地震加速度代表值减半进行抗震设计.1.0.7坝高大于100m,库容大于5亿m3的水库,如有可能发生高于6度的水库诱发地震时,应在水库蓄水前就进行地震前期监测.1.0.8水工建筑物的抗震设计宜符合下列基本要求:1 结合抗震要求选择有利的工程地段和场地.2 避免地基和邻近建筑物的岸坡失稳.3 选择安全经济合理的抗震结构方案和抗震措施.4 在设计中从抗震角度提出对施工质量的要求和措施.5 便于震后对遭受震害的建筑物进行检修.重要水库宜设置泄水建筑物,隧洞等,保证必要时能适当地降低库水位.1.0.9设计烈度为8,9度时,工程抗震设防类别为甲类的水工建筑物,应进行动力试验验证,并提出强震观测设计,必要时,在施工期宜设场地效应台阵,以监测可能发生的强震;工程抗震设防类别为乙类的水工建筑物,宜满足类似要求.1.0.10引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中应用而构成本标准的条文.在标准出版时,所示版本均为有效.所有标准都会被修改,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性. GBJ11-89 建筑抗震设计规GB50199-94 水利水电工程结构可靠度设计统一标准SL/T191-96 水工混凝土结构设计规SDJ12-78 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区,丘陵区部分)SDJ21-78 混凝土重力坝设计规SD133-84 水闸设计规SD134-84 水工隧洞设计规SD144-85 水电站压力钢管设计规SD145-85 混凝土拱坝设计规SDJ217-87 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(平原,海滨部分)SDJ218-84 碾压式土石坝设计规SD303-88 水电站进水口设计规SD335-89 水电站厂房设计规按本规进行水工建筑物抗震设计时,尚应符合有关标准,规的要求.同级行业标准规中,有关水工建筑物抗震方面的规定不符合本规的,应以本规为准.2 术语,符号2.1 术语2.1.1抗震设计:地震区的工程结构所进行的一种专项设计.一般包括抗震计算和抗震措施两个方面.2.1.2基本烈度:50年期限,一般场地条件下,可能遭遇超越概率P50为0.10的地震烈度.一般为《中国地震烈度区划图(1990)》上所标示的地震烈度值,对重大工程应通过专门的场地地震危险性分析工作确定.2.1.3设计烈度:在基本烈度基础上确定的作为工程设防依据的地震烈度.2.1.4水库诱发地震:由于水库蓄水或大量泄水而引起库区及附近发生的地震.2.1.5地震动:由地震引起的岩土运动.2.1.6地震作用:地震动施加于结构上的动态作用.2.1.7地震动峰值加速度:地震动过程中,地表质点运动加速度的最大绝对值.2.1.8设计地震加速度:由专门的地震危险性分析按规定的设防概率水准所确定的,或一般情况下与设计烈度相对应的地震动峰值加速度.2.1.9地震作用效应:地震作用引起的结构力,变形,裂缝开展等动态效应.2.1.10地震液化:地震动引起的饱和砂土,粉土和少粘性土颗粒趋于紧密,孔隙水压力增大,有效应力趋近于零的现象.2.1.11设计反应谱:抗震设计中所采用的一定阻尼比的单质点体系,在地震作用下的最大加速度反应随体系自振周期变化的曲线,一般以其与地震动最大峰值加速度的比值表示.2.1.12动力法:按结构动力学理论求解结构地震作用效应的方法.2.1.13时程分析法:由结构基本运动方程输入地震加速度记录进行积分,求得整个时间历程结构地震作用效应的方法.2.1.14振型分解法:先求解结构对应其各阶振型的地震作用效应后,再组合成结构总地震作用效应的方法.各阶振型效应用时程分析法求得后直接叠加的称振型分解时程分析法,用反应谱法求得后再组合的称振型分解反应谱法.2.1.15平方和方根(SRSS)法:取各阶振型地震作用效应的平方总和的方根作为总地震作用效应的振型组合方法.2.1.16完全二次型方根(CQC)法:取各阶振型地震作用效应的平方项和不同振型耦联项的总和的方根作为总地震作用效应的振型组合方法.2.1.17地震动水压力:地震作用引起的水体对结构产生的动态压力.2.1.18地震动土压力:地震作用引起的土体对结构产生的动态压力.2.1.19拟静力法:将重力作用,设计地震加速度与重力加速度比值,给定的动态分布系数三者乘积作为设计地震力的静力分析方法.2.1.20地震作用的效应折减系数:由于地震作用效应计算方法的简化而引入的对地震作用效应进行折减的系数.2.1.21自振周期:结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间.对应于第-振型的自振周期称基本自振周期.2.2 基本符号2.2.1作用和作用效应:ah---水平向设计地震加速度代表值;a v---竖向设计地震加速度代表值;g---重力加速度;Pw(h)---水深h处的地震动水压力代表值;F 0---建筑物单位宽度迎水面的总地震动水压力代表值;Fi---作用在质点i的水平向地震惯性力的代表值;F E---地震主动动土压力代表值;G E---产生地震惯性力的建筑物总重力作用的标准值;T i---质点i的动态分布系数;β---设计反应谱;ζ---地震作用的效应折减系数.2.2.2材料性能和几何参数:a k---几何参数的标准值;f k---材料性能的标准值;N63.5---标准贯入锤击数;N cr---临界锤击数;ρw---水体质量密度的标准值.2.2.3分项系数极限状态设计:E k---地震作用的代表值;G k---永久作用的标准值;Q k---可变作用的标准值;R---结构的抗力;S---结构的作用效应;γ0---结构重要性系数;γρ---承载能力极限状态的结构系数;γm---材料性能的分项系数;γG ---永久作用的分项系数;γQ---可变作用的分项系数;ψ---设计状况系数.2.2.4其他:T---结构自振周期;T g---特征周期;λf ---附属结构和主体结构的基本频率比值;λm---附属结构和主体结构质量比值.3 场地和地基3.1 场地3.1.1水工建筑物的场地选择,应在工程地质勘察和专门工程地质研究的基础上,按构造活动性,边坡稳定性和场地地基条件等进行综合评价.可按表3.1.1划分为有利,不利和危险地段.宜选择对建筑物抗震相对有利地段,避开不利地段,未经充分论证不得在危险地段进行建设.表3.1.1 各类地段的划分3.1.2水工建筑物开挖后的场地土类型,宜根据土层剪切波速,按表3.1.2划分. 3.1.3场地类别应根据场地土类型和场地覆盖层厚度划分为四类,并宜符合表3.1.3的规定. 表3.1.2 场地土类型的划分 注:υs 为土层剪切波速;υsm 为土层平均剪切波速,取建基面下15m 且不深于场地覆盖层厚度的各土层剪切波速,按土层厚度加权的平均值. 表3.1.3 场地类别的划分3.1.4在水工建筑物场地围,岩体结构复杂,有软弱结构面或夹泥层不利组合,边坡稳定条件较差时,应查明在设计烈度的地震作用下不稳定边坡的分布,估计可能的危害程度,提出处理措施.3.2 地基3.2.1水工建筑物地基的抗震设计,应综合考虑上部建筑物的型式,荷载,水力,运行条件,以及地基和岸坡的工程地质,水文地质条件.对于坝,闸等壅水建筑物的地基和岸坡,应要求在设计烈度的地震作用下不发生失稳破坏和渗透破坏,避免产生影响建筑物使用的有害变形.3.2.2水工建筑物的地基和岸坡中的断裂,破碎带及层间错动等软弱结构面,特别是缓倾角夹泥层和可能发生泥化的岩层,应根据其产状,埋藏深度,边界条件,渗流情况,物理力学性质以及建筑物的设计烈度,论证其在设计烈度的地震作用下不致发生失隐和超过允许的变形,必要时应采取抗震措施.3.2.3地基中液化土层的判别,可按《水利水电工程地质勘察规》中的有关规定进行评价.3.2.4地基中的可液化土层,可根据工程的类型和具体情况,选择采用以下抗震措施:1 挖除可液化土层并用非液化土置换;2 振冲加密,重夯击实等人工加密的方法;3 填土压重;4 桩体穿过可液化土层进入非液化土层的桩基;5 混凝土连续墙或其它方法围封可液化地基.3.2.5重要工程地基中的软弱粘土层,应进行专门的抗震试验研究和分析.一般情况下,地基中的软弱粘土层的评价可采用以下标准:1 液性指数I L≥0.75;2 无侧限抗压强度q u≤50kPa;3 标准贯入锤击数N63.5≤4;4 灵敏度S t≥4.3.2.6地基中的软弱粘土层,可根据建筑物的类型和具体情况,选择采用以下抗震措施:1 挖除或置换地基中的软弱粘土;2 预压加固;3 压重和砂井排水;4 桩基或复合地基.3.2.7水工建筑物地基和岸坡的防渗结构及其连接部位以及排水反滤结构等,应采取措施防止地震时产生危害性裂缝引起渗流量增大,或发生管涌,流土等险情.3.2.8岩土性质,厚度等在水平方向变化很大的不均匀地基,应采取措施防止地震时产生较大的不均匀沉陷,滑移和集中渗漏,并采取提高上部建筑物适应地基不均匀沉陷能力的措施.4 地震作用和抗震计算4.1 地震动分量及其组合4.1.1一般情况下,水工建筑物可只考虑水平向地震作用.4.1.2设计烈度为8,9度的1,2级下列水工建筑物:土石坝,重力坝等壅水建筑物,长悬臂,大跨度或高耸的水工混凝土结构,应同时计入水平向和竖向地震作用.4.1.3严重不对称,空腹等特殊型式的拱坝,以及设计烈度为8,9度的1,2级双曲拱坝,宜对其竖向地震作用效应作专门研究.4.1.4一般情况下土石坝,混凝土重力坝,在抗震设计中可只计入顺河流方向的水平向地震作用. 两岸陡坡上的重力坝段,宜计入垂直河流方向的水平向地震作用.4.1.5重要的土石坝,宜专门研究垂直河流方向的水平向地震作用.4.1.6混凝土拱坝应同时考虑顺河流方向和垂直河流方向的水平向地震作用.4.1.7闸墩,进水塔,闸顶机架和其它两个主轴方向刚度接近的水工混凝土结构,应考虑结构的两个主轴方向的水平向地震作用.4.1.8当同时计算互相正交方向地震的作用效应时,总的地震作用效应可取各方向地震作用效应平方总和的方根值;当同时计算水平向和竖向地震作用效应时,总的地震作用效应也可将竖向地震作用效应乘以0.5的遇合系数后与水平向地震作用效应直接相加.4.2 地震作用的类别4.2.1一般情况下,水工建筑物抗震计算应考虑的地震作用为:建筑物自重和其上的荷重所产生的地震惯性力,地震动土压力,水平向地震作用的动水压力.4.2.2除面板堆石坝外,土石坝的地震动水压力可以不计.4.2.3地震浪压力和地震对渗透压力,浮托力的影响可以不计.4.2.4地震对淤沙压力的影响,一般可以不计,此时计算地震动水压力的建筑物前水深应包括淤沙深度;当高坝的淤沙厚度特别大时,地震对淤沙压力的影响应作专门研究.4.3 设计地震加速度和设计反应谱4.3.1除按1.0.6规定的概率水准由专门的地震危险性分析确定水平向设计地震加速度代表值a外,其余应根据设计烈度按表4.3.1的规定取值.h表4.3.1 水平向设计地震加速度代表值a h注:g=9.81m/s24.3.2竖向设计地震加速度的代表值a v应取水平向设计地震加速度代表值的2/3.4.3.3设计反应谱应根据场地类别和结构自振周期T按图4.3.3采用.4.3.4各类水工建筑物的设计反应谱最大值的代表值βmax应按表4.3.4的规定取值.图4.3.3 设计反应谱表4.3.4 设计反应谱最大值的代表值βmax建筑物类型重力坝拱坝水闸,进水塔及其他混凝土建筑物βmax 2.00 2.50 2.254.3.5设计反应谱下限值的代表值βmin应不小于设计反应谱最大值的代表值的20%.4.3.6不同类别场地的特征周期T g应按表4.3.6的规定取值.表4.3.6 特征周期T g场地类别ⅠⅡⅢⅣT g (s) 0.20 0.30 0.40 0.65 4.3.7设计烈度不大于8度且基本自振周期大于1.0s的结构,特征周期宜延长0.05s.4.4 地震作用和其他作用的组合4.4.1一般情况下,作抗震计算时的上游水位可采用正常蓄水位;多年调节水库经论证后可采用低于正常蓄水位的上游水位.4.4.2土石坝的上游坝坡抗震稳定计算,应根据运用条件选用对坝坡抗震稳定最不利的常遇水位进行抗震计算.4.4.3土石坝的上游坝坡抗震稳定计算,需要时,应将地震作用和常遇的水位降落幅值组合.4.4.4重要的拱坝及水闸的抗震强度计算,宜补充地震作用和常遇低水位组合的验算.4.5 结构计算模式和计算方法4.5.1各类水工建筑物抗震计算中,地震作用效应的计算模式应与相应设计规规定的计算模式相同.4.5.2除了窄河谷中的土石坝和横缝经过灌浆的重力坝外,重力坝,水闸,土石坝均可取单位宽度或单个坝(闸)段进行抗震计算.4.5.3各类工程抗震设防类别的水工建筑物,除土石坝,水闸应分别按第5,8章规定外,地震作用效应计算方法应按表4.5.3的规定采用.其中工程抗震设防类别为乙,丙类的水工建筑物,其地震作用效应的计算方法,应按本规各类水工建筑物章节中的有关条文规定采用.4.5.4采用动力法计算地震作用效应时,应考虑结构和地基的动力相互作用,与水体接触的建筑物,还应考虑结构和水体的动力相互作用,但可不计库水可压缩性及地震动输入的不均匀性.表4.5.3 地震作用效应的计算方法4.5.5作为线弹性结构的混凝土建筑物,可采用振型分解反应谱法或振型分解时程分析法,此时,拱坝的阻尼比可在3%~5%围选取,重力坝的阻尼比可在5%~10%围选取,其他建筑物可取5%. 4.5.6采用振型分解反应谱法计算地震作用效应时,可由各阶振型的地震作用效应按平方和方根法组合.当两个振型的频率差的绝对值与其中一个较小的频率之比小于0.1时,地震作用效应宜采用完全二次型方根法组合:∑∑=mjjim iE SS S ρ (4.5.6-1)()()()()222222/341418ωωωωωωγζζγγζζγγζγζζζρj i j ij i j i ij ++++-+=(4.5.6-2)式中:S E ---地震作用效应;S i ,S j ---分别为第i 阶,第j 阶振型的地震作用效应; m---计算采用的振型数;ρij ---第i 阶和第j 阶的振型相关系数; ζi ,ζj ---分别为第i 阶,第j 阶振型的阻尼比; γω---圆频率比,γω=ωj /ωi ;ωi , ωj ---分别为第i 阶,第j 阶振型的圆频率. 4.5.7地震作用效应影响不超过5%的高阶振型可略去不计.采用集中质量模型时,集中质量的个数不宜少于地震作用效应计算中采用的振型数的4倍.4.5.8采用时程分析法计算地震作用效应时,宜符合下列规定:1 应至少选择类似场地地震地质条件的2条实测加速度记录和1条以设计反应谱为目标谱的人工生成模拟地震加速度时程;2 设计地震加速度时程的峰值应按4.3.1或1.0.6的规定采用;3 不同地震加速度时程计算的结果应进行综合分析,以确定设计验算采用的地震作用效应.4.5.9当采用拟静力法计算地震作用效应时,沿建筑物高度作用于质点i的水平向地震惯性力代表值应按下式计算:F i=a hζG Ei a i/g(4.5.9)式中F i---作用在质点i的水平向地震惯性力代表值;a---地震作用的效应折减系数,除另有规定外,取0.25;G Ei---集中在质点i的重力作用标准值;T i---质点i的动态分布系数,应按本规各类水工建筑物章节中的有关条文规定采用;g---重力加速度.4.6 水工混凝土材料动态性能4.6.1除水工钢筋混凝土结构外的混凝土水工建筑物的抗震强度计算中,混凝土动态强度和动态弹性模量的标准值可较其静态标准值提高30%;混凝土动态抗拉强度的标准值可取为动态抗压强度标准值的8%.4.6.2在混凝土水工建筑物的抗震稳定计算中,动态抗剪强度参数的标准值可取静态标准值,当采用拟静力法计算地震作用效应时,应取静态均值. 4.6.3各类极限状态下的材料动态性能的分项系数可取静态作用下的值. 4.7 承载能力分项系数极限状态抗震设计 4.7.1各类水工建筑物的抗震强度和稳定应满足下列承载能力极限状态设计式()⎪⎪⎭⎫⎝⎛≤k m k d k k E k Q k G a f R a E Q G S ,1,,,,0γγγγγψγ (4.7.1) 式中:γ0---结构重要性系数,应按GB50199-94的规定取值; j---设计状况系数,可取0.85; S(·)---结构的作用效应函数; γG ---永久作用的分项系数; G k ---永久作用的标准值; γQ ---可变作用的分项系数; Q k ---可变作用的标准值;γE ---地震作用的分项系数,取1.0; E k ---地震作用的代表值; a k ---几何参数的标准值; γd---承载能力极限状态的结构系数;R(·)---结构的抗力函数; f k---材料性能的标准值;。
船闸水工建筑物设计规范标准
目次1 总则2 基本规定2.1 一般规定2.2 建筑物级别2.3 基本资料3结构设计原则3.1 一般规定3.2 结构计算3.3 安全系数3.4 建筑物分缝4 地基4.1 一般规定4.2 地基承载力验算4.3 土坡和地基稳定验算4.4 地基沉降计算4.5 地基处理5 防渗与排水5.1 一般规定5.2 防渗与排水设施5.3 渗流计算6. 荷载6.1 荷载计算6.2 荷载组合7 闸室结构设计7.1 一般规定7.2 重力式闸墙结构设计7.3 扶壁式闸墙结构设计7.4 衬砌式闸墙结构设计7.5 混合式闸墙结构设计7.6 板桩和地下连续墙结构设计7.7 悬臂式闸墙结构设计7.8 底板设计7.9 整体式闸室结构设计8 闸首结构设计8.1 一般规定8.2 整体式闸首设计8.3 分离式闸首设计9 导航和靠船建筑物及护坡和护底设计9.1 一般规定9.2 导航和靠船建筑物设计9.3 护坡和护底设计10 观测设计10.1 一般规定10.2原型观测设计附录A摩擦系数和粘聚力附录B岩土分类附录C地基承载力验算附录D查表法确定地基容许承载力附录E地基垂直附加应力计算附录F阻力系数法附录G常用材料重度附录H主动土压力近似计算附录J双铰底板地基反力计算附录K本规范用词用语说明附加说明本规范主编单位、参加单位、主要起草人、总校人员和管理人员名单附条文说明1总贝U1.0.1为适应船闸工程建设的需要,统一船闸水工建筑物设计的技术要求,提高船闸设计水平,做到技术先进、经济合理、安全可靠和适用耐久,制定本规范。
1.0.2本规范适用于新建、扩建和改建内河l~VII级船闸水工建筑物设计,低于级的船闸和海船闸水工建筑物设计可参照执行。
1.0.3本规范采用定值单一安全系数法。
1.0.4船闸水工建筑物设计应积极慎重地采用新技术、新结构和新材料。
1.0.5本规范应与船闸工程设计的其他规范配套使用。
1.0.6船闸水工建筑物设计除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
水工建筑物抗震设计规范
水工建筑物抗震设计规范
一、水工建筑物抗震设计的原则
1、稳定性:水工建筑物在地震作用下,满足建筑构件及结构物均具有所需的静动
力稳定性及力学特性;
2、可靠性:能够安全承受按照法规规定的烈度及相应设计震动场所产生的作用,
防止不允许发生的设计破坏;
3、可控性:维持良好的建筑特性及构件性能,防止地震后建筑物元素变形或失稳,以及及时释放潜在的地震能量;
4、适宜性:满足水工建筑物抗震设计的独有要求,对场地既有特点、结构型式及
结构系统影响因素进行全面考虑;
二、水工建筑物抗震设计要点
1、结构计算:实行地震力结构分析法,计算水工建筑物结构抗震性能;
2、结构瑕疵分析:分析结构的不利性影响,识别需要加强的结构系统;
3、结构强度加固:采用抗震技术改造,加固结构系统,增加水工建筑物的抗震能力;
4、结构分析试验:建立水工建筑物模型,采用实验方法验证结构的抗震性能;
三、水工建筑物抗震设计要求
1、抗震烈度:水工建筑物遭受地震作用时,设计要求其结构不受损坏;
2、安全性:水工建筑物应具有足够的抗震性能,以确保其安全耐久性;
3、节能性:节约能源,发挥水工建筑物节能作用,减少能源浪费;
4、可行性:不能违反相关法规,考虑结构系统的多功能性,在抗震性能和可靠性
方面实现可行性。
四、水工建筑物的抗震监督
1、建设阶段:完成水工结构分析计算,建议进行验算实验及地震模拟试验,确保
抗震计算结构安全可靠;
2、使用阶段:定期检查水工建筑物,及时检查结构系统缺陷,做好防御地震的准备;
3、灾害期间:对受灾的水工工程进行抗灾监测,及时发现安全隐患;
4、灾后重建:按照相关法规规定,重新进行抗震设计,增加水工建筑物的抗震性能,以实现既有的设计要求。
水工建筑物抗震设计规范标准
中华人民国行业标准SL203-97水工建筑物抗震设计规Specificatins for seismic design of hydraulic structures1997-08-04发布1997-10-01实施中华人民国水利部发布中华人民国行业标准主编单位:中国水利水电科学研究院批准部门:中华人民国水利部施行日期:1997年10月1日中华人民国水利部关于发布《水工建筑物抗震设计规》SL203-97的通知水科技[1997]439号根据部水利水电技术标准制定,修订计划,由水利水电规划设计总院主持,以中国水利水电科学研究院为主编单位修订的《水工建筑物抗震设计规》,经审查批准为水利行业标准,现予以发布.标准的名称和编号为:SL203-97.原《水工建筑物抗震设计规》SDJ10-78同时废止. 本标准自1997年10月1日起实施.在实施过程中各单位应注意总结经验,如有问题请函告主持部门,并由其负责解释.本标准文本由中国水利水电出版发行.一九九七年八月四日前言本规是根据原能源部,水利部水利水电规划设计总院(91)水规设便字第35号文的通知,由中国水利水电科学研究院会同有关设计研究院和高等院校对原水利电力部于1978年发布试行的SDJ10-78《水工建筑物抗震设计规》进行修订而成.本规在修订过程中,主编单位会同各协编单位开展了广泛的专题研究,调查总结了近年来国外大地震的经验教训,吸收采用了地震工程新的科研成果,考虑了我国的经济条件和工程实际,提出修订稿后,在全国广泛征求了有关设计,施工,科研,教学单位及管理部门和有关专家的意见,经过反复讨论,修改和试设计,最后由电力工业部水电水利规划设计管理局会同水利部水利水电规划设计管理局组织审查定稿.本规为强制性行业标准,替代SDJ10-78.本规共分11章和1个标准的附录.这次修订的主要容有:进一步明确了规适用的烈度围,水工建筑物等级和类型,并扩大了建筑物类型和坝高的适用围;提出了对重要水工建筑物进行专门的工程场地地震危险性分析以确定地震动参数的要求,并给出了相应的设防概率水准;增加了场地分类标准,并相应修改了设计反应谱;改进了地基中可液化土的判别方法和抗液化措施;根据1994年国家批准发布的GB50199-94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》的原则和要求,在保持规连续性的条件下,区别不同情况,把各类主要水工建筑物的抗震计算从定值安全系数法向分项系数概率极限状态的体系"转轨,套改",并给出了各类水工建筑物相应的结构系数;采用了对混凝土水工建筑物以计入结构,地基和库水相互作用的动力法为主和拟静力法为辅的抗震计算方法,对土石坝采用按设计烈度取相应动态分布系数的拟静力抗震计算方法;在编写的格局上改为按水工建筑物类型分章,各章分别给出抗震计算和抗震措施,并补充了容.希望有关单位在执行本规的过程中,结合工程实际,注意总结经验和积累资料,如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄交归口管理单位,以便今后再次修订时考虑.本规由原能源部,水利部水利水电规划设计总院提出修订.本规由水利部水利水电规划设计管理局归口.本规解释单位:水利部水利水电规划设计管理局本规修订主编单位:中国水利水电科学研究院本规修订协编单位:电力工业部勘测设计研究院,电力工业部西北勘测设计研究院,上海市水利工程设计研究院,理工大学,河海大学.本规主要起草人:厚群,侯顺载,郭锡荣,苏克忠,王钟宁,佳梅,卫明,林皋, 方大凤,黄家森, 瓒,梁爱虎,武清玺,王锡忠,师接劳目次1 总则2 术语,符号2.1 术语2.2 基本符号3 场地和地基3.1 场地3.2 地基4 地震作用和抗震计算4.1 地震动分量及其组合4.2 地震作用的类别4.3 设计地震加速度和设计反应谱4.4 地震作用和其它作用的组合4.5 结构计算模式和计算方法4.6 水工混凝土材料动态性能4.7 承载能力分项系数极限状态抗震设计4.8 附属结构的抗震计算4.9 地震动土压力5 土石坝5.1 抗震计算5.2 抗震措施6 重力坝6.1 抗震计算6.2 抗震措施7 拱坝7.1 抗震计算7.2 抗震措施8 水闸8.1 抗震计算8.2 抗震措施9 水工地下结构9.1 抗震计算9.2 抗震措施10 进水塔10.1 抗震计算10.2 抗震措施11 水电站压力钢管和地面厂房11.1 压力钢管11.2 地面厂房附录A 土石坝的抗震计算1 总则1.0.1为做好水工建筑物的抗震设计,减轻地震破坏及防止次生灾害,特制定本规.1.0.2适用围:1 主要适用于设计烈度为6,7,8,9度的1,2,3级的碾压式土石坝,混凝土重力坝,混凝土拱坝,平原地区水闸,溢洪道,地下结构,进水塔,水电站压力钢管和地面厂房等水工建筑物的抗震设计.2 设计烈度为6度时,可不进行抗震计算,但对1级水工建筑物仍应按本规采取适当的抗震措施.3 设计烈度高于9度的水工建筑物或高度大于250m的壅水建筑物,其抗震安全性应进行专门研究论证后,报主管部门审查,批准.1.0.3按本规进行抗震设计的水工建筑物能抗御设计烈度地震;如有局部损坏,经一般处理后仍可正常运行.1.0.4水工建筑物工程场地地震烈度或基岩峰值加速度,应根据工程规模和区域地震地质条件按下列规定确定:1 一般情况下,应采用《中国地震烈度区划图(1990)》确定的基本烈度.2 基本烈度为6度及6度以上地区的坝高超过200m或库容大于100亿m3的大型工程,以及基本烈度为7度及7度以上地区坝高超过150m的大(1)型工程,应根据专门的地震危险性分析提供的基岩峰值加速度超越概率成果,按本规1.0.6的规定取值.1.0.5水工建筑物的工程抗震设防类别应根据其重要性和工程场地基本烈度按表1.0.5的规定确定.表1.0.5 工程抗震设防类别1.0.6各类水工建筑物抗震设计的设计烈度或设计地震加速度代表值应按下列规定确定:1 一般采用基本烈度作为设计烈度.2 工程抗震设防类别为甲类的水工建筑物,可根据其遭受强震影响的危害性,在基本烈度基础上提高1度作为设计烈度.3 凡按本规1.0.4作专门的地震危险性分析的工程,其设计地震加速度代表值的概率水准,对壅水建筑物应取基准期100年超越概率P100为0.02,对非壅水建筑物应取基准期50年超越概率P50为0.05.4 其它特殊情况需要采用高于基本烈度的设计烈度时,应经主管部门批准.5 施工期的短暂状况,可不与地震作用组合;空库时,如需要考虑地震作用时,可将设计地震加速度代表值减半进行抗震设计.坝高大于100m,库容大于5亿m3的水库,如有可能发生高于6度的水库诱发地震时,应在水库蓄水前就进行地震前期监测.1.0.8水工建筑物的抗震设计宜符合下列基本要求:1 结合抗震要求选择有利的工程地段和场地.2 避免地基和邻近建筑物的岸坡失稳.3 选择安全经济合理的抗震结构方案和抗震措施.4 在设计中从抗震角度提出对施工质量的要求和措施.5 便于震后对遭受震害的建筑物进行检修.重要水库宜设置泄水建筑物,隧洞等,保证必要时能适当地降低库水位.1.0.9设计烈度为8,9度时,工程抗震设防类别为甲类的水工建筑物,应进行动力试验验证,并提出强震观测设计,必要时,在施工期宜设场地效应台阵,以监测可能发生的强震;工程抗震设防类别为乙类的水工建筑物,宜满足类似要求.1.0.10引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中应用而构成本标准的条文.在标准出版时,所示版本均为有效.所有标准都会被修改,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性. GBJ11-89 建筑抗震设计规GB50199-94 水利水电工程结构可靠度设计统一标准SL/T191-96 水工混凝土结构设计规SDJ12-78 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区,丘陵区部分)SDJ21-78 混凝土重力坝设计规SD133-84 水闸设计规SD134-84 水工隧洞设计规SD144-85 水电站压力钢管设计规SD145-85 混凝土拱坝设计规SDJ217-87 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(平原,海滨部分)SDJ218-84 碾压式土石坝设计规SD303-88 水电站进水口设计规SD335-89 水电站厂房设计规按本规进行水工建筑物抗震设计时,尚应符合有关标准,规的要求.同级行业标准规中,有关水工建筑物抗震方面的规定不符合本规的,应以本规为准.2 术语,符号2.1 术语2.1.1抗震设计:地震区的工程结构所进行的一种专项设计.一般包括抗震计算和抗震措施两个方面.2.1.2基本烈度:50年期限,一般场地条件下,可能遭遇超越概率P50为0.10的地震烈度.一般为《中国地震烈度区划图(1990)》上所标示的地震烈度值,对重大工程应通过专门的场地地震危险性分析工作确定.设计烈度:在基本烈度基础上确定的作为工程设防依据的地震烈度.2.1.4水库诱发地震:由于水库蓄水或大量泄水而引起库区及附近发生的地震.2.1.5地震动:由地震引起的岩土运动.2.1.6地震作用:地震动施加于结构上的动态作用.2.1.7地震动峰值加速度:地震动过程中,地表质点运动加速度的最大绝对值.2.1.8设计地震加速度:由专门的地震危险性分析按规定的设防概率水准所确定的,或一般情况下与设计烈度相对应的地震动峰值加速度.2.1.9地震作用效应:地震作用引起的结构力,变形,裂缝开展等动态效应.2.1.10地震液化:地震动引起的饱和砂土,粉土和少粘性土颗粒趋于紧密,孔隙水压力增大,有效应力趋近于零的现象.2.1.11设计反应谱:抗震设计中所采用的一定阻尼比的单质点体系,在地震作用下的最大加速度反应随体系自振周期变化的曲线,一般以其与地震动最大峰值加速度的比值表示.2.1.12动力法:按结构动力学理论求解结构地震作用效应的方法.2.1.13时程分析法:由结构基本运动方程输入地震加速度记录进行积分,求得整个时间历程结构地震作用效应的方法.2.1.14振型分解法:先求解结构对应其各阶振型的地震作用效应后,再组合成结构总地震作用效应的方法.各阶振型效应用时程分析法求得后直接叠加的称振型分解时程分析法,用反应谱法求得后再组合的称振型分解反应谱法.2.1.15平方和方根(SRSS)法:取各阶振型地震作用效应的平方总和的方根作为总地震作用效应的振型组合方法.2.1.16完全二次型方根(CQC)法:取各阶振型地震作用效应的平方项和不同振型耦联项的总和的方根作为总地震作用效应的振型组合方法.2.1.17地震动水压力:地震作用引起的水体对结构产生的动态压力.2.1.18地震动土压力:地震作用引起的土体对结构产生的动态压力.2.1.19拟静力法:将重力作用,设计地震加速度与重力加速度比值,给定的动态分布系数三者乘积作为设计地震力的静力分析方法.2.1.20地震作用的效应折减系数:由于地震作用效应计算方法的简化而引入的对地震作用效应进行折减的系数.2.1.21自振周期:结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间.对应于第-振型的自振周期称基本自振周期.2.2 基本符号2.2.1作用和作用效应:ah---水平向设计地震加速度代表值;a v---竖向设计地震加速度代表值;g---重力加速度;Pw(h)---水深h处的地震动水压力代表值;F 0---建筑物单位宽度迎水面的总地震动水压力代表值;Fi---作用在质点i的水平向地震惯性力的代表值;F E---地震主动动土压力代表值;G E---产生地震惯性力的建筑物总重力作用的标准值;T i---质点i的动态分布系数;β---设计反应谱;ζ---地震作用的效应折减系数.2.2.2材料性能和几何参数:a k---几何参数的标准值;f k---材料性能的标准值;N63.5---标准贯入锤击数;N cr---临界锤击数;ρw---水体质量密度的标准值.2.2.3分项系数极限状态设计:E k---地震作用的代表值;G k---永久作用的标准值;Q k---可变作用的标准值;R---结构的抗力;S---结构的作用效应;γ0---结构重要性系数;γρ---承载能力极限状态的结构系数;γm---材料性能的分项系数;γG ---永久作用的分项系数;γQ---可变作用的分项系数;ψ---设计状况系数.2.2.4其他:T---结构自振周期;T g---特征周期;λf ---附属结构和主体结构的基本频率比值;λm---附属结构和主体结构质量比值.3 场地和地基3.1 场地3.1.1水工建筑物的场地选择,应在工程地质勘察和专门工程地质研究的基础上,按构造活动性,边坡稳定性和场地地基条件等进行综合评价.可按表3.1.1划分为有利,不利和危险地段.宜选择对建筑物抗震相对有利地段,避开不利地段,未经充分论证不得在危险地段进行建设. 表3.1.1 各类地段的划分水工建筑物开挖后的场地土类型,宜根据土层剪切波速,按表3.1.2划分.3.1.3场地类别应根据场地土类型和场地覆盖层厚度划分为四类,并宜符合表3.1.3的规定.s sm厚度的各土层剪切波速,按土层厚度加权的平均值.表3.1.3 场地类别的划分3.1.4在水工建筑物场地围,岩体结构复杂,有软弱结构面或夹泥层不利组合,边坡稳定条件较差时,应查明在设计烈度的地震作用下不稳定边坡的分布,估计可能的危害程度,提出处理措施.3.2 地基3.2.1水工建筑物地基的抗震设计,应综合考虑上部建筑物的型式,荷载,水力,运行条件,以及地基和岸坡的工程地质,水文地质条件.对于坝,闸等壅水建筑物的地基和岸坡,应要求在设计烈度的地震作用下不发生失稳破坏和渗透破坏,避免产生影响建筑物使用的有害变形.3.2.2水工建筑物的地基和岸坡中的断裂,破碎带及层间错动等软弱结构面,特别是缓倾角夹泥层和可能发生泥化的岩层,应根据其产状,埋藏深度,边界条件,渗流情况,物理力学性质以及建筑物的设计烈度,论证其在设计烈度的地震作用下不致发生失隐和超过允许的变形,必要时应采取抗震措施.3.2.3地基中液化土层的判别,可按《水利水电工程地质勘察规》中的有关规定进行评价.3.2.4地基中的可液化土层,可根据工程的类型和具体情况,选择采用以下抗震措施:1 挖除可液化土层并用非液化土置换;2 振冲加密,重夯击实等人工加密的方法;3 填土压重;4 桩体穿过可液化土层进入非液化土层的桩基;5 混凝土连续墙或其它方法围封可液化地基.3.2.5重要工程地基中的软弱粘土层,应进行专门的抗震试验研究和分析.一般情况下,地基中的软弱粘土层的评价可采用以下标准:1 液性指数I L≥0.75;2 无侧限抗压强度q u≤50kPa;3 标准贯入锤击数N63.5≤4;4 灵敏度S t≥4.3.2.6地基中的软弱粘土层,可根据建筑物的类型和具体情况,选择采用以下抗震措施:1 挖除或置换地基中的软弱粘土;2 预压加固;3 压重和砂井排水;4 桩基或复合地基.3.2.7水工建筑物地基和岸坡的防渗结构及其连接部位以及排水反滤结构等,应采取措施防止地震时产生危害性裂缝引起渗流量增大,或发生管涌,流土等险情.3.2.8岩土性质,厚度等在水平方向变化很大的不均匀地基,应采取措施防止地震时产生较大的不均匀沉陷,滑移和集中渗漏,并采取提高上部建筑物适应地基不均匀沉陷能力的措施.4 地震作用和抗震计算4.1 地震动分量及其组合4.1.1一般情况下,水工建筑物可只考虑水平向地震作用.4.1.2设计烈度为8,9度的1,2级下列水工建筑物:土石坝,重力坝等壅水建筑物,长悬臂,大跨度或高耸的水工混凝土结构,应同时计入水平向和竖向地震作用.4.1.3严重不对称,空腹等特殊型式的拱坝,以及设计烈度为8,9度的1,2级双曲拱坝,宜对其竖向地震作用效应作专门研究.4.1.4一般情况下土石坝,混凝土重力坝,在抗震设计中可只计入顺河流方向的水平向地震作用. 两岸陡坡上的重力坝段,宜计入垂直河流方向的水平向地震作用.4.1.5重要的土石坝,宜专门研究垂直河流方向的水平向地震作用.4.1.6混凝土拱坝应同时考虑顺河流方向和垂直河流方向的水平向地震作用.4.1.7闸墩,进水塔,闸顶机架和其它两个主轴方向刚度接近的水工混凝土结构,应考虑结构的两个主轴方向的水平向地震作用.4.1.8当同时计算互相正交方向地震的作用效应时,总的地震作用效应可取各方向地震作用效应平方总和的方根值;当同时计算水平向和竖向地震作用效应时,总的地震作用效应也可将竖向地震作用效应乘以0.5的遇合系数后与水平向地震作用效应直接相加.4.2 地震作用的类别4.2.1一般情况下,水工建筑物抗震计算应考虑的地震作用为:建筑物自重和其上的荷重所产生的地震惯性力,地震动土压力,水平向地震作用的动水压力.4.2.2除面板堆石坝外,土石坝的地震动水压力可以不计.4.2.3地震浪压力和地震对渗透压力,浮托力的影响可以不计.4.2.4地震对淤沙压力的影响,一般可以不计,此时计算地震动水压力的建筑物前水深应包括淤沙深度;当高坝的淤沙厚度特别大时,地震对淤沙压力的影响应作专门研究.4.3 设计地震加速度和设计反应谱4.3.1除按1.0.6规定的概率水准由专门的地震危险性分析确定水平向设计地震加速度代表值a h外,其余应根据设计烈度按表4.3.1的规定取值.表4.3.1 水平向设计地震加速度代表值a h设计烈度7 8 9a h0.1g 0.2g 0.4g注:g=9.81m/s4.3.2竖向设计地震加速度的代表值a v应取水平向设计地震加速度代表值的2/3.4.3.3设计反应谱应根据场地类别和结构自振周期T按图4.3.3采用.4.3.4各类水工建筑物的设计反应谱最大值的代表值βmax应按表4.3.4的规定取值.图4.3.3 设计反应谱max建筑物类型重力坝拱坝水闸,进水塔及其他混凝土建筑物βmax 2.00 2.50 2.254.3.5设计反应谱下限值的代表值βmin应不小于设计反应谱最大值的代表值的20%.4.3.6不同类别场地的特征周期T g应按表4.3.6的规定取值.表4.3.6 特征周期T g场地类别ⅠⅡⅢⅣT g (s) 0.20 0.30 0.40 0.654.3.7设计烈度不大于8度且基本自振周期大于1.0s的结构,特征周期宜延长0.05s.4.4 地震作用和其他作用的组合4.4.1一般情况下,作抗震计算时的上游水位可采用正常蓄水位;多年调节水库经论证后可采用低于正常蓄水位的上游水位.4.4.2土石坝的上游坝坡抗震稳定计算,应根据运用条件选用对坝坡抗震稳定最不利的常遇水位进行抗震计算.4.4.3土石坝的上游坝坡抗震稳定计算,需要时,应将地震作用和常遇的水位降落幅值组合. 4.4.4重要的拱坝及水闸的抗震强度计算,宜补充地震作用和常遇低水位组合的验算.4.5 结构计算模式和计算方法4.5.1各类水工建筑物抗震计算中,地震作用效应的计算模式应与相应设计规规定的计算模式相同. 4.5.2除了窄河谷中的土石坝和横缝经过灌浆的重力坝外,重力坝,水闸,土石坝均可取单位宽度或单个坝(闸)段进行抗震计算. 4.5.3各类工程抗震设防类别的水工建筑物,除土石坝,水闸应分别按第5,8章规定外,地震作用效应计算方法应按表4.5.3的规定采用.其中工程抗震设防类别为乙,丙类的水工建筑物,其地震作用效应的计算方法,应按本规各类水工建筑物章节中的有关条文规定采用. 4.5.4采用动力法计算地震作用效应时,应考虑结构和地基的动力相互作用,与水体接触的建筑物,还应考虑结构和水体的动力相互作用,但可不计库水可压缩性及地震动输入的不均匀性. 表4.5.5作为线弹性结构的混凝土建筑物,可采用振型分解反应谱法或振型分解时程分析法,此时,拱坝的阻尼比可在3%~5%围选取,重力坝的阻尼比可在5%~10%围选取,其他建筑物可取5%. 4.5.6采用振型分解反应谱法计算地震作用效应时,可由各阶振型的地震作用效应按平方和方根法组合.当两个振型的频率差的绝对值与其中一个较小的频率之比小于0.1时,地震作用效应宜采用完全二次型方根法组合:∑∑=mjjim iE SS S ρ (4.5.6-1)()()()()222222/341418ωωωωωωγζζγγζζγγζγζζζρj i j ij i j i ij ++++-+=(4.5.6-2)式中:S E ---地震作用效应;S i ,S j ---分别为第i 阶,第j 阶振型的地震作用效应; m---计算采用的振型数;ρij ---第i 阶和第j 阶的振型相关系数;ζi ,ζj ---分别为第i 阶,第j 阶振型的阻尼比; γω---圆频率比, γω=ωj /ωi ;ωi , ωj ---分别为第i 阶,第j 阶振型的圆频率. 4.5.7地震作用效应影响不超过5%的高阶振型可略去不计.采用集中质量模型时,集中质量的个数不宜少于地震作用效应计算中采用的振型数的4倍. 4.5.8采用时程分析法计算地震作用效应时,宜符合下列规定:1 应至少选择类似场地地震地质条件的2条实测加速度记录和1条以设计反应谱为目标谱的人工生成模拟地震加速度时程;2 设计地震加速度时程的峰值应按4.3.1或1.0.6的规定采用;3 不同地震加速度时程计算的结果应进行综合分析,以确定设计验算采用的地震作用效应. 4.5.9当采用拟静力法计算地震作用效应时,沿建筑物高度作用于质点i 的水平向地震惯性力代表值应按下式计算:F i =a h ζG Ei a i /g (4.5.9)式中 F i ---作用在质点i 的水平向地震惯性力代表值; a---地震作用的效应折减系数,除另有规定外,取0.25; G Ei ---集中在质点i 的重力作用标准值;T i ---质点i 的动态分布系数,应按本规各类水工建筑物章节中的有关条文规定采用; g---重力加速度.4.6 水工混凝土材料动态性能 4.6.1除水工钢筋混凝土结构外的混凝土水工建筑物的抗震强度计算中,混凝土动态强度和动态弹性模量的标准值可较其静态标准值提高30%;混凝土动态抗拉强度的标准值可取为动态抗压强度标准值的8%. 4.6.2在混凝土水工建筑物的抗震稳定计算中,动态抗剪强度参数的标准值可取静态标准值,当采用拟静力法计算地震作用效应时,应取静态均值. 4.6.3各类极限状态下的材料动态性能的分项系数可取静态作用下的值. 4.7 承载能力分项系数极限状态抗震设计 4.7.1各类水工建筑物的抗震强度和稳定应满足下列承载能力极限状态设计式()⎪⎪⎭⎫⎝⎛≤k m k d k k E k Q k G a f R a E Q G S ,1,,,,0γγγγγψγ (4.7.1)式中:γ0---结构重要性系数,应按GB50199-94的规定取值; j---设计状况系数,可取0.85; S(·)---结构的作用效应函数; γG ---永久作用的分项系数; G k ---永久作用的标准值; γQ ---可变作用的分项系数; Q k ---可变作用的标准值;γE ---地震作用的分项系数,取1.0; E k ---地震作用的代表值; a k ---几何参数的标准值;γd---承载能力极限状态的结构系数; R(·)---结构的抗力函数; f k---材料性能的标准值; γm ---材料性能的分项系数. 4.7.2各类水工建筑物在地震作用下应验算的极限状态及其相应的结构系数,均应按本规相应建筑物章节中的有关规定采用.。
水工建筑物抗震设计规范
水工建筑物抗震设计规范提起水工建筑物,很多人的第一印象可能都和大坝一类的大型水利建筑有关。
实际上,水工建筑物除了所有大坝等大型水利设施外,还包括桥梁、渠道、隧道、水坝、混凝土堤坝及水库等。
由于水工建筑物主要结构物位于水位以下,其抗震性能特别重要,为了保证水工建筑物的安全,必须有一套完善的抗震设计规范来约束设计。
一、抗震设计要点1.根据地形特征进行分布式防震设计。
水工建筑物的抗震设计应根据其地形特征进行分布式防震设计,以免结构和基础服务于地震力的作用,而受到严重的损坏。
2.改善建筑物的结构特性。
抗震设计中,应对水工建筑物的结构特性作出合理的改善,以提高其地震响应性能,防止结构受到地震的损坏。
3.采用可靠的工程材料。
水工建筑物抗震设计中,应采用可靠耐久的工程材料,以确保其结构稳定性和耐震性能。
4.实施防止滑坡的抗震措施。
结构的防滑措施不仅对结构的性能有很大的影响,而且可以有效防止滑坡,使结构抗震性能更加稳定,同时也可以防止水位发生变化。
二、抗震设计方法1.抗震设计要求合乎建筑法规和规范。
在水工建筑物抗震设计时,要求抗震设计要求符合当地建筑法规和规范,以确保结构安全可靠。
2.按照建筑结构特性进行抗震设计。
水工建筑物是大型的、具有复杂的抗震结构的,必须按照它们结构特性的特点,设计出合理的抗震措施,确保其抗震性能。
3.把握水工建筑物防灾防损设计原则。
水工建筑物抗震设计过程中,要注意把握抗震设计原则,以防止损失和降低伤亡。
4.实施抗震设计时考虑强烈地震的影响。
在水工建筑物的抗震设计中,要考虑强烈地震的影响,确保其在强烈地震条件下仍可能达到安全可靠的效果。
总之,水工建筑物的抗震性能对于维护水利设施的安全和稳定至关重要,必须采取合理的抗震措施来克服地震灾害,以保障人民生命财产安全。
因此,《水工建筑物抗震设计规范》必须得到严格的贯彻,以保障社会安全发展。
水工建筑物抗震设计规范
水工建筑物抗震设计规范现行的建筑物抗震设计规范均要求对水工建筑物进行专门的抗震设计,以确保其在遭受来自地震的力的情况下能够耐受并保持稳定运行。
本文的目的是针对水工建筑物抗震设计的具体情况,阐述其相关的抗震设计规范。
一、水工建筑物的抗震设计原则水工建筑物的抗震设计需要考虑许多因素,包括结构的强度、刚度、耐久性及水工建筑物的稳定性等。
因此,抗震设计原则应考虑如下几点:1.结构设计应合理:应科学地设计结构,使其能够抵御有效的地震动力,并保持稳定的性能;2.结构设计要考虑各环境因素:水工结构物要考虑水环境特殊性,在抗震设计时需要加强各种水文条件对结构所造成的影响,必要时应采取增加抗震性能的措施;3.结构材料要适宜:应严格按照规范规定选定结构材料,有效地利用材料强度和刚度,并优化材料组合和构造;4.合理布置地基:应严格按照规范规定进行地基布置,采取必要的地基加固措施,保证结构的稳定性及其地震性能;5.合理设计勘测计算:应按照规范规定进行勘测计算,通过先进的研究方法,确定结构的抗震性能,并通过有效的设计措施加以改善;6.合理施工把握变换:应严格按照规范要求进行施工,以避免施工过程中的缺陷,并及时纠正施工过程中可能造成的稳定问题。
二、水工建筑物的抗震设计措施水工建筑物的抗震设计措施应基于上述抗震设计原则,采取有效的抗震设计措施,以保证其在遭受来自地震力的情况下能够耐受并保持稳定运行。
1.抗震设计对沉管式水工结构而言是非常重要的:根据现行国家标准,沉管式水工建筑物的抗震设计应考虑结构整体刚度、强度及稳定性等,以保证结构在有效地震作用下能够稳定运行;2.水工建筑物结构材料的选用应科学、合理:根据施工环境的特点、结构的耐久性及耐磨性的要求,科学、合理选用结构材料,从而确保结构的强度和刚度;3.抗震设计要考虑外力作用:因为水工建筑物的工作以及水环境的特殊性,水工建筑物的抗震设计要考虑外力作用,即来自水流、冰冻及洪水等外部力,在抗震设计时要加以考虑;4.结构抗震性能的改善:水工建筑物的抗震性能可以通过合理的结构调整改善,如增加抗震剪力构件、采取抗震阻尼措施等,都能够提高水工建筑物的抗震性能;5.施工质量的保证:水工建筑物的抗震性能可能会因施工质量的问题而受到影响,因此,工程施工时应严格按照规范要求,精心把握施工变换,有效地保证水工建筑物的抗震性能。
水工建筑物抗震设计规范
水工建筑物抗震设计规范水工建筑物抗震设计规范是指针对水工建筑物进行抗震设计所遵循的规范和标准。
水工建筑物抗震设计规范的制定,旨在确保水工建筑物在地震发生时能够保持结构的完整性和稳定性,最大程度地减少地震对水工建筑物造成的破坏和损失。
一、设计基本原则1. 抗震设计应采用现代工程技术和方法,充分考虑地震波动特性和水工建筑物的结构特点,确保设计满足抗震要求。
2. 抗震设计应根据不同区域的地震状况,确定相应的地震分区,按照地震作用参数进行计算和设计。
3. 抗震设计应满足水工建筑物的使用功能、安全性和经济性要求,兼顾抗震设防水平和造价控制。
4. 抗震设计应遵循“抗震设计准则”和相关国家标准的要求,确保设计的科学性、合理性和可行性。
二、抗震设计要求1. 结构选择和布局应符合抗震设计要求,采用适宜的结构形式和关键节点的布置方式,确保水工建筑物具有良好的抗震性能。
2. 结构的抗震设计应满足水工建筑物的抗震设防烈度要求,结构的刚度和强度要与地震作用相匹配。
3. 结构的抗震设计应采用合理的荷载组合和滑移抗震分析方法,对结构的抗倾覆和抗滑移能力进行评估和设计。
4. 抗震设计应考虑水工建筑物在地震作用下的静力和动力响应,对结构进行合理的受力分析和变形控制。
5. 抗震设计应合理配置水工建筑物的附属设施,包括管道、水泵、阀门等,确保其在地震发生时的连续性和稳定性。
三、材料选用和施工要求1. 抗震设计应选用符合国家标准和规范要求的建筑材料,确保其质量和可靠性。
2. 抗震设计应根据水工建筑物的特殊性,选择合适的防震材料和抗震措施,提高结构的抗震能力。
3. 施工单位应按照设计要求进行施工,确保工程质量和施工安全。
施工过程中应注意对结构的保护和监控,确保结构的完整性和稳定性。
四、质量控制和监督管理1. 抗震设计的质量控制应符合国家标准和相关规范的要求,确保设计的准确性和可靠性。
2. 工程施工应按照设计文件和相关规范进行,施工单位应建立健全的质量管理体系,确保施工质量的监督和控制。
水工建筑物抗震设计规范
水工建筑物抗震设计规范水工建筑物抗震设计规范是由中华人民共和国建设部负责管理的关于水工建筑物抗震的技术规范。
内容有:总则,术语,基本规定,设计等。
下面是第一章总则第一条根据建设部城乡建设与住房保障部办公厅颁布的《关于印发〈 2011年工程建设标准制订、修订计划(第二批)〉的通知》(建标办[2011]81号)要求,为加强水工建筑物抗震设计管理,确保建筑安全,制定本规范。
1。
本规范适用于新建、扩建、改建的大坝、闸坝、水电站厂房和泵站等水工建筑物的抗震设计。
对既有水工建筑物也应当采取抗震加固措施。
对现有水工建筑物进行抗震鉴定时,应当符合本规范的要求。
2。
建筑物地基基础和上部结构分别划分为两个抗震设防类别时,应分别采用各自的抗震设防分类标准,当两者的抗震设防类别不同时,应按较高的抗震设防类别进行抗震设防。
3。
对场地条件特殊或工程复杂、重要的大型水工建筑物,可按专门规定或相关标准进行抗震设计。
4。
工程地质和水文地质条件具有高烈度区特点的水工建筑物,其抗震设计应按专门规定或相关标准执行。
5。
不同的地震动参数对建筑物的影响程度存在差异。
4。
根据地震动峰值加速度反应谱特征周期,建筑物所在地区分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ,Ⅷ,Ⅸ8个抗震设防类别。
Ⅰ,Ⅱ类建筑物适用于重大建筑和高度大于150m的建筑。
Ⅱ,Ⅲ类建筑物适用于次重大建筑和高度大于120m的建筑。
Ⅳ类建筑物适用于严重次重大建筑和高度大于50m的建筑。
Ⅴ类建筑物适用于特别重大建筑和高度大于60m的建筑。
Ⅵ类建筑物适用于重要建筑和高度大于24m的建筑。
Ⅶ类建筑物适用于一般建筑和高度大于12m 的建筑。
Ⅷ类建筑物适用于其他建筑和高度小于24m的建筑。
5。
Ⅵ,Ⅶ类建筑物除应符合本章的规定外,尚应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》 GB50011的有关规定。
6。
Ⅳ类建筑物除应符合本章的规定外,尚应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》 GB50023的有关规定。
水工建筑物抗震设计规范标准
中华人民共和国行业标准SL203-97水工建筑物抗震设计规范Specificatins for seismic design of hydraulic structures1997-08-04发布1997-10-01实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国行业标准主编单位:中国水利水电科学研究院批准部门:中华人民共和国水利部施行日期:1997年10月1日中华人民共和国水利部关于发布《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97的通知水科技[1997]439号根据部水利水电技术标准制定,修订计划,由水利水电规划设计总院主持,以中国水利水电科学研究院为主编单位修订的《水工建筑物抗震设计规范》,经审查批准为水利行业标准,现予以发布.标准的名称和编号为:SL203-97.原《水工建筑物抗震设计规范》SDJ10-78同时废止. 本标准自1997年10月1日起实施.在实施过程中各单位应注意总结经验,如有问题请函告主持部门,并由其负责解释.本标准文本由中国水利水电出版社出版发行.一九九七年八月四日前言本规范是根据原能源部,水利部水利水电规划设计总院(91)水规设便字第35号文的通知,由中国水利水电科学研究院会同有关设计研究院和高等院校对原水利电力部于1978年发布试行的SDJ10-78《水工建筑物抗震设计规范》进行修订而成.本规范在修订过程中,主编单位会同各协编单位开展了广泛的专题研究,调查总结了近年来国内外大地震的经验教训,吸收采用了地震工程新的科研成果,考虑了我国的经济条件和工程实际,提出修订稿后,在全国广泛征求了有关设计,施工,科研,教学单位及管理部门和有关专家的意见,经过反复讨论,修改和试设计,最后由电力工业部水电水利规划设计管理局会同水利部水利水电规划设计管理局组织审查定稿.本规范为强制性行业标准,替代SDJ10-78.本规范共分11章和1个标准的附录.这次修订的主要内容有:进一步明确了规范适用的烈度范围,水工建筑物等级和类型,并扩大了建筑物类型和坝高的适用范围;提出了对重要水工建筑物进行专门的工程场地地震危险性分析以确定地震动参数的要求,并给出了相应的设防概率水准;增加了场地分类标准,并相应修改了设计反应谱;改进了地基中可液化土的判别方法和抗液化措施;根据1994年国家批准发布的GB50199-94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》的原则和要求,在保持规范连续性的条件下,区别不同情况,把各类主要水工建筑物的抗震计算从定值安全系数法向分项系数概率极限状态的体系"转轨,套改",并给出了各类水工建筑物相应的结构系数;采用了对混凝土水工建筑物以计入结构,地基和库水相互作用的动力法为主和拟静力法为辅的抗震计算方法,对土石坝采用按设计烈度取相应动态分布系数的拟静力抗震计算方法;在编写的格局上改为按水工建筑物类型分章,各章分别给出抗震计算和抗震措施,并补充了内容.希望有关单位在执行本规范的过程中,结合工程实际,注意总结经验和积累资料,如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄交归口管理单位,以便今后再次修订时考虑.本规范由原能源部,水利部水利水电规划设计总院提出修订.本规范由水利部水利水电规划设计管理局归口.本规范解释单位:水利部水利水电规划设计管理局本规范修订主编单位:中国水利水电科学研究院本规范修订协编单位:电力工业部昆明勘测设计研究院,电力工业部西北勘测设计研究院,上海市水利工程设计研究院,大连理工大学,河海大学.本规范主要起草人:陈厚群,侯顺载,郭锡荣,苏克忠,王钟宁,杨佳梅,卫明,林皋, 方大凤,黄家森,李瓒,梁爱虎,武清玺,王锡忠,师接劳目次1 总则2 术语,符号2.1 术语2.2 基本符号3 场地和地基3.1 场地3.2 地基4 地震作用和抗震计算4.1 地震动分量及其组合4.2 地震作用的类别4.3 设计地震加速度和设计反应谱4.4 地震作用和其它作用的组合4.5 结构计算模式和计算方法4.6 水工混凝土材料动态性能4.7 承载能力分项系数极限状态抗震设计4.8 附属结构的抗震计算4.9 地震动土压力5 土石坝5.1 抗震计算5.2 抗震措施6 重力坝6.1 抗震计算6.2 抗震措施7 拱坝7.1 抗震计算7.2 抗震措施8 水闸8.1 抗震计算8.2 抗震措施9 水工地下结构9.1 抗震计算9.2 抗震措施10 进水塔10.1 抗震计算10.2 抗震措施11 水电站压力钢管和地面厂房11.1 压力钢管11.2 地面厂房附录A 土石坝的抗震计算1 总则1.0.1为做好水工建筑物的抗震设计,减轻地震破坏及防止次生灾害,特制定本规范.1.0.2适用范围:1 主要适用于设计烈度为6,7,8,9度的1,2,3级的碾压式土石坝,混凝土重力坝,混凝土拱坝,平原地区水闸,溢洪道,地下结构,进水塔,水电站压力钢管和地面厂房等水工建筑物的抗震设计.2 设计烈度为6度时,可不进行抗震计算,但对1级水工建筑物仍应按本规范采取适当的抗震措施.3 设计烈度高于9度的水工建筑物或高度大于250m的壅水建筑物,其抗震安全性应进行专门研究论证后,报主管部门审查,批准.1.0.3按本规范进行抗震设计的水工建筑物能抗御设计烈度地震;如有局部损坏,经一般处理后仍可正常运行.1.0.4水工建筑物工程场地地震烈度或基岩峰值加速度,应根据工程规模和区域地震地质条件按下列规定确定:1 一般情况下,应采用《中国地震烈度区划图(1990)》确定的基本烈度.2 基本烈度为6度及6度以上地区的坝高超过200m或库容大于100亿m3的大型工程,以及基本烈度为7度及7度以上地区坝高超过150m的大(1)型工程,应根据专门的地震危险性分析提供的基岩峰值加速度超越概率成果,按本规范1.0.6的规定取值.1.0.5水工建筑物的工程抗震设防类别应根据其重要性和工程场地基本烈度按表1.0.5的规定确定.表1.0.5 工程抗震设防类别1.0.6各类水工建筑物抗震设计的设计烈度或设计地震加速度代表值应按下列规定确定:1 一般采用基本烈度作为设计烈度.2 工程抗震设防类别为甲类的水工建筑物,可根据其遭受强震影响的危害性,在基本烈度基础上提高1度作为设计烈度.3 凡按本规范1.0.4作专门的地震危险性分析的工程,其设计地震加速度代表值的概率水准,对壅水建筑物应取基准期100年内超越概率P100为0.02,对非壅水建筑物应取基准期50年内超越概率P50为0.05.4 其它特殊情况需要采用高于基本烈度的设计烈度时,应经主管部门批准.5 施工期的短暂状况,可不与地震作用组合;空库时,如需要考虑地震作用时,可将设计地震加速度代表值减半进行抗震设计.1.0.7坝高大于100m,库容大于5亿m3的水库,如有可能发生高于6度的水库诱发地震时,应在水库蓄水前就进行地震前期监测.1.0.8水工建筑物的抗震设计宜符合下列基本要求:1 结合抗震要求选择有利的工程地段和场地.2 避免地基和邻近建筑物的岸坡失稳.3 选择安全经济合理的抗震结构方案和抗震措施.4 在设计中从抗震角度提出对施工质量的要求和措施.5 便于震后对遭受震害的建筑物进行检修.重要水库宜设置泄水建筑物,隧洞等,保证必要时能适当地降低库水位.1.0.9设计烈度为8,9度时,工程抗震设防类别为甲类的水工建筑物,应进行动力试验验证,并提出强震观测设计,必要时,在施工期宜设场地效应台阵,以监测可能发生的强震;工程抗震设防类别为乙类的水工建筑物,宜满足类似要求.1.0.10引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中应用而构成本标准的条文.在标准出版时,所示版本均为有效.所有标准都会被修改,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性. GBJ11-89 建筑抗震设计规范GB50199-94 水利水电工程结构可靠度设计统一标准SL/T191-96 水工混凝土结构设计规范SDJ12-78 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区,丘陵区部分)SDJ21-78 混凝土重力坝设计规范SD133-84 水闸设计规范SD134-84 水工隧洞设计规范SD144-85 水电站压力钢管设计规范SD145-85 混凝土拱坝设计规范SDJ217-87 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(平原,海滨部分)SDJ218-84 碾压式土石坝设计规范SD303-88 水电站进水口设计规范SD335-89 水电站厂房设计规范按本规范进行水工建筑物抗震设计时,尚应符合有关标准,规范的要求.同级行业标准规范中,有关水工建筑物抗震方面的规定不符合本规范的,应以本规范为准.2 术语,符号2.1 术语2.1.1抗震设计:地震区的工程结构所进行的一种专项设计.一般包括抗震计算和抗震措施两个方面.2.1.2基本烈度:50年期限内,一般场地条件下,可能遭遇超越概率P50为0.10的地震烈度.一般为《中国地震烈度区划图(1990)》上所标示的地震烈度值,对重大工程应通过专门的场地地震危险性分析工作确定.2.1.3设计烈度:在基本烈度基础上确定的作为工程设防依据的地震烈度.2.1.4水库诱发地震:由于水库蓄水或大量泄水而引起库区及附近发生的地震.2.1.5地震动:由地震引起的岩土运动.2.1.6地震作用:地震动施加于结构上的动态作用.2.1.7地震动峰值加速度:地震动过程中,地表质点运动加速度的最大绝对值.2.1.8设计地震加速度:由专门的地震危险性分析按规定的设防概率水准所确定的,或一般情况下与设计烈度相对应的地震动峰值加速度.2.1.9地震作用效应:地震作用引起的结构内力,变形,裂缝开展等动态效应.2.1.10地震液化:地震动引起的饱和砂土,粉土和少粘性土颗粒趋于紧密,孔隙水压力增大,有效应力趋近于零的现象.2.1.11设计反应谱:抗震设计中所采用的一定阻尼比的单质点体系,在地震作用下的最大加速度反应随体系自振周期变化的曲线,一般以其与地震动最大峰值加速度的比值表示.2.1.12动力法:按结构动力学理论求解结构地震作用效应的方法.2.1.13时程分析法:由结构基本运动方程输入地震加速度记录进行积分,求得整个时间历程内结构地震作用效应的方法.2.1.14振型分解法:先求解结构对应其各阶振型的地震作用效应后,再组合成结构总地震作用效应的方法.各阶振型效应用时程分析法求得后直接叠加的称振型分解时程分析法,用反应谱法求得后再组合的称振型分解反应谱法.2.1.15平方和方根(SRSS)法:取各阶振型地震作用效应的平方总和的方根作为总地震作用效应的振型组合方法.2.1.16完全二次型方根(CQC)法:取各阶振型地震作用效应的平方项和不同振型耦联项的总和的方根作为总地震作用效应的振型组合方法.2.1.17地震动水压力:地震作用引起的水体对结构产生的动态压力.2.1.18地震动土压力:地震作用引起的土体对结构产生的动态压力.2.1.19拟静力法:将重力作用,设计地震加速度与重力加速度比值,给定的动态分布系数三者乘积作为设计地震力的静力分析方法.2.1.20地震作用的效应折减系数:由于地震作用效应计算方法的简化而引入的对地震作用效应进行折减的系数.2.1.21自振周期:结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间.对应于第-振型的自振周期称基本自振周期.2.2 基本符号2.2.1作用和作用效应:ah---水平向设计地震加速度代表值;a v---竖向设计地震加速度代表值;g---重力加速度;Pw(h)---水深h处的地震动水压力代表值;F 0---建筑物单位宽度迎水面的总地震动水压力代表值;Fi---作用在质点i的水平向地震惯性力的代表值;F E---地震主动动土压力代表值;G E---产生地震惯性力的建筑物总重力作用的标准值;T i---质点i的动态分布系数;β---设计反应谱;ζ---地震作用的效应折减系数.2.2.2材料性能和几何参数:a k---几何参数的标准值;f k---材料性能的标准值;N63.5---标准贯入锤击数;N cr---临界锤击数;ρw---水体质量密度的标准值.2.2.3分项系数极限状态设计:E k---地震作用的代表值;G k---永久作用的标准值;Q k---可变作用的标准值;R---结构的抗力;S---结构的作用效应;γ0---结构重要性系数;γρ---承载能力极限状态的结构系数;γm---材料性能的分项系数;γG ---永久作用的分项系数;γQ---可变作用的分项系数;ψ---设计状况系数.2.2.4其他:T---结构自振周期;T g---特征周期;λf ---附属结构和主体结构的基本频率比值;λm---附属结构和主体结构质量比值.3 场地和地基3.1 场地3.1.1水工建筑物的场地选择,应在工程地质勘察和专门工程地质研究的基础上,按构造活动性,边坡稳定性和场地地基条件等进行综合评价.可按表3.1.1划分为有利,不利和危险地段.宜选择对建筑物抗震相对有利地段,避开不利地段,未经充分论证不得在危险地段进行建设.表3.1.1 各类地段的划分3.1.2水工建筑物开挖后的场地土类型,宜根据土层剪切波速,按表3.1.2划分.3.1.3场地类别应根据场地土类型和场地覆盖层厚度划分为四类,并宜符合表3.1.3的规定.表3.1.2 场地土类型的划分注:υs为土层剪切波速;υsm为土层平均剪切波速,取建基面下15m内且不深于场地覆盖层厚度的各土层剪切波速,按土层厚度加权的平均值.表3.1.3 场地类别的划分3.1.4在水工建筑物场地范围内,岩体结构复杂,有软弱结构面或夹泥层不利组合,边坡稳定条件较差时,应查明在设计烈度的地震作用下不稳定边坡的分布,估计可能的危害程度,提出处理措施.3.2 地基3.2.1水工建筑物地基的抗震设计,应综合考虑上部建筑物的型式,荷载,水力,运行条件,以及地基和岸坡的工程地质,水文地质条件.对于坝,闸等壅水建筑物的地基和岸坡,应要求在设计烈度的地震作用下不发生失稳破坏和渗透破坏,避免产生影响建筑物使用的有害变形.3.2.2水工建筑物的地基和岸坡中的断裂,破碎带及层间错动等软弱结构面,特别是缓倾角夹泥层和可能发生泥化的岩层,应根据其产状,埋藏深度,边界条件,渗流情况,物理力学性质以及建筑物的设计烈度,论证其在设计烈度的地震作用下不致发生失隐和超过允许的变形,必要时应采取抗震措施.3.2.3地基中液化土层的判别,可按《水利水电工程地质勘察规范》中的有关规定进行评价.3.2.4地基中的可液化土层,可根据工程的类型和具体情况,选择采用以下抗震措施:1 挖除可液化土层并用非液化土置换;2 振冲加密,重夯击实等人工加密的方法;3 填土压重;4 桩体穿过可液化土层进入非液化土层的桩基;5 混凝土连续墙或其它方法围封可液化地基.3.2.5重要工程地基中的软弱粘土层,应进行专门的抗震试验研究和分析.一般情况下,地基中的软弱粘土层的评价可采用以下标准:1 液性指数I L≥0.75;2 无侧限抗压强度q u≤50kPa;3 标准贯入锤击数N63.5≤4;4 灵敏度S t≥4.3.2.6地基中的软弱粘土层,可根据建筑物的类型和具体情况,选择采用以下抗震措施:1 挖除或置换地基中的软弱粘土;2 预压加固;3 压重和砂井排水;4 桩基或复合地基.3.2.7水工建筑物地基和岸坡的防渗结构及其连接部位以及排水反滤结构等,应采取措施防止地震时产生危害性裂缝引起渗流量增大,或发生管涌,流土等险情.3.2.8岩土性质,厚度等在水平方向变化很大的不均匀地基,应采取措施防止地震时产生较大的不均匀沉陷,滑移和集中渗漏,并采取提高上部建筑物适应地基不均匀沉陷能力的措施.4 地震作用和抗震计算4.1 地震动分量及其组合4.1.1一般情况下,水工建筑物可只考虑水平向地震作用.4.1.2设计烈度为8,9度的1,2级下列水工建筑物:土石坝,重力坝等壅水建筑物,长悬臂,大跨度或高耸的水工混凝土结构,应同时计入水平向和竖向地震作用.4.1.3严重不对称,空腹等特殊型式的拱坝,以及设计烈度为8,9度的1,2级双曲拱坝,宜对其竖向地震作用效应作专门研究.4.1.4一般情况下土石坝,混凝土重力坝,在抗震设计中可只计入顺河流方向的水平向地震作用. 两岸陡坡上的重力坝段,宜计入垂直河流方向的水平向地震作用.4.1.5重要的土石坝,宜专门研究垂直河流方向的水平向地震作用.4.1.6混凝土拱坝应同时考虑顺河流方向和垂直河流方向的水平向地震作用.4.1.7闸墩,进水塔,闸顶机架和其它两个主轴方向刚度接近的水工混凝土结构,应考虑结构的两个主轴方向的水平向地震作用.4.1.8当同时计算互相正交方向地震的作用效应时,总的地震作用效应可取各方向地震作用效应平方总和的方根值;当同时计算水平向和竖向地震作用效应时,总的地震作用效应也可将竖向地震作用效应乘以0.5的遇合系数后与水平向地震作用效应直接相加.4.2 地震作用的类别4.2.1一般情况下,水工建筑物抗震计算应考虑的地震作用为:建筑物自重和其上的荷重所产生的地震惯性力,地震动土压力,水平向地震作用的动水压力.4.2.2除面板堆石坝外,土石坝的地震动水压力可以不计.4.2.3地震浪压力和地震对渗透压力,浮托力的影响可以不计.4.2.4地震对淤沙压力的影响,一般可以不计,此时计算地震动水压力的建筑物前水深应包括淤沙深度;当高坝的淤沙厚度特别大时,地震对淤沙压力的影响应作专门研究.4.3 设计地震加速度和设计反应谱4.3.1除按1.0.6规定的概率水准由专门的地震危险性分析确定水平向设计地震加速度代表值a h外,其余应根据设计烈度按表4.3.1的规定取值.表4.3.1 水平向设计地震加速度代表值a h注:g=9.81m/s24.3.2竖向设计地震加速度的代表值a v应取水平向设计地震加速度代表值的2/3.4.3.3设计反应谱应根据场地类别和结构自振周期T按图4.3.3采用.4.3.4各类水工建筑物的设计反应谱最大值的代表值βmax应按表4.3.4的规定取值.图4.3.3 设计反应谱表4.3.4 设计反应谱最大值的代表值βmax4.3.5设计反应谱下限值的代表值βmin应不小于设计反应谱最大值的代表值的20%.4.3.6不同类别场地的特征周期T g应按表4.3.6的规定取值.表4.3.6 特征周期T g4.3.7设计烈度不大于8度且基本自振周期大于1.0s的结构,特征周期宜延长0.05s.4.4 地震作用和其他作用的组合4.4.1一般情况下,作抗震计算时的上游水位可采用正常蓄水位;多年调节水库经论证后可采用低于正常蓄水位的上游水位.4.4.2土石坝的上游坝坡抗震稳定计算,应根据运用条件选用对坝坡抗震稳定最不利的常遇水位进行抗震计算.4.4.3土石坝的上游坝坡抗震稳定计算,需要时,应将地震作用和常遇的水位降落幅值组合.4.4.4重要的拱坝及水闸的抗震强度计算,宜补充地震作用和常遇低水位组合的验算.4.5 结构计算模式和计算方法4.5.1各类水工建筑物抗震计算中,地震作用效应的计算模式应与相应设计规范规定的计算模式相同.4.5.2除了窄河谷中的土石坝和横缝经过灌浆的重力坝外,重力坝,水闸,土石坝均可取单位宽度或单个坝(闸)段进行抗震计算.4.5.3各类工程抗震设防类别的水工建筑物,除土石坝,水闸应分别按第5,8章规定外,地震作用效应计算方法应按表4.5.3的规定采用.其中工程抗震设防类别为乙,丙类的水工建筑物,其地震作用效应的计算方法,应按本规范各类水工建筑物章节中的有关条文规定采用.4.5.4采用动力法计算地震作用效应时,应考虑结构和地基的动力相互作用,与水体接触的建筑物,还应考虑结构和水体的动力相互作用,但可不计库水可压缩性及地震动输入的不均匀性.表4.5.3 地震作用效应的计算方法4.5.5作为线弹性结构的混凝土建筑物,可采用振型分解反应谱法或振型分解时程分析法,此时,拱坝的阻尼比可在3%~5%范围内选取,重力坝的阻尼比可在5%~10%范围内选取,其他建筑物可取5%. 4.5.6采用振型分解反应谱法计算地震作用效应时,可由各阶振型的地震作用效应按平方和方根法组合.当两个振型的频率差的绝对值与其中一个较小的频率之比小于0.1时,地震作用效应宜采用完全二次型方根法组合:∑∑=mjjim iE SS S ρ (4.5.6-1)()()()()222222/341418ωωωωωωγζζγγζζγγζγζζζρji j ij i j i ij ++++-+=(4.5.6-2)式中:S E ---地震作用效应;S i ,S j ---分别为第i 阶,第j 阶振型的地震作用效应; m---计算采用的振型数;ρij ---第i 阶和第j 阶的振型相关系数; ζi ,ζj ---分别为第i 阶,第j 阶振型的阻尼比; γω---圆频率比, γω=ωj /ωi ;ωi , ωj ---分别为第i 阶,第j 阶振型的圆频率. 4.5.7地震作用效应影响不超过5%的高阶振型可略去不计.采用集中质量模型时,集中质量的个数不宜少于地震作用效应计算中采用的振型数的4倍.4.5.8采用时程分析法计算地震作用效应时,宜符合下列规定:1 应至少选择类似场地地震地质条件的2条实测加速度记录和1条以设计反应谱为目标谱的人工生成模拟地震加速度时程;2 设计地震加速度时程的峰值应按4.3.1或1.0.6的规定采用;3 不同地震加速度时程计算的结果应进行综合分析,以确定设计验算采用的地震作用效应.4.5.9当采用拟静力法计算地震作用效应时,沿建筑物高度作用于质点i的水平向地震惯性力代表值应按下式计算:F i=a hζG Ei a i/g(4.5.9)式中F i---作用在质点i的水平向地震惯性力代表值;a---地震作用的效应折减系数,除另有规定外,取0.25;G Ei---集中在质点i的重力作用标准值;T i---质点i的动态分布系数,应按本规范各类水工建筑物章节中的有关条文规定采用;g---重力加速度.4.6 水工混凝土材料动态性能4.6.1除水工钢筋混凝土结构外的混凝土水工建筑物的抗震强度计算中,混凝土动态强度和动态弹性模量的标准值可较其静态标准值提高30%;混凝土动态抗拉强度的标准值可取为动态抗压强度标准值的8%.4.6.2在混凝土水工建筑物的抗震稳定计算中,动态抗剪强度参数的标准值可取静态标准值,当采用拟静力法计算地震作用效应时,应取静态均值. 4.6.3各类极限状态下的材料动态性能的分项系数可取静态作用下的值. 4.7 承载能力分项系数极限状态抗震设计 4.7.1各类水工建筑物的抗震强度和稳定应满足下列承载能力极限状态设计式()⎪⎪⎭⎫⎝⎛≤k m k d k k E k Q k G a f R a E Q G S ,1,,,,0γγγγγψγ (4.7.1) 式中:γ0---结构重要性系数,应按GB50199-94的规定取值; j---设计状况系数,可取0.85; S(·)---结构的作用效应函数; γG ---永久作用的分项系数; G k ---永久作用的标准值; γQ ---可变作用的分项系数; Q k ---可变作用的标准值; γE ---地震作用的分项系数,取1.0; E k ---地震作用的代表值; a k ---几何参数的标准值;γd---承载能力极限状态的结构系数; R(·)---结构的抗力函数; f k---材料性能的标准值;。
水工建筑物抗震设计规范[SL203-97]条文说明
物损害的实例 特别在一些施工质量较差的工程的薄弱部位 设计烈度为 度时 抗震计算不会起
控制作用 因此只要求对重要水工建筑物参照本规范采取适当的抗震措施 设计烈度在 度以上
的工程 国内外仅有个别实例 且都未经设计强震考验 又鉴于我国主要水工建筑物的设计规范都
仅适用于
级建筑物 因此 本规范明确主要适用于设计烈度为
地下厂房等大型洞室及河岸式进 出口等建筑物 调压塔可参照进水塔有关规定使用 厂房包括河
床式 坝后式 岸坡式水电站厂房 泵站厂房可参照使用 这些使用范围都是和各类水工建筑物相
应的设计规范相协调一致的 对设计烈度高于 度的水工建筑物或高度超过
的壅水建筑
物 目前缺乏较成熟的抗震经验 要求对其抗震安全性进行专门研究论证后 报主管部门审查 批
抗震计算 抗震措施 进水塔 抗震计算 水电站压力钢管和地面厂房 压力钢管 地面厂房
水工建筑物抗震设计规范 条文说明
总则
本条简要说明制定本规范的目的 特别指明了要防止水工建筑物地震破坏导致的次生灾
害
本条规定了本规范的适用范围 国内外震害情况表明 水工建筑物一般从 度开始出现地
震损害 因此 各国都以 度作为抗震计算和设防的起点 但国内外也有 度地震造成水工建筑
场地类别是场地条件的综合表征 除考虑表层土软硬特征外 还考虑了覆盖层厚度的影响 对边坡稳定条件较差的情况 应核算其设计地震烈度下的稳定性 一般采用拟静力法 与
刚体极限平衡法配套使用 对于重要工程也可采用比较精确的动力分析法 与有限单元法配套使 用
地基
本条系
水工建筑物抗震设计规范 第 条并作了补充 对于坝 闸等壅水建筑
物的地基和岸坡 在地震作用下 除要求不发生失稳破坏和渗透破坏 避免产生影响建筑物的有害
水工建筑物抗震设计规范
水工建筑物抗震设计规范水工建筑物抗震设计规范主要是为了确保水工建筑物在地震发生时能够保持基本功能不受破坏,并且能够保护人员和财产的安全。
本文将从材料选择、结构设计和施工监管等方面进行介绍。
一、材料选择1. 水工建筑物的主要材料应选择具有良好抗震性能的材料,如高强度混凝土和高强度钢材,以保证结构的整体稳定性和抗震性能;2. 钢筋混凝土构件中的钢筋应设置充足,具有良好的延性和韧性,以增强构件的抗震性能;3. 涵洞、堤坝等水工建筑物的基础应选择稳定可靠的材料,如钢筋混凝土桩或灌注桩,以增强基础的抗震能力。
二、结构设计1. 水工建筑物的结构设计应满足抗震设防烈度,确保在设定的地震烈度下,结构不会发生倒塌或破坏;2. 结构应设计为具有一定延性和韧性的体系,以吸收地震能量,减小地震引起的损伤;3. 结构应考虑不同方向的水平地震力和垂直地震力的作用,采取适当的结构形式和抗震构造措施,如屋架、抱杆、增加剪力墙等;4. 结构的连接部位应设置合理的连接件,如抗震锚固件和抗震支撑,以确保连接部位的稳定性和整体抗震性能。
三、施工监管1. 施工单位应按照设计要求进行施工,确保材料和结构的质量符合规范要求;2. 施工单位应建立健全的施工监管制度,进行施工进度和质量的监督检查;3. 施工单位应安排专业技术人员进行施工现场的抗震设备安装和调试,确保抗震设备的有效性;4. 监理单位应对施工单位进行监督检查,确保施工单位按照设计和规范要求进行施工;5. 施工单位和监理单位应保持沟通和协作,及时解决施工中遇到的问题,并记录相关施工过程和质量检查结果。
综上所述,水工建筑物抗震设计规范是确保水工建筑物在地震发生时能够保持基本功能不受破坏的重要保障。
通过合理选择材料、精确结构设计和严格的施工监管,可以有效提高水工建筑物的抗震能力,保护人员和财产的安全。
水工建筑物抗震设计规范
水工建筑物抗震设计规范引言:第一部分:抗震设计规范的必要性1.水工建筑物的特殊要求:2.安全性和可靠性要求:第二部分:抗震设计规范的具体内容1.地震工作参数:根据水工建筑物所处地点的地震烈度等级,确定合理的抗震设防烈度,并根据水工建筑物的重要性等级,确定相应的抗震设防等级。
同时,要制定地震设计加速度、地震波的选用、临界地震烈度等相关参数。
2.结构设计要求:(1)使用合适的结构形式,如框架结构、桁架结构,以提高结构整体的刚性和抗震能力;(2)采用适当的材料和工艺,如强度和刚度较高的混凝土、钢材;(3)考虑结构的地基基础,加强基础的承载能力和稳定性。
3.抗震措施:根据设计要求,采取相应的抗震措施,如增加支撑、加强柱子、设立隔震层等,以提高结构在地震作用下的抗震能力。
第三部分:抗震设计规范的实施方式1.专业人员参与:抗震设计规范的制定和实施需要多个专业领域的专家参与,包括结构工程师、地震工程师、水利工程师等,确保设计方案的科学性和可行性。
2.技术标准和规程:制定抗震设计规范需要参考相关的技术标准和规程,如《建筑抗震设计规范》、《水船建筑物结构设计规范》等,以确保设计与国家相关标准的一致性。
3.监督和检验措施:实施抗震设计规范需要加强对设计和施工的监督和检验。
在设计和施工过程中,应严格按照规范要求进行,同时建立相应的检验机制和监督体系。
结论:水工建筑物抗震设计规范的制定和实施是确保水工建筑物安全运行和减少地震灾害影响的重要措施。
在规范的指导下,通过科学合理的设计和施工,可以提高水工建筑物的抗震能力,保障人民生命财产安全和水利工程的正常运行。
因此,水工建筑物抗震设计规范的制定与实施势在必行,应受到重视和广泛推广。
水工建筑物荷载设计规范DL_5077-1997
前言1 范围2 引用标准3 总则4 主要符号5 作用分类和作用效应组合6 建筑物自重及永久设备自重7 静水压力8 扬压力9 动水压力10 地应力及围岩压力11 土压力和淤沙压力12 风荷载和雪荷载13 冰压力和冻胀力14 浪压力15 楼面及平台活荷载16 桥机和门机荷载17 温度作用18 地震作用19 灌浆压力附录 A(标准的附录)水工结构主要作用按随时间变异的分类附录 B(标准的附录)水工建筑物的材料重度附录 C(标准的附录)混凝土衬砌有压隧洞的外水压力折减系数附录 D(标准的附录)改进阻力系数法附录 E(标准的附录)简单管路水锤压力计算公式附录 F(标准的附录)主动土压力系数Ka和静止土压力系数K0的计算附录 G(标准的附录)波浪要素和爬高计算附录 H(标准的附录)水库坝前水温计算附录 J(标准的附录)拱坝运行期温度作用的标准值附录 K(标准的附录) 本规范用词说明条文说明打印刷新水工建筑物荷载设计规范Specifications for load design ofhydraulic structureDL5077—1997主编单位:电力工业部中南勘测设计研究院批准部门:中华人民共和国电力工业部批准文号:电综[1997]567号施行日期:1998年2月1日前言本规范是根据1990年原能源部、水利部水利水电规划设计总院“(90)水规字11号”文件的安排组织制订的。
其目的在于统一水利水电工程结构设计的作用(荷载)取值标准,以利于按照GB50199—94《水利水电工程可靠度设计统一标准》的原则和方法进行水工结构设计。
本规范必须与按照GB50199—94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》制订的其他水工结构设计规范配套使用。
本规范中所列全部附录都是标准的附录。
本规范由电力工业部水电水利规划设计总院提出、归口并负责解释。
本规范的主编单位:电力工业部中南勘测设计研究院。
参编单位有:电力工业部北京勘测设计研究院、西北勘测设计研究院、成都勘测设计研究院、华东勘测设计研究院,水利部上海勘测设计研究院、东北勘测设计研究院,中国水利水电科学研究院,南京水利科学研究院。
水工 建筑 物 抗震 设计 标准
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挡土墙设计规范(SL379-2007)
目次1 总则┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(48)3 级别划分与设计标准┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(50)3.1 级别划分┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(50)3.2 设计标准┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(51)4 工程布置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(55)4.1 一般规定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(55)4.2 结构布置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(56)4.3 防渗与排水布置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(64) 5 荷载┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(66)5.1 荷载分类及组合┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(66)5.2 荷载计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(66)6 稳定计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(69)6.1 一般规定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(69)6.2 抗渗稳定计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(7 1)6.3 抗滑稳定计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(7 2)6.4 抗倾覆稳定计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(76)6.5 抗浮稳定计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(7 6)6.6 地基整体稳定计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(76)6.7 地基沉降计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(7 7)7 结构计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(79)7.1 一般规定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(79)7.2 结构应力分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(8 1)8 地基处理┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(84)8.1 一般规定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(84)8.2 岩石地基处理┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(8 4)8.3 土质地基处理┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(8 5)1 总则1.0.1 水工挡土墙主要是指附属于水工建筑物的挡土建筑物。
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中华人民共和国行业标准SL203-97水工建筑物抗震设计规范Specificatins for seismic design of hydraulic structures1997-08-04发布1997-10-01实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国行业标准主编单位:中国水利水电科学研究院批准部门:中华人民共和国水利部施行日期:1997年10月1日中华人民共和国水利部关于发布《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97的通知水科技[1997]439号根据部水利水电技术标准制定,修订计划,由水利水电规划设计总院主持,以中国水利水电科学研究院为主编单位修订的《水工建筑物抗震设计规范》,经审查批准为水利行业标准,现予以发布.标准的名称和编号为:SL203-97.原《水工建筑物抗震设计规范》SDJ10-78同时废止. 本标准自1997年10月1日起实施.在实施过程中各单位应注意总结经验,如有问题请函告主持部门,并由其负责解释.本标准文本由中国水利水电出版社出版发行.一九九七年八月四日前言本规范是根据原能源部,水利部水利水电规划设计总院(91)水规设便字第35号文的通知,由中国水利水电科学研究院会同有关设计研究院和高等院校对原水利电力部于1978年发布试行的SDJ10-78《水工建筑物抗震设计规范》进行修订而成.本规范在修订过程中,主编单位会同各协编单位开展了广泛的专题研究,调查总结了近年来国内外大地震的经验教训,吸收采用了地震工程新的科研成果,考虑了我国的经济条件和工程实际,提出修订稿后,在全国广泛征求了有关设计,施工,科研,教学单位及管理部门和有关专家的意见,经过反复讨论,修改和试设计,最后由电力工业部水电水利规划设计管理局会同水利部水利水电规划设计管理局组织审查定稿.本规范为强制性行业标准,替代SDJ10-78.本规范共分11章和1个标准的附录.这次修订的主要内容有:进一步明确了规范适用的烈度范围,水工建筑物等级和类型,并扩大了建筑物类型和坝高的适用范围;提出了对重要水工建筑物进行专门的工程场地地震危险性分析以确定地震动参数的要求,并给出了相应的设防概率水准;增加了场地分类标准,并相应修改了设计反应谱;改进了地基中可液化土的判别方法和抗液化措施;根据1994年国家批准发布的GB50199-94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》的原则和要求,在保持规范连续性的条件下,区别不同情况,把各类主要水工建筑物的抗震计算从定值安全系数法向分项系数概率极限状态的体系"转轨,套改",并给出了各类水工建筑物相应的结构系数;采用了对混凝土水工建筑物以计入结构,地基和库水相互作用的动力法为主和拟静力法为辅的抗震计算方法,对土石坝采用按设计烈度取相应动态分布系数的拟静力抗震计算方法;在编写的格局上改为按水工建筑物类型分章,各章分别给出抗震计算和抗震措施,并补充了内容.希望有关单位在执行本规范的过程中,结合工程实际,注意总结经验和积累资料,如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄交归口管理单位,以便今后再次修订时考虑.本规范由原能源部,水利部水利水电规划设计总院提出修订.本规范由水利部水利水电规划设计管理局归口.本规范解释单位:水利部水利水电规划设计管理局本规范修订主编单位:中国水利水电科学研究院本规范修订协编单位:电力工业部昆明勘测设计研究院,电力工业部西北勘测设计研究院,上海市水利工程设计研究院,大连理工大学,河海大学.本规范主要起草人:陈厚群,侯顺载,郭锡荣,苏克忠,王钟宁,杨佳梅,卫明,林皋,方大凤,黄家森,李瓒,梁爱虎,武清玺,王锡忠,师接劳目次1总则2术语,符号2.1术语2.2基本符号3场地和地基3.1场地3.2地基4地震作用和抗震计算4.1地震动分量及其组合4.2地震作用的类别4.3设计地震加速度和设计反应谱4.4地震作用和其它作用的组合4.5结构计算模式和计算方法4.6水工混凝土材料动态性能4.7承载能力分项系数极限状态抗震设计4.8附属结构的抗震计算4.9地震动土压力5土石坝5.1抗震计算5.2抗震措施6重力坝6.1抗震计算6.2抗震措施7拱坝7.1抗震计算7.2抗震措施8水闸8.1抗震计算8.2抗震措施9水工地下结构9.1抗震计算9.2抗震措施10进水塔10.1抗震计算10.2抗震措施11水电站压力钢管和地面厂房11.1压力钢管11.2地面厂房附录A土石坝的抗震计算1总则1.0.1为做好水工建筑物的抗震设计,减轻地震破坏及防止次生灾害,特制定本规范.1.0.2适用范围:1主要适用于设计烈度为6,7,8,9度的1,2,3级的碾压式土石坝,混凝土重力坝,混凝土拱坝,平原地区水闸,溢洪道,地下结构,进水塔,水电站压力钢管和地面厂房等水工建筑物的抗震设计.2设计烈度为6度时,可不进行抗震计算,但对1级水工建筑物仍应按本规范采取适当的抗震措施.3设计烈度高于9度的水工建筑物或高度大于250m的壅水建筑物,其抗震安全性应进行专门研究论证后,报主管部门审查,批准.1.0.3按本规范进行抗震设计的水工建筑物能抗御设计烈度地震;如有局部损坏,经一般处理后仍可正常运行.1.0.4水工建筑物工程场地地震烈度或基岩峰值加速度,应根据工程规模和区域地震地质条件按下列规定确定:1一般情况下,应采用《中国地震烈度区划图(1990)》确定的基本烈度.2基本烈度为6度及6度以上地区的坝高超过200m或库容大于100亿m3的大型工程,以及基本烈度为7度及7度以上地区坝高超过150m的大(1)型工程,应根据专门的地震危险性分析提供的基岩峰值加速度超越概率成果,按本规范1.0.6的规定取值.1.0.5水工建筑物的工程抗震设防类别应根据其重要性和工程场地基本烈度按表1.0.5的规定确定.表1.0.5工程抗震设防类别1.0.6各类水工建筑物抗震设计的设计烈度或设计地震加速度代表值应按下列规定确定:1一般采用基本烈度作为设计烈度.2工程抗震设防类别为甲类的水工建筑物,可根据其遭受强震影响的危害性,在基本烈度基础上提高1度作为设计烈度.3凡按本规范1.0.4作专门的地震危险性分析的工程,其设计地震加速度代表值的概率水准,对壅水建筑物应取基准期100年内超越概率P100为0.02,对非壅水建筑物应取基准期50年内超越概率P50为0.05.4其它特殊情况需要采用高于基本烈度的设计烈度时,应经主管部门批准.5施工期的短暂状况,可不与地震作用组合;空库时,如需要考虑地震作用时,可将设计地震加速度代表值减半进行抗震设计.坝高大于100m,库容大于5亿m3的水库,如有可能发生高于6度的水库诱发地震时,应在水库蓄水前就进行地震前期监测.1.0.8水工建筑物的抗震设计宜符合下列基本要求:1结合抗震要求选择有利的工程地段和场地.2避免地基和邻近建筑物的岸坡失稳.3选择安全经济合理的抗震结构方案和抗震措施.4在设计中从抗震角度提出对施工质量的要求和措施.5便于震后对遭受震害的建筑物进行检修.重要水库宜设置泄水建筑物,隧洞等,保证必要时能适当地降低库水位.1.0.9设计烈度为8,9度时,工程抗震设防类别为甲类的水工建筑物,应进行动力试验验证,并提出强震观测设计,必要时,在施工期宜设场地效应台阵,以监测可能发生的强震;工程抗震设防类别为乙类的水工建筑物,宜满足类似要求.1.0.10引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中应用而构成本标准的条文.在标准出版时,所示版本均为有效.所有标准都会被修改,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性. GBJ11-89建筑抗震设计规范GB50199-94 水利水电工程结构可靠度设计统一标准SL/T191-96 水工混凝土结构设计规范SDJ12-78 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区,丘陵区部分)SDJ21-78 混凝土重力坝设计规范SD133-84 水闸设计规范SD134-84 水工隧洞设计规范SD144-85 水电站压力钢管设计规范SD145-85 混凝土拱坝设计规范SDJ217-87 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(平原,海滨部分)SDJ218-84 碾压式土石坝设计规范SD303-88 水电站进水口设计规范SD335-89 水电站厂房设计规范按本规范进行水工建筑物抗震设计时,尚应符合有关标准,规范的要求.同级行业标准规范中,有关水工建筑物抗震方面的规定不符合本规范的,应以本规范为准.2术语,符号2.1术语2.1.1抗震设计:地震区的工程结构所进行的一种专项设计.一般包括抗震计算和抗震措施两个方面.2.1.2基本烈度:50年期限内,一般场地条件下,可能遭遇超越概率P50为0.10的地震烈度.一般为《中国地震烈度区划图(1990)》上所标示的地震烈度值,对重大工程应通过专门的场地地震危险性分析工作确定.设计烈度:在基本烈度基础上确定的作为工程设防依据的地震烈度.2.1.4水库诱发地震:由于水库蓄水或大量泄水而引起库区及附近发生的地震.2.1.5地震动:由地震引起的岩土运动.2.1.6地震作用:地震动施加于结构上的动态作用.2.1.7地震动峰值加速度:地震动过程中,地表质点运动加速度的最大绝对值.2.1.8设计地震加速度:由专门的地震危险性分析按规定的设防概率水准所确定的,或一般情况下与设计烈度相对应的地震动峰值加速度.2.1.9地震作用效应:地震作用引起的结构内力,变形,裂缝开展等动态效应.2.1.10地震液化:地震动引起的饱和砂土,粉土和少粘性土颗粒趋于紧密,孔隙水压力增大,有效应力趋近于零的现象.2.1.11设计反应谱:抗震设计中所采用的一定阻尼比的单质点体系,在地震作用下的最大加速度反应随体系自振周期变化的曲线,一般以其与地震动最大峰值加速度的比值表示.2.1.12动力法:按结构动力学理论求解结构地震作用效应的方法.2.1.13时程分析法:由结构基本运动方程输入地震加速度记录进行积分,求得整个时间历程内结构地震作用效应的方法.2.1.14振型分解法:先求解结构对应其各阶振型的地震作用效应后,再组合成结构总地震作用效应的方法.各阶振型效应用时程分析法求得后直接叠加的称振型分解时程分析法,用反应谱法求得后再组合的称振型分解反应谱法.2.1.15平方和方根(SRSS)法:取各阶振型地震作用效应的平方总和的方根作为总地震作用效应的振型组合方法.2.1.16完全二次型方根(CQC)法:取各阶振型地震作用效应的平方项和不同振型耦联项的总和的方根作为总地震作用效应的振型组合方法.2.1.17地震动水压力:地震作用引起的水体对结构产生的动态压力.2.1.18地震动土压力:地震作用引起的土体对结构产生的动态压力.2.1.19拟静力法:将重力作用,设计地震加速度与重力加速度比值,给定的动态分布系数三者乘积作为设计地震力的静力分析方法.2.1.20地震作用的效应折减系数:由于地震作用效应计算方法的简化而引入的对地震作用效应进行折减的系数.2.1.21自振周期:结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间.对应于第-振型的自振周期称基本自振周期.2.2基本符号2.2.1作用和作用效应:ah---水平向设计地震加速度代表值;a v---竖向设计地震加速度代表值;g---重力加速度;Pw(h)---水深h处的地震动水压力代表值;F 0---建筑物单位宽度迎水面的总地震动水压力代表值;Fi---作用在质点i的水平向地震惯性力的代表值;F E---地震主动动土压力代表值;G E---产生地震惯性力的建筑物总重力作用的标准值;T i---质点i的动态分布系数;β---设计反应谱;ζ---地震作用的效应折减系数.2.2.2材料性能和几何参数:a k---几何参数的标准值;f k---材料性能的标准值;N63.5---标准贯入锤击数;N cr---临界锤击数;ρw---水体质量密度的标准值.2.2.3分项系数极限状态设计:E k---地震作用的代表值;G k---永久作用的标准值;Q k---可变作用的标准值;R---结构的抗力;S---结构的作用效应;γ0---结构重要性系数;γρ---承载能力极限状态的结构系数;γm---材料性能的分项系数;γG ---永久作用的分项系数;γQ---可变作用的分项系数;ψ---设计状况系数.2.2.4其他:T---结构自振周期;T g---特征周期;λf ---附属结构和主体结构的基本频率比值;λm---附属结构和主体结构质量比值.3场地和地基3.1场地3.1.1水工建筑物的场地选择,应在工程地质勘察和专门工程地质研究的基础上,按构造活动性,边坡稳定性和场地地基条件等进行综合评价.可按表3.1.1划分为有利,不利和危险地段.宜选择对建筑物抗震相对有利地段,避开不利地段,未经充分论证不得在危险地段进行建设.表3.1.1各类地段的划分水工建筑物开挖后的场地土类型,宜根据土层剪切波速,按表3.1.2划分.3.1.3场地类别应根据场地土类型和场地覆盖层厚度划分为四类,并宜符合表3.1.3的规定.s sm盖层厚度的各土层剪切波速,按土层厚度加权的平均值.表3.1.3场地类别的划分3.1.4在水工建筑物场地范围内,岩体结构复杂,有软弱结构面或夹泥层不利组合,边坡稳定条件较差时,应查明在设计烈度的地震作用下不稳定边坡的分布,估计可能的危害程度,提出处理措施.3.2地基3.2.1水工建筑物地基的抗震设计,应综合考虑上部建筑物的型式,荷载,水力,运行条件,以及地基和岸坡的工程地质,水文地质条件.对于坝,闸等壅水建筑物的地基和岸坡,应要求在设计烈度的地震作用下不发生失稳破坏和渗透破坏,避免产生影响建筑物使用的有害变形.3.2.2水工建筑物的地基和岸坡中的断裂,破碎带及层间错动等软弱结构面,特别是缓倾角夹泥层和可能发生泥化的岩层,应根据其产状,埋藏深度,边界条件,渗流情况,物理力学性质以及建筑物的设计烈度,论证其在设计烈度的地震作用下不致发生失隐和超过允许的变形,必要时应采取抗震措施.3.2.3地基中液化土层的判别,可按《水利水电工程地质勘察规范》中的有关规定进行评价. 3.2.4地基中的可液化土层,可根据工程的类型和具体情况,选择采用以下抗震措施:1挖除可液化土层并用非液化土置换;2振冲加密,重夯击实等人工加密的方法;3填土压重;4桩体穿过可液化土层进入非液化土层的桩基;5混凝土连续墙或其它方法围封可液化地基.3.2.5重要工程地基中的软弱粘土层,应进行专门的抗震试验研究和分析.一般情况下,地基中的软弱粘土层的评价可采用以下标准:1液性指数I L≥0.75;2无侧限抗压强度q u≤50kPa;3标准贯入锤击数N63.5≤4;4灵敏度S t≥4.3.2.6地基中的软弱粘土层,可根据建筑物的类型和具体情况,选择采用以下抗震措施:1挖除或置换地基中的软弱粘土;2预压加固;3压重和砂井排水;4桩基或复合地基.3.2.7水工建筑物地基和岸坡的防渗结构及其连接部位以及排水反滤结构等,应采取措施防止地震时产生危害性裂缝引起渗流量增大,或发生管涌,流土等险情.3.2.8岩土性质,厚度等在水平方向变化很大的不均匀地基,应采取措施防止地震时产生较大的不均匀沉陷,滑移和集中渗漏,并采取提高上部建筑物适应地基不均匀沉陷能力的措施.4地震作用和抗震计算4.1地震动分量及其组合4.1.1一般情况下,水工建筑物可只考虑水平向地震作用.4.1.2设计烈度为8,9度的1,2级下列水工建筑物:土石坝,重力坝等壅水建筑物,长悬臂,大跨度或高耸的水工混凝土结构,应同时计入水平向和竖向地震作用.4.1.3严重不对称,空腹等特殊型式的拱坝,以及设计烈度为8,9度的1,2级双曲拱坝,宜对其竖向地震作用效应作专门研究.4.1.4一般情况下土石坝,混凝土重力坝,在抗震设计中可只计入顺河流方向的水平向地震作用. 两岸陡坡上的重力坝段,宜计入垂直河流方向的水平向地震作用.4.1.5重要的土石坝,宜专门研究垂直河流方向的水平向地震作用.4.1.6混凝土拱坝应同时考虑顺河流方向和垂直河流方向的水平向地震作用.4.1.7闸墩,进水塔,闸顶机架和其它两个主轴方向刚度接近的水工混凝土结构,应考虑结构的两个主轴方向的水平向地震作用.4.1.8当同时计算互相正交方向地震的作用效应时,总的地震作用效应可取各方向地震作用效应平方总和的方根值;当同时计算水平向和竖向地震作用效应时,总的地震作用效应也可将竖向地震作用效应乘以0.5的遇合系数后与水平向地震作用效应直接相加.4.2地震作用的类别4.2.1一般情况下,水工建筑物抗震计算应考虑的地震作用为:建筑物自重和其上的荷重所产生的地震惯性力,地震动土压力,水平向地震作用的动水压力.4.2.2除面板堆石坝外,土石坝的地震动水压力可以不计.4.2.3地震浪压力和地震对渗透压力,浮托力的影响可以不计.4.2.4地震对淤沙压力的影响,一般可以不计,此时计算地震动水压力的建筑物前水深应包括淤沙深度;当高坝的淤沙厚度特别大时,地震对淤沙压力的影响应作专门研究.4.3设计地震加速度和设计反应谱4.3.1除按1.0.6规定的概率水准由专门的地震危险性分析确定水平向设计地震加速度代表值a h 外,其余应根据设计烈度按表4.3.1的规定取值.表4.3.1水平向设计地震加速度代表值a h设计烈度7 8 9a h0.1g 0.2g 0.4g注:g=9.81m/s24.3.2竖向设计地震加速度的代表值a v应取水平向设计地震加速度代表值的2/3.4.3.3设计反应谱应根据场地类别和结构自振周期T按图4.3.3采用.4.3.4各类水工建筑物的设计反应谱最大值的代表值βmax应按表4.3.4的规定取值.图4.3.3设计反应谱表4.3.4设计反应谱最大值的代表值βmax建筑物类型重力坝拱坝水闸,进水塔及其他混凝土建筑物βmax 2.00 2.50 2.254.3.5设计反应谱下限值的代表值βmin应不小于设计反应谱最大值的代表值的20%.4.3.6不同类别场地的特征周期T g应按表4.3.6的规定取值.表4.3.6特征周期T g场地类别ⅠⅡⅢⅣT g (s) 0.20 0.30 0.40 0.654.3.7设计烈度不大于8度且基本自振周期大于1.0s的结构,特征周期宜延长0.05s.4.4地震作用和其他作用的组合4.4.1一般情况下,作抗震计算时的上游水位可采用正常蓄水位;多年调节水库经论证后可采用低于正常蓄水位的上游水位.4.4.2土石坝的上游坝坡抗震稳定计算,应根据运用条件选用对坝坡抗震稳定最不利的常遇水位进行抗震计算.4.4.3土石坝的上游坝坡抗震稳定计算,需要时,应将地震作用和常遇的水位降落幅值组合.4.4.4重要的拱坝及水闸的抗震强度计算,宜补充地震作用和常遇低水位组合的验算.4.5结构计算模式和计算方法4.5.1各类水工建筑物抗震计算中,地震作用效应的计算模式应与相应设计规范规定的计算模式相同.4.5.2除了窄河谷中的土石坝和横缝经过灌浆的重力坝外,重力坝,水闸,土石坝均可取单位宽度或单个坝(闸)段进行抗震计算. 4.5.3各类工程抗震设防类别的水工建筑物,除土石坝,水闸应分别按第5,8章规定外,地震作用效应计算方法应按表4.5.3的规定采用.其中工程抗震设防类别为乙,丙类的水工建筑物,其地震作用效应的计算方法,应按本规范各类水工建筑物章节中的有关条文规定采用. 4.5.4采用动力法计算地震作用效应时,应考虑结构和地基的动力相互作用,与水体接触的建筑物,还应考虑结构和水体的动力相互作用,但可不计库水可压缩性及地震动输入的不均匀性. 表4.5.3 地震作用效应的计算方法4.5.5作为线弹性结构的混凝土建筑物,可采用振型分解反应谱法或振型分解时程分析法,此时,拱坝的阻尼比可在3%~5%范围内选取,重力坝的阻尼比可在5%~10%范围内选取,其他建筑物可取5%. 4.5.6采用振型分解反应谱法计算地震作用效应时,可由各阶振型的地震作用效应按平方和方根法组合.当两个振型的频率差的绝对值与其中一个较小的频率之比小于0.1时,地震作用效应宜采用完全二次型方根法组合:∑∑=mjjim iE SS S ρ (4.5.6-1)()()()()222222/341418ωωωωωωγζζγγζζγγζγζζζρj i j ij i j i ij ++++-+=(4.5.6-2)式中:S E ---地震作用效应;S i ,S j ---分别为第i 阶,第j 阶振型的地震作用效应; m---计算采用的振型数;ρij ---第i 阶和第j 阶的振型相关系数;ζi ,ζj ---分别为第i 阶,第j 阶振型的阻尼比; γω---圆频率比, γω=ωj /ωi ;ωi , ωj ---分别为第i 阶,第j 阶振型的圆频率. 4.5.7地震作用效应影响不超过5%的高阶振型可略去不计.采用集中质量模型时,集中质量的个数不宜少于地震作用效应计算中采用的振型数的4倍. 4.5.8采用时程分析法计算地震作用效应时,宜符合下列规定:1 应至少选择类似场地地震地质条件的2条实测加速度记录和1条以设计反应谱为目标谱的人工生成模拟地震加速度时程;2 设计地震加速度时程的峰值应按4.3.1或1.0.6的规定采用;3 不同地震加速度时程计算的结果应进行综合分析,以确定设计验算采用的地震作用效应. 4.5.9当采用拟静力法计算地震作用效应时,沿建筑物高度作用于质点i 的水平向地震惯性力代表值应按下式计算:F i =a h ζG Ei a i /g (4.5.9)式中 F i ---作用在质点i 的水平向地震惯性力代表值; a---地震作用的效应折减系数,除另有规定外,取0.25; G Ei ---集中在质点i 的重力作用标准值;T i ---质点i 的动态分布系数,应按本规范各类水工建筑物章节中的有关条文规定采用; g---重力加速度.4.6 水工混凝土材料动态性能 4.6.1除水工钢筋混凝土结构外的混凝土水工建筑物的抗震强度计算中,混凝土动态强度和动态弹性模量的标准值可较其静态标准值提高30%;混凝土动态抗拉强度的标准值可取为动态抗压强度标准值的8%. 4.6.2在混凝土水工建筑物的抗震稳定计算中,动态抗剪强度参数的标准值可取静态标准值,当采用拟静力法计算地震作用效应时,应取静态均值. 4.6.3各类极限状态下的材料动态性能的分项系数可取静态作用下的值. 4.7 承载能力分项系数极限状态抗震设计 4.7.1各类水工建筑物的抗震强度和稳定应满足下列承载能力极限状态设计式()⎪⎪⎭⎫⎝⎛≤k m k d k k E k Q k G a f R a E Q G S ,1,,,,0γγγγγψγ (4.7.1)式中:γ0---结构重要性系数,应按GB50199-94的规定取值; j---设计状况系数,可取0.85; S(·)---结构的作用效应函数; γG ---永久作用的分项系数; G k ---永久作用的标准值; γQ ---可变作用的分项系数; Q k ---可变作用的标准值;γE ---地震作用的分项系数,取1.0; E k ---地震作用的代表值; a k ---几何参数的标准值;γd---承载能力极限状态的结构系数; R(·)---结构的抗力函数; f k---材料性能的标准值; γm ---材料性能的分项系数. 4.7.2各类水工建筑物在地震作用下应验算的极限状态及其相应的结构系数,均应按本规范相应建筑物章节中的有关规定采用.。