中美抗震规范的比较与转换.

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中、美、欧三国抗震规范对比

中国规范GB50011，不管结构类型和延性如何，其设计反应谱均取为小震弹性谱。由上图可见，对于钢筋混凝土框架结构，中国规范的小震反应谱（亦即设计反应谱）与欧洲规范的中等延性等级的设计反应谱相当，明显大于高等延性等级的设计反应谱。
六、算例和结论
算例（5层钢筋混凝土框架结构）
层高3.5m，板厚120mm，8度（0.20g），一组，II类场地，楼面均布活荷载 2.5kN/m2，附加恒载1.8kN/m2，混凝土C30，钢筋fy＝360Mpa，fyv＝210Mpa。
美国IBC2003
• A-F类场地 • 波速测深30米 • 基岩700~1500米/秒
欧洲prEN1998
• A-E, S1,S2类场地 • 波速测深30米 • 基岩800米/秒
中美规范场地分类换算关系
vs(m/s) 1524
762
II
366 183
03
15
50
A
B
C
D
E
dov(m)
中欧规范场地分类换算关系
4423
2250
2250
2250
2250
1.77% 0.9%
0.9%
0.9%
0.9%
1071
773
615
727
572
0.78% 0.56% 0.45% 0.53% 0.42%
算例结论
• 与IBC-2003相比：对于延性较小的结构，IBC-2001 偏于保守；对于延性较大的结构，GB50011-2001 偏于保守；对于延性适中的结构，两本规范是相当的。
2.5 TC q T
ag
ag
S
2.5 q
TCTD T2
ag
0 T TB TB T TC

中美抗震规范对比讨论

了这些耗能构件之外，所有其他的结构构件（包括连接部分）都必须根据能量设计的概念进行设计，使其在地震作用下的变形保持在弹性范围内。现在考虑一个结构的反应曲线，令横坐标和纵坐标分别代表结构的层间位移和基底剪力比。如果结构在强震中的反应被设计为弹性的话，则需要的弹性基底剪力 % 比较大。考虑经济性， 0 ’ 1 2 3 推荐的设计方 * / 法利用了结构本身的耗能能力，该方法指定了一个设计地震力水平 % （其中 ( 为反应修正系数），显然% % (， 4 4"% * /／ 4比设计地震力水平 % % * / 减小很多。 4 是结构的首次屈服水平，它对应于结构反应开始明显偏离弹性范围时结构所受力的水平。若将结构实际的反应理想化，可以看出系数 ( 由两部分组成，即 ( " (!+ "#。延性折减系数 (! 代表地震力从到的折减，是由结构中的耗能构件决定的；结构强度 % %5 * / 之间的能量储备，由以下几个因素决系数 "# 代表 %5 和 % 4 定：结构的冗余度、层间极限位移、材料的强度、构件的尺寸、非地震荷载的组合等。虚心的碌碌：综合4 / * %和6 7 8 # * - 的回贴， ( 是否可以这样理解：在地震作用下，结构某些部位的构件进入塑性变形阶段，从而发挥耗散地震能量的作用；如果仍然采用弹性分析方法，意味着过高地估算了结构所经受的地震作用，所以除以 (。因此，按照E H I 2 8 4 的解释， ( 主要由两部分构成。第一部分是柔性降低系数，这是由结构系统的能量耗散构件所产生的；第二部分为系统强度系数，该参数描述结构从屈服强度到极限强度之间的强度安全储备，影响强度系数的因素包括结构安全储备、层间位移允许值、材料极限强度、结构空间构型的合理性以及非地震荷载的组合等。由于 ( 集众多因素在一身，因此， “ 大大简化了设计过程，使 ( 系数抗震设计法” 得结构工程师对于结构抗震性能只需进行弹性设计，就可以保证设计出来的结构能够在强震作用下表现出良好的弹塑性变形能力。再看中国规范，在考虑地震作用后，结构构件的可靠度应低于非抗震设计采用的可靠度，也就是说地震作用下结构构件容许适当的塑性变形或破坏，所以是不是可以在中国规范中引入构件抗震调整系数使之与国外规范的 ( 相对应建筑结构抗呢？或者说，国外规范中的 ( 应该怎样在中国《震规范》中得到体现呢？学无止境：

中美规范地震作用计算的对比

动态计算方法
弹性时程分析法
弹性时程分析法静力方法主要指“底部剪力法”，美国规范中称为等效侧力法（equivalent lateral force procedure）。动力方法主要指“振型分解反应谱法”，美国规范中称为振型反应谱分析（Modal response spectrum analysis）;动力方法还包括各种时程分析法----线性或非线性。中美规范都使用上述两种方法。
美国规范ASCE7-10做了相应规定：直接采用弹塑性反应谱理论，直接取设计地震(50年超越概率为10%)进行结构的抗震承载力验算和变形验算，在计算地震作用时就考虑了结构的塑性耗能要求。在设计地震作用下，允许结构进入非弹性工作阶段，可以有轻微的损坏，并通过结构反应调整系数 R 来折减弹性地震作用，即考虑了结构的弹塑性变形能力在弹性反应谱中的折减。由于结构反应调整系数与结构的位移延性有关，因此，并不需要按设计地震水准下的峰值反应加速度来确定结构的设计地震力，而是取不同的结构自振周期段的结构反应调整系数 R ，以降低后的峰值反应加速度作为设计峰值反应加速度，并由此确定设计地震力。 [1]
则：ASCE
情况4 GB500112010 ASCE7-10 8度设计地设计地震分震加速度值组为第三组 0.2g E类场地
则：ASCE
<2>7度区Ⅳ类场地罕遇地震的中国、美国规范反应谱对比
3.中美规范的地震作用方法种类比较
底部剪力法静态计算方法地震作用计算 Push-over分析振型分解反应谱法
查阅相关资料我们得到了中美框架结构的抗震设计的相关区别： ①在结构设计方面，美国采用周边抗震框架结构形式，仅由边榀抗震框架来承担整体结构的地震作用，其柱截面尺寸较大，除底层柱纵筋配筋率小于中国外，其余楼层柱纵筋配筋率两国结果相差不大，美国略高；美国规范对梁端、柱端加密区箍筋要求十分严格，其配箍率较中国大出许多。从整个结构设计过程可以看出，美国特殊框架结构采用低承载力高延性的设计思路，设计地震作用比中国低，但在抗震构造措施上，尤其是箍筋配置方面比中国严格许多； ②在结构弹塑性时程分析整体反应方面，对于采用了综合框架模型的中美框架结构，中国模型的整体变形仍然以剪切型为主，而美国模型的整体变形中弯曲变形成分较多，与中国框架结构变形趋势存在一定差异； ③无论是单榀抗震框架还是简化后代表三维空间结构的综合框架，中美两国模型的破坏均为“梁柱混合铰”模式，但是中国模型柱铰位置较为分散，分布于各个楼层，而美国模型柱铰集中分布于底层柱底，因此美国框架结构有着与中国框架结构不同的耗能机制，即允许底层柱底出铰，通过其变形来耗散能量。

中美抗震规范的比较与转换.

长周期过渡周期 TL
T0 Ts
与地震分区及震级有关，以区划图的形式给出
反应谱曲线平台段起始周期反应谱曲线平台段结束周期
第一部分
周期
地震规范基本概念介绍
* 结论：（1）中国规范和美国UBC规范类似，都采用场地土特性与地震分组（对于UBC为地震分区）来确定特征周期；（2）IBC、ASCE7：以区划图的方式给出，类似于GB中的 “中国地震动反应谱特征周期区图”。
I0 I1 II III IV
岩石、坚硬土或软岩石中硬土中软土软弱土
第一部分
场地土类别
*
地震规范基本概念介绍
结论：（1）中美规范中场地土类别的大致对应关系可见下表，方便在地震参数转换时予以考虑；（2）ASCE7中指出“如果场地的土壤特性具体信息不充分，在不能确定场地的级别情况下，都可划分为D类”
第一部分
GB：
地震规范基本概念介绍
地震烈度（地震分区）
震级：指一次地震所释放的能量大小，震级越高释放能量越大。国际通常采用里氏震级作为度量，里氏震级共有十二级。地震烈度：一次实际地震只有一个震级，但每次地震在地震影响区域的不用地点其地面设施和设备破坏程度不尽相同。因此，把某一地区遭受了地震的工程设施和设备宏观破坏程度称之为地震烈度。地震烈度=f 震级，震源深度，震中距，地震波传播介质目前，地震烈度是按宏观破坏情况进行评定，并把宏观破坏现象与烈度对应起来形成表格，即为国际通行的麦卡里烈度表。麦卡里烈度表把地震烈度分为12度地震基本烈度：地震基本烈度是具有一定发生概率的烈度值，是某一地区多年地震统计的最高地震烈度（一个概率统计的烈度）抗震设防烈度：抗震设防烈度是对建（构）筑物的抗震性能的要求，它不仅和当地的地震基本烈度有关，还和建（构）筑物本身的要求有关。甲级、乙级、丙、丁级设防烈度是不同的。一般情况下，抗震设防烈度可采用基本烈度。

中美抗震设计规范地震作用主要参数比较和转换

中美抗震设计规范地震作用主要参数比较和转换首先是地震烈度。

中美两国使用不同的地震烈度评定标准，分别是中国的《地震烈度评定标准》和美国的《修订版美国地震工程规范》。

虽然两者评定标准不同，但通过一定的转换关系可以相互对应。

一种常用的转换方法是根据地震烈度的描述特征进行转换，例如中国的6度和美国的VI度可以相对应。

其次是地震波参数。

中美两国在地震波参数的选择上也存在一些差异。

中国抗震设计规范使用的是近场地震动参数，采用的是地震动参数的峰值加速度、峰值速度和峰值位移。

而美国抗震设计规范则更加重视地震波的频谱特性，使用地震动参数的响应谱来刻画地震动的强度和频率分布。

因此，在进行参数转换时，需要考虑两种参数的差异性。

地震地表运动参数是指地震波对地表运动的影响程度。

中美两国地震地表运动参数的比较可以从地震波的强度和持续时间来进行。

一般来说，美国的地震波相对剧烈，持续时间较短，而中国的地震波相对较弱，持续时间较长。

因此，在抗震设计中，美国更加注重地震波的峰值参数，而中国更加注重地震波的累积效应。

最后是地震力参数。

地震力参数是地震作用对建筑物结构产生的力的描述，包括地震力系数、反应谱和地震效应系数等。

中美两国在地震力参数的设计上也存在一定的差异。

美国抗震设计规范更加注重结构的抗震性能，采用地震力系数或反应谱方法来计算结构的抗震力。

而中国抗震设计规范则更加注重结构的整体性能，采用地震效应系数方法来计算地震力，将地震力转化为与结构性能有关的地震效应。

总体而言，中美抗震设计规范地震作用主要参数的比较和转换需要考虑地震烈度、地震波参数、地震地表运动参数和地震力参数等因素。

这些参数在不同的设计规范中有着不同的侧重和表述方式。

在实际应用中，需要根据具体的结构和地震情况进行参数的选择和转换，以确保结构的抗震性能和安全性。

中美混凝土抗震设计规范对比

中美混凝土抗震设计规范对比1概述近来我国在国际上承担的工程项目越来越多，很多国家和地区都要求采用美国规范设计，因此有必要学习美国规范，并了解美国规范与我国规范间的差异。

本文对比了中美两国规范中关于荷载组合、抗震设计基本原则（主要对比抗震设防目标和水准、建筑设计和建筑结构的规则性这两方面的内容）、抗震设计方法这三方面的内容。

对比的规范介绍如下：1、ASCE/SEI 7-10：是按概率极限状态设计原则和结构可靠度理论编制的，统一了美国各种结构设计规范的基本设计原则和荷载取值标准(包括地震作用的取值标准)及荷载效应的组合原则和计算公式、荷载分项系数及组合系数的取值规定等，类似于我国的荷载规范，并包括了类似于我国抗震规范中的抗震设防标准、地震动参数及地震作用的取值标准等内容。

2、UBC 97：Uniform Building Code, UBC——《统一建筑规范》是美国第一个带有建筑抗震内容的规范，第一版于1927年出版，由“国际建筑官员协会”（International Conference of Building Officials，即ICBO）出版发行，主要用于美国西部各州，是被广泛采用的规范之一。

3、IBC-2003：IBC规范第一版于2000年颁布，每三年修订一次，自此, 其他3本通用规范便不再更新, IBC 规范逐渐成为了美国全国唯一的通用建筑规范。

IBC规范的颁布与实施，取代了UBC、SBC和NBC等规范，从而使美国的新建建筑规范达到了统一。

在抗震设计方面，IBC大多引用了ASCE 7-10的内容。

可以把IBC视为一个规范门户，由它通向各个专门规范。

4、《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）：《建筑抗震设计规范》是中华人民共和国国家标准，由中华人民共和国住房和城乡建设部主编。

按该规范进行抗震设计的建筑，其基本的抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，主体结构不受损坏或不需修理可继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时，可能发生损坏，但经一般性修理仍可继续使用；当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

中、美、欧、日抗震设计规范比较

【拓展知识1-6】中、美、欧、日抗震设计规范比较（1）抗震设防目标我国《建筑抗震设计规范》( GB50011—2010 )是“三水准设防目标”，即小震不坏，中震可修，大震不倒，分别对应于以50 年超越概率63% ，10% 和2% ～3% 的地震作用。

UBC 1997 抗震设防目标是“避免结构倒塌和人身伤亡”，采用单一的设防水准，即以50 年超越概率10% 的地震作用，地震设计重现期为475 年，作为基准设防地震作用。

IBC 2000 的抗震目标是“每个结构和结构部分，包括永远附在结构上的非结构组件、结构支撑物和附属结构都要设计并建为可抵抗ASCE 7 所指地震移动产生的效应”，而ASCE 7的抗震目标是“为设计、建造抗震建筑提供参考标准”。

其地震设计重现期是50 年内超越概率2% 的地震作用，重现期为2 500 年，作为基准设防地震作用。

（2）场地分类场地是决定地震作用的一个关键因素。

按照场地土的剪切波速，GB50011—2010 将场地土分为Ⅰ～Ⅳ四类，UBC 将场地分为SA ～SF 五类，相应于IBC 的A ～ F 五类。

表1.1中是其对应关系。

IBC，ASCE 7 和UBC 均指出“如果场地的土壤特性具体信息不充分，不能确定场地的级别，则划分其为D 类场地”。

表1-1. IBC(ASCE 7),UBC和GB50011-2010的场地类别（3）地震反应谱曲线GB50011—2010 根据全国各地地震烈度的不同，把全国分为6，7，8，9度四个设防烈度区，并把地震分为多遇地震和罕遇地震两个水平，给出相应的水平地震影响系数最大值αmax。

并按近远震，分为三个地震设计组，和场地类别结合，给出特征周期T g。

根据αmax和T g给出反应谱曲线。

UBC 将全美国各地按照其烈度不同，分为5 个区，按烈度从小到大依次为0 度区、1 度区、2A 度区、2B 度区、3 度区和4度区。

对应不同的震区，有不同的震区影响系数Z，UBC 的地震影响系数曲线见图1.*。

中美抗震设计规范地震作用主要参数比较和转换

中美抗震设计规范地震作用主要参数比较和转换严奉婷张炎(武汉锅炉股份有限公司湖北武汉 430205)摘要：本文从概念上分析了中国、美国抗震设计规范的不同，提出关于影响地震作用的部分因素（阻尼比，场地类别，周期，设计地震动参数等）在中美规范中的转换，为今后国际项目抗震设计提供参考。

关键词：抗震设计；设计地震动参数；场地类别；转换；比较COMPARISON AND CONVERSION OF MAIN PARAMETERS BETWEEN CHINESE CODES ANDUSA CODES IN CALCULATING SEISMIC LOADSYan Fengting Zhang Yan(Wuhan Boiler Company Limited, Wuhan, Hubei, 430205)Abstract This paper presents a conceptive comparison of the seismic code among the seismic design codes of China and USA. It presents the conversion of main parameters (damping, site classification, period, parameters of ground motion etc.) in calculating seismic loads.Hope to provide a little help for the seismic design in the future.Keywords：seismic design; parameters of ground motion; site classification;conversion; comparison由于电力市场的国际化，对于需要走向国际市场的国内锅炉行业来说，各个地区会根据不同规范提出相应的地质条件，如何转换为设计规范的相应地质条件成了十分实际的问题。

中美两国学校和医院房屋的抗震设计对比

[文章编号]　100228412(2009)0520074207中美两国学校和医院房屋的抗震设计对比刘　薇(美国旧金山湾区结构工程师)[摘　要]　从建筑结构基本设计原则角度出发,比较了中国抗震设计规范(G B5001122001)与美国国际房屋设计规范(I BC 2006)中的抗震条文。

结合美国抗震设计规范的发展,基于1933年发生在加州洛杉矶的长滩地震和其后产生的费尔德法案,讨论了美国抗震设计规范实际上是建立在多次地震损失的教训上的。

并且为了防止再次发生类似的地震损失,美国规范对于学校和医院的建筑给予特别的重视。

最近发生的四川汶川地震摧毁了许多学校和医院的建筑,造成重大伤亡。

这次地震也提醒了我们,中国的建筑结构抗震设计和施工质量都有可待提高的地方。

为了让学校的建筑能够保障学生生命安全,医院的建筑在灾难发生时能够提供给人们持续的紧急救援,本文提出了一些可以从美国抗震设计规范借鉴之处。

[关键词]　结构抗震设计;规范[中图分类号]　T U352 [文献标识码]　AComparison of the Chinese and US Seismic Design on School and H ospital BuildingsLiu Wei (765San Antonio Rd ,#50Palo Alto ,C A 94303,USA )Abstract :In this paper ,the basic seismic design principles in Chinese seismic code G B5001122001and the US seismic provisions in the International Building C ode are com pared.S tarting from the 1933Long Beach Earthquake and the Field Act after the earthquake ,the development of US seismic code is discussed.The seismic design in US is basically from all the less ons learned in the previous earthquakes.Als o ,to av oid similar earthquake damages happen again ,US building code pays special attention to public school buildings and hospital buildings.The recent S ichuan Wenchuan Earthquake damaged many school and hospital buildings ,and caused many death.I t als o reminds us that the seismic design practice and construction quality could be im proved in China.In order to provide life safety for the school Children and keep our hospitals in operation to accomendate the emergency needs for the future disasters ,this paper highlighted s ome areas in the US building code that can be learned and make our building safer.K eyw ords :structural seismic design ;code[收稿日期]　2008211205 2008年5月12日,四川汶川发生的810级的特大地震造成了大量的人员伤亡及财产损失。

中美抗震设计规范对比及在储罐抗震设计中的应用

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中美抗震规范的比较与转换汇总

1 n
第一部分
地震规范基本概念介绍
IBC 采用两水准设防思想。抗震目标：“每个结构和结构部分，包括永远附在结构上的非结构组件、结构支撑物和附属结构都要设计并建为可抵抗满足 ASCE7 要求的地震移动产生的效应”。以 50 年超越概率为 10% 以 50 年超越概率 2 ％以 50 年超越概率 2 ％的地震作用作为基准设（重现期 2475 年）作（重现期 2475 年）作防地震作用，重现期为为“最大考虑地震MCE 为“最大考虑地震MCE 475年（ MAXIMUM （ MAXIMUM CONSIDERED CONSIDERED EARTHQUAKE ” ；而以 EARTHQUAKE ” ；而以 “最大考虑地震”的 “最大考虑地震”的 2/3 作为“设计地震” 2/3 作为“设计地震” 来实现其抗震目标，来实现其抗震目标， “设计地震”对应的50 “设计地震”对应的50 年超越概率为 5%~10% ，年超越概率为 5%~10% ，其中美国中东部地区为其中美国中东部地区为 5% ，美国西部地区为 5% ，美国西部地区为 10%。 10%。
中美抗震规范的比较与转换
中美抗震规范的比较与转换
设备室：蒋小文 2013年10月
第一部分
地震规范基本概念介绍
中美地震规范建（构）筑物设防类别（或风险级别）场地土类别延性系数
设防目标（包括重现期）
地震分组（震源类型）周期地震烈度（地震分区）地震动参数区划图（地震分区图）反应谱曲线地震作用设计方法
第一部分
I0 I1 II III IV
岩石、坚硬土或软岩石中硬土中软土软弱土
SF
在地震作用下存在潜在危险的土壤，需专门测定

[PPT]中、美、欧三国抗震规范对比

六、算例和结论
算例（5层钢筋混凝土框架结构）
层高3.5m，板厚120mm，8度（0.20g），一组，II类场地，楼面均布活荷载 2.5kN/m2，附加恒载1.8kN/m2，混凝土C30，钢筋fy＝360Mpa，fyv＝210Mpa。
算例——设计结果
5层钢筋混凝土框架结构抗震设计结果（单位：KN，mm）
829.68 497.80 310.72 591.84 394.62 (140%) (84.0%) (52.4%) (99.9%) (66.6%)
C5
As
典型构件
（2，B）
r
设计
结果
B3
As
（2-A~B） r
3646 1.46%
927 0.67%
4423 1.77% 1071 0.78%
2250 0.9% 773 0.56%
3.0
4.0 au/a1
扭转不规则体系
2.0
3.0
倒摆体系
1.5
2.0
注：（1）对于竖向不规则的结构，表中的q0应折减20%；
（2）根据结构布置情况，au/a1在1.0~1.3间取值
S (g) d
GB50011和prEN1998钢筋混凝结构设计反应谱曲线对比
0.6
GB50011 8度(0.20g),一组 II类场地
从现在至2010年的5年时间为各国规范向欧洲统一规范转换的过渡期。在这期间，欧洲各国的国家规范可以和欧洲统一规范并行，但各国的国家规范必须按欧洲统一规范的要求，逐步修正。2010年以后，欧洲将只有欧洲统一规范，各国的规范只能以附录出现在统一规范内。
从技术上来说，欧洲统一规范是
目前为止世界上真正按性能设计思想编制的一套完整的规范体系。

中美建筑规范抗震相关条文的比较研究

1、震级分级和地震烈度标准中国采用地震烈度指标来衡量地震对不同地区的影响程度，将地震烈度分为12个等级，其中1级表示基本烈度，12级表示极烈度。而日本采用震度指标，将地震烈度分为0-6度的标准，其中0度表示无感觉， 6度表示强烈震动。
2、房屋建筑结构抗震设计要求中国建筑抗震设计主要依据建筑结构类型、场地条件、震级等因素进行。对于一般建筑，应按烈度指标进行抗震设计，并按照“小震不坏、中震可修、大震不倒”的原则进行结构安全性能评估。日本则在抗震设计中注重建筑结构的整体性，针对不同类型建筑制定不同的抗震设计标准，如钢结构、混凝土结构等。
收集资料的方法
通过查阅相关文献、官方网站、标准规范等途径，收集并整理了中美两国建筑抗震规范的相关条文和资料。
比较分析的方法
采用定性和定量相结合的方法，对中美两国的建筑抗震规范进行比较分析。首先，对两国规范的基本原则、主要内容、应用范围等进行梳理和总结；其次，运用表格、图表等形式，对两国规范中的关键指标进行定量比较；最后，结合实际工程案例，分析两国规范在实际应用中的差异及其原因。
一、背景地震是一种难以预测的自然灾害，给人类社会带来巨大的损失。中国和日本在地震方面的经历尤为深刻，因此两国均制定了相应的建筑抗震规范。建筑抗震规范是指在对地震动特性、建筑结构特性及地震烈度等因素综合考虑的基础上，对建筑结构的设计、施工、验收等环节进行规定的标准。
二、中日建筑抗震规范抗震设计比较
3、灾害应对措施的差异中日建筑抗震规范在灾害应对措施方面也存在差异。中国主要依靠结构本身的防护措施来减少地震对建筑物的影响，而日本则更注重利用被动控制技术如隔震、减震等来降低地震能量对结构的作用。
四、建议
1、加强国内建筑抗震规范的建设虽然中国建筑抗震规范在不断发展和完善，但与日本等发达国家相比仍存在一定差距。因此，建议加强国内建筑抗震规范的建设，提高规范的实用性和可操作性，同时加强国际合作与交流，借鉴国外先进经验和技术。

浅谈中国抗震规范与美国抗震规范的差别

浅谈中国抗震规范与美国抗震规范的差别作者：姜坤来源：《中国房地产业·上旬》2018年第06期【摘要】本文从建筑设计方面考虑，通过对比国外的相关抗震规范条文与中国抗震设计规范（GB5001l-2001），发现我国规范中存在的一些问题，汇总并提出了一些可以参考国外抗震设计规范来弥补我国规范的建议。

【关键词】中国抗震规范；问题我国抗震设计规范（GB50011-2001）在其指导设计人员对我国建筑结构进行抗震设计时存在部分问题。

多年来，我国不断发生的地震造成了国家和人民财产损失和伤亡。

被埋在倒塌的废墟下生命为数众多，一直刺痛着我国建筑结构设计人员的心。

为了让建筑能够保障人民生命安全，在灾难来临时与死神抢夺救援时间，争取救援机会，参考国外建筑抗震设计规范来补充和完善我国建筑抗震规范是有积极意义的。

1、抗震设防目标我国建筑抗震设计规范（GB50011-2001）从经济方面设定的“三个水准”设计目标，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”，美国规范（IBC2006）从生命安全方面明确提出所有建筑设计的最低目标：在结构受地震作用时保护生命安全。

美国规范的出发点更注重人的生命安全，更加人性化。

而我国规范更倾向于最经济的原则。

当设计人员以生命安全为设计目标时，所有关键决策的问题和各种限制条件就有优先性，他们以生命安全为首要条件，而最经济的原则作为次之。

中美规范的设计原则看似接近，但对设计人员而言，美国规范会更清楚结构在地震时非弹性的表现，就会采取具体的延性构造措施。

而正是这些延性构造措施在地震时保护人的生命，为救援和逃生提供了相对充足的时间。

2、抗震设防分类和设防标准中国抗震规范规定建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类4个抗震设防类别。

规范要求甲类建筑设计地震作用和抗震措施都应高于本地区抗震设防烈度的要求，乙类建筑地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求，但抗震措施应相应提高。

从规定来看，医院，消防以及紧急指挥中心应归于乙类建筑。

中美规范地震作用计算的对比

情况1： GB500112010 ASCE7-10 7度设计地设计地震分震加速度值组为第三组 0.1g B类场地
情况2： GB500112010 ASCE7-10 7度设计地设计地震分震加速度值组为第三组 0.1g E类场地
则：ASCE
情况3 GB500112010 ASCE7-10 8度设计地设计地震分震加速度值组为第三组 0.2g B类场地
1对比规范介绍：
中国规范：GB50011-2010 中国抗震设计规范 JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程
主要对比章节为： GB50011-2010：3基本规定 5 地震作用和结构抗震验算
2.中美抗震设计反应谱的比较：
GB-50011
ASCE7-10
反应谱处理: 对反应谱的比较需要在统一的基准上完成，由于美国规范的设计谱是考虑结构塑性性能的非线性谱，而我国规范的设计普为小震的弹性谱，二者不具有直接的可比性. 我国规范采用多遇和罕遇地震作为设计地震动参数，罕遇地震相当于50年超越概率为2%-3%的抗震设防水准，与美国地震动参数区划图中提供的2500年重现期的谱加速度的抗震设防谱加速度进行对比。设防水平取7 度（0.1g）和8（0.2g）2种情况得到相对应参数如下表：
美国规范ASCE7-10做了相应规定：直接采用弹塑性反应谱理论，直接取设计地震(50年超越概率为10%)进行结构的抗震承载力验算和变形验算，在计算地震作用时就考虑了结构的塑性耗能要求。在设计地震作用下，允许结构进入非弹性工作阶段，可以有轻微的损坏，并通过结构反应调整系数 R 来折减弹性地震作用，即考虑了结构的弹塑性变形能力在弹性反应谱中的折减。由于结构反应调整系数与结构的位移延性有关，因此，并不需要按设计地震水准下的峰值反应加速度来确定结构的设计地震力，而是取不同的结构自振周期段的结构反应调整系数 R ，以降低后的峰值反应加速度作为设计峰值反应加速度，并由此确定设计地震力。 [1]

中美规范地震作用及抗震构造措施的对比分析

中美规范地震作用及抗震构造措施的对比分析摘要：在中、美两国规范中，都通过抗震构造措施来保障结构的延性，以保证在强烈地震作用下不发生严重的破坏。

本文对地震作用计算及若干构造要求进行了细致的对比分析，对我国工程技术人员了解我国规范同美国规范的对比，方便设计人员使用美国规范具有一定的积极作用。

关键词：中国规范，美国规范，抗震，配筋率，锚固长度规范在结构设计方面起着重要的指导作用，同时也反映着一个国家和地区技术和经济的发展水平。

我国与美国、欧洲相比，有着不同的历史背景，在设计中欧美国规范的可靠度水平比中国高。

国际工程在我国总包项目中所占的份额越来越大，由于美国规范在国际工程设计中的认知度相对较广，本文通过系统的研究中、美规范相关条文，同时阅读了大量的相关文献，对中、美规范地震作用计算及抗震构造措施进行了细致全面的对比分析，得出了一些有价值的结论，对广大工程技术人员加深中、美规范的认识和理解，增强我国建筑设计业的国际竞争实力，设计出安全适用、技术先进、经济合理的精品工程具有一定的积极意义。

1 地震加速度、水平地震剪力的对比现代抗震设计理论的发展开始于20世纪初，并一直受到各国的高度重视，随着人们对地震特性和结构动力特性理解的不断加深，抗震设计理论也在不断发展和完善。

但由于各国在地域性、经济条件和抗震设防思想等方面存在差异，各国抗震设计规范的具体规定也存在许多不同之处。

以美国为代表的经济发达国家拥有较完整的相关抗震理论和标准，其抗震设计思想比较先进，我国抗震规范的设防水平相比而言仍处于较低水平[1]。

对两国抗震设计方法加以比较能够反映出新世纪两国抗震设防的安全水平，为抗震设计、研究工作提供参考价值（中美规范相关地震参数见表1.1、1.2）。

表1.1 中国规范地震设计参数[2]表1.2 美国规范地震设计参数[3]美国抗震设计规范中的有效峰值加速度（EPA），在给定的重现期内，有效峰值加速度由短周期谱反应加速度除以2.5得，而Ts对应中国反应谱曲线中特征周期Tg：因此可以根据以上公式换算出对应于美国规范给出相应短周期（0.2s）和长周期（1s）谱反应加速度的地区对应中国规范的设计基本地震加速度值和特征周期。

中美抗震规范的比较与转换汇总

设防目标（包括重现期）
GB
UBC
ASCE7
IBC
采用“三水准设防目标，仅采用单一的设防水准。采用两水准设防思想。采用两水准设防思想。
两阶段设计步骤”的抗抗震设计的目的主要是抗震目标：“为设计、抗震目标：“每个结构
震设计思想。三水准设防目标即所谓的“小震
避免主结构破坏和人员
建造抗震建筑物提供最
I0 岩石、坚硬土或软
I1
岩石
II
中硬土
III
中软土
IV
软弱土
UBC
根据等效剪切波速、平均标准贯入系数以及平
均不排水抗剪强度
SA
硬基岩
SB
基岩
SC
致密土层或软
基岩
SD
坚硬土层
SE
一般土壤
SF
在地震作用下
存在潜在危险
的土壤，需专
门测定
IBC/ASCE7
根据等效剪切波速、平均标准贯入系数以及平均不排水抗剪强度
，重要性系数都取I=1.00 。
第一部分地震规范基本概念介绍
场地土类别
* 建（构）筑物所在场地的土层软硬程度和覆盖层厚度，对判定场地土类型具有决定性的影响，从而导致建（构）筑物对同一地震烈度下的地震响应有较大差别（不同场地土类别具有不同的特征周期）。
GB50011
根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度
标准类别
GB50011
UBC
使用经批准的地震
甲类
安全性评价的结果且高于本地区的设
重要设施
1.25
防烈度
乙类
不变
危险设施
1.25
丙类
不变
特殊建构筑物

中美抗震设计规范地震作用主要参数比较和转换

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第一部分
*
地震规范基本概念介绍
设防目标（包括重现期）
超越概率：在一定时期内（例如50年），工程场地可能遭遇大于或等于给定的地震烈度值或地震动参数值的概率重现期为n ，年发生概率，在年限T内，发生地震烈度超过给定地震烈度的概率 P 1 eT
T n 由上式可得到： ln 1 P
美国的东北部国际建筑公务员委员会和法规管理机构(BOCA)
美国的东南部国际南方建筑法规委员会
美国的西部国际建筑公务员委员会
全美国国际规范委员会
2010年后（全欧洲）欧洲标准委员会
第一部分
地震规范基本概念介绍
建（构）筑物设防类别（或风险级别）
标准类别 GB50011 使用经批准的地震安全性评价的结果且高于本地区的设防烈度不变不变不变 UBC IBC/ASCE7
欧洲规范 Eurocode 8 Eurocodes PrEN1998 （目前世界上真正意义上的按性能设计的规范 PBSD(performancebased seismic design)
GB50011-2010 《建筑抗震设计规范》最新版
ASCE 7-2010 《Minimum Design Loads for buildings and other Structures》（国家指导性） ASCE-88 ASCE-93 ASCE-95 ASCE7-98 ASCE7-02/05 ASCE7-2010
第一部分
延性系数
地震规范基本概念介绍
* 结论：（1）中国规范没有延性等级的划分，对于所有的结构，折减系数（延性系数）都为2.86；（2）美国规范中对于不同的的结构具有不同延性等级，即折减系数（延性系数）不同，对于石油化工钢制直立设备：UBC中R=2.9，IBC/ASCE7中R=3.0。
中美抗震规范的比较与转换
中美抗震规范的比较与转换
设备室：蒋小文 2013年10月
第一部分
地震规范基本概念介绍
中美地震规范建（构）筑物设防类别（或风险级别）场地土类别延性系数
设防目标（包括重现期）
地震分组（震源类型）周期地震烈度（地震分区）地震动参数区划图（地震分区图）反应谱曲线地震作用设计方法

1 n
第一部分
地震规范基本概念介绍
IBC 采用两水准设防思想。抗震目标：“每个结构和结构部分，包括永远附在结构上的非结构组件、结构支撑物和附属结构都要设计并建为可抵抗满足 ASCE7 要求的地震移动产生的效应”。以 50 年超越概率为 10% 以 50 年超越概率 2 ％以 50 年超越概率 2 ％的地震作用作为基准设（重现期 2475 年）作（重现期 2475 年）作防地震作用，重现期为为“最大考虑地震MCE 为“最大考虑地震MCE 475年（ MAXIMUM （ MAXIMUM CONSIDERED CONSIDERED EARTHQUAKE ” ；而以 EARTHQUAKE ” ；而以 “最大考虑地震”的 “最大考虑地震”的 2/3 作为“设计地震” 2/3 作为“设计地震” 来实现其抗震目标，来实现其抗震目标， “设计地震”对应的50 “设计地震”对应的50 年超越概率为 5%~10% ，年超越概率为 5%~10% ，其中美国中东部地区为其中美国中东部地区为 5% ，美国西部地区为 5% ，美国西部地区为 10%。 10%。
历年版本
TJ 11-74 TJ 11-78 GBJ 11-89 GB50011-2001 GB50011-2010 GB 50223-2008 《建筑工程抗震设防分类标准》 GB18306-2001 《中国地震动参数区划图》全中国住建部
UBC-1997
配套规范
适用区域出版机构
全美国美国土木工程师学会
第一部分
场地土类别
*
地震规范基本概念介绍
建（构）筑物所在场地的土层软硬程度和覆盖层厚度，对判定场地土类型具有决定性的影响，从而导致建（构）筑物对同一地震烈度下的地震响应有较大差别（不同场地土类别具有不同的特征周期）。
GB50011 根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度 UBC 根据等效剪切波速、平均标准贯入系数以及平均不排水抗剪强度 SA SB SC SD SE 硬基岩基岩致密土层或软基岩坚硬土层一般土壤 IBC/ASCE7 根据等效剪切波速、平均标准贯入系数以及平均不排水抗剪强度 A B C D E 硬基岩基岩致密土层或软基岩坚硬土层一般土壤
第一部分
中美地震规范
规范
地震规范基本概念介绍
美国规范
项目
பைடு நூலகம்国标
Standard ASCE7 NBC 《The BOCA National Building Code 》（地方性，基于 ASCE7编制） SBC 《Standard Building Code 》（地方性，基于 ASCE7编制）
Code UBC 《Uniform Building Code 》 UBC-1997 （地方性） IBC 《 International Building Code 》 IBC-2009 统一了NBC，SBC ，UBC IBC-2000 IBC-2003 IBC-2006 IBC-2009
第一部分
延性系数
地震规范基本概念介绍
* 结构、构件或构件的某个截面从屈服开始到达最大承载能力或到达以后而承载能力还没有明显下降期间的变形能力，即为延性。延性指当地震迫使结构发生较大的非线性变形时，结构仍能维持其初始强度的能力，是结构超过弹性阶段的变形能力，它是结构抗震能力强弱的标志。延性系数也可理解为地震力降低系数。我国规范规定把设防烈度地震作用降低约3（精确值为2.86）倍来进行承载力设计，即设防烈度地震作用反应谱除以地震承载力降低系数3，而得到设计所用的反应谱。
I0 I1 II III IV
岩石、坚硬土或软岩石中硬土中软土软弱土
SF
在地震作用下存在潜在危险的土壤，需专门测定
F
在地震作用下存在潜在危险的土壤，需专门测定
第一部分
场地土类别
*
地震规范基本概念介绍
结论：（1）中美规范中场地土类别的大致对应关系可见下表，方便在地震参数转换时予以考虑；（2）ASCE7中指出“如果场地的土壤特性具体信息不充分，在不能确定场地的级别情况下，都可划分为D类”
甲类
重要设施
1.25 1.25 1.00 1.00 1.00
IV III II I
1.500 1.25 1.00 1.00
乙类丙类丁类
危险设施特殊建构筑物标准建构筑物其它结构物
*
结论：对于石油化工装置直立设备，在抗震设计时，如采用中国规范，按标准设防类（丙类考虑）；如采用美国规范（无论是UBC，IBC还是ASCE7），重要性系数都取I=1.00 。