建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范gb50011_2010問題解答_一_

1、第 34 卷第 2 期2012 年 4 月工程抗震與加固改造Earthquake Resistant Engineering and RetrofittingVol. 34， No. 2Apr． 2012Earthquake Resistant Engineering and Retrofitting Vol. 34， No. 2 2012［ 文章編號(hào)］ 1002- 8412( 2012) 02- 0135- 05建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB

2、50011- 2010 問題解答( 一)王亞勇( 中國建筑科學(xué)研究院 工程抗震研究所， 北京 100013)［ 提 要］ 國家工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn) 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50011- 2010》 于 2010 年 12 月 1 日實(shí)施以來， 各地工程技術(shù)人員在按新規(guī)范進(jìn)行建筑抗震設(shè)計(jì)時(shí)， 產(chǎn)生和遇到了各種各樣的問題， 并通過各種渠道將問題反映到規(guī)范管理組。為及時(shí)回答這些問題， 補(bǔ)充完善， 甚至是修正規(guī)范的某些不妥之處， 為此 ， 《工程抗震與

3、加固改造》 從 2012 年 2 期開始， 開辟 “建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范問題解答” 專欄連載有關(guān)文章， 將有關(guān)問題整理歸類、 逐條回答。本文針對(duì)規(guī)范第 1 ～ 3 章所提出的問題加以解答， 供讀者參考和批評(píng)指正。［ 關(guān)鍵詞］ 建筑抗震設(shè)計(jì); 規(guī)范; 問答［ 中圖分類號(hào)］ TU352 ［ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ AQuestion and Answer about Code for Seismic Design of Buildings ( GB 50

4、011- 2010) ( Ⅰ)Wang Ya- yong( China Academy of Building Research，Beijing 100013，China)Abstract: The national standard for building construction “Code for Seismic Design of Buildings GB50011- 2010 ” was issued andexecuted

5、 officially on December 30， 2010． Some questions were raised in execution of the new code and transferred to the code editor．It is required to response and to improve the regulations of the code in time． A serious column

6、 named “Question and Answer aboutCode for Seismic Design of Buildings”will start to publish since Vol． 34，No． 2，2012 by this journal． The paper is as the first onegoing to response those questions related to chapter 1 ～

7、3 of the code．Keywords: seismic design of buildings;code;question and answerE- mail: yayongwang@ sina． com［收稿日期］ 2011- 12- 12如何正確理解《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 ( 以下簡稱《抗規(guī)》 ) 條文和條文說明， 把握規(guī)范用詞?《抗規(guī)》 的條文分為“強(qiáng)制性” 和“非強(qiáng)制性” 兩類， 建設(shè)主管部門對(duì)條文的執(zhí)行有明確規(guī)定。條文說

8、明只是為了理解和實(shí)施條文所作的解釋性文字、數(shù)據(jù)、 圖表和公式等， 有些內(nèi)容甚至保留了 89 規(guī)范和 2001 規(guī)范的內(nèi)容， 目的是便于設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)規(guī)范， 了解規(guī)范的背景和歷史沿革。因此， 不能將條文說明等同于條文本身， 也不能要求設(shè)計(jì)都按照條文說明執(zhí)行。關(guān)于規(guī)范用詞 “必須 ” 、 “應(yīng) ” 、 “宜 ” 、 “可” 等， 是對(duì)執(zhí)行規(guī)范嚴(yán)格程度不同而定。在設(shè)計(jì)和審圖過程中， 經(jīng)常由于理解的差異， 把握的 “寬” 、 “嚴(yán)” 尺度不同，

9、特別是對(duì)“應(yīng)” 和“宜” 的把握尺度不同， 產(chǎn)生了一些矛盾。《抗規(guī)》 用詞說明指出 ， “應(yīng)” 表示嚴(yán)格， 在正常情況下均應(yīng)這樣做 ; “宜” 表示允許稍有選擇， 在條件許可時(shí)首先這樣做。很明顯， 二者程度上是有差別的。對(duì) “宜” 執(zhí)行的條文允許適度放寬， 但不是無限放寬， 而應(yīng)視設(shè)防要求、 結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的重要性， 有所區(qū)別。1. 0. 2 條 抗震設(shè)防烈度為 6 度以下的非地震設(shè)防區(qū)內(nèi)的建筑如何進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)?按現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《中國地震動(dòng)

10、參數(shù)區(qū)劃圖》和 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 ， 位于 6 度以下非地震設(shè)防區(qū)的一般建筑， 可不進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。但是， 如果是屬于特殊設(shè)防類 ( 甲類) 的建筑， 應(yīng) 按提高 1 度、 即 6度進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)， 如果是屬于重點(diǎn)設(shè)防類 ( 一類) ，應(yīng)按 6 度采取抗震措施進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。另據(jù)悉， 今年即將頒布的第五 代《中國 地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》 將取消 6 度以下非地震設(shè)防區(qū)， 即我國國土將全部成為地震設(shè)防區(qū)。因此， 按本條規(guī)定，第 34 卷第 2

11、期 王亞勇: 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50011- 2010 問題解答( 一) ·137·Earthquake Resistant Engineering and Retrofitting Vol. 34， No. 2 2012須滿足的標(biāo)準(zhǔn)。但這不表明， 建筑平面布置可以不考慮規(guī)則性。事實(shí)上 ， 《抗規(guī)》 表 3. 4. 3- 1 給出了平面不規(guī)則的主要類型， 應(yīng)予遵守。關(guān)于結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)周期比的規(guī)定， 實(shí)際上是考慮了結(jié)構(gòu)兩

12、個(gè)相鄰振型之間的耦聯(lián)關(guān)系， 如圖 3 所示。圖 3 不同振型的耦聯(lián)系數(shù)與其自振周期比關(guān)系Fig. 3 The relationship between coupled ratio withdifferent vibration modes and natural vibration ratio由圖 3 可知， 當(dāng)兩個(gè)相鄰振型的周期比為 0. 9時(shí)， 其耦聯(lián)系數(shù)約為 0. 5， 即振型之間相互影響較明顯。如果是平動(dòng)與扭轉(zhuǎn)振型的話， 互相之

13、間的干擾是比較嚴(yán)重的。如果周期比為 0. 85， 其耦聯(lián)系數(shù)減到 0. 25 左右， 相互影響已經(jīng)不明顯了。但是， 不論是多層還是高層建筑， 當(dāng)結(jié)構(gòu)第一基本振型是以扭轉(zhuǎn)成分為主( 超過 50% ) 時(shí)， 地震破壞會(huì)比較嚴(yán)重，宜采取措施盡量避免。圖 4 所示為 1999 年 9 月 21日臺(tái)灣集集地震中一幢平面特別不規(guī)則的高層建筑因嚴(yán)重扭轉(zhuǎn)效應(yīng)而倒塌的例子。圖 4 平面特別不規(guī)則建筑因扭轉(zhuǎn)破壞而倒塌Fig. 4 The irregular

14、 building collapseol by torsions3. 4. 3 條 如何區(qū)別對(duì)待不規(guī)則建筑抗震設(shè)計(jì)?建筑形體規(guī)則性的判別與抗震設(shè)防烈度無關(guān)。但是， 不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)卻與烈度相關(guān)， 烈度越高， 地震作用和抗震措施要求越高。在判別建筑規(guī)則性時(shí)應(yīng)遵循區(qū)別對(duì)待的原則。新規(guī)范表 3. 4. 3- 1， 2 主要從概念上提供了平面和豎向不規(guī)則的參考界限， 并非嚴(yán)格的數(shù)值界限。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況， 區(qū)別對(duì)待。例如:( 1)關(guān)

15、于平面不規(guī)則① 判別扭轉(zhuǎn)不規(guī)則時(shí)應(yīng)按剛性樓蓋假定建模計(jì)算分析。所謂剛性樓蓋， 是指樓蓋兩端的位移不超過平均位移 的 2 倍。而樓蓋 兩 端的位移 應(yīng)該是邊、 角處抗側(cè)力構(gòu) 件 的位移， 而 不 是懸挑樓 板的位移。② 如前所述， 計(jì)算扭轉(zhuǎn)位移比時(shí)， 計(jì)算模型采用剛性樓板假定， 樓層位移采用“規(guī)定水平力” 作用下的位移。當(dāng)計(jì)算的樓層位移( 角) 小于規(guī)范規(guī)定限值的 50% 時(shí)， 對(duì) 扭 轉(zhuǎn) 位 移 比 的 控 制 可 以 適 當(dāng) 放松。③

16、 偶然偏心的取值， 除采用垂直于所考慮方向最大尺寸的 5% 外， 也可根據(jù)建筑平面不規(guī)則形狀和樓蓋重力荷載不均勻分布情況取值。④ 還可根據(jù)樓層質(zhì)心和剛心的距離( 偏心率)來判別扭轉(zhuǎn)不規(guī)則。( 2)關(guān)于平面凹口當(dāng)建筑平面有凹口， 應(yīng)視凹口尺寸大小區(qū)別對(duì)待。當(dāng)凹口很深， 即使在凹口處設(shè)置樓面連梁、 而該連梁又不足以使凹口兩側(cè)的樓板協(xié)同位移而滿足剛性樓板假定時(shí)， 應(yīng)仍屬凹凸不規(guī)則， 不能按樓板開洞對(duì)待。此時(shí)深凹口 兩 側(cè)墻體很 容 易產(chǎn)生拉

17、彎破壞( 見圖 5 所示) 。相反地， 當(dāng)凹口寬度大于深度時(shí)，建筑變?yōu)?U 型平面， 抗震性能并不差， 此時(shí)， 不能判定為凹凸不規(guī)則。但要注意， 不宜在轉(zhuǎn)角處挑空、 樓板開大洞或設(shè)樓梯間， 應(yīng)加強(qiáng)轉(zhuǎn)角處的柱、 梁、 墻。圖 6 所示為臺(tái)灣嘉義縣某小學(xué) U 型 2 層建筑、 外走廊加外廊柱、 筏 基， 歷 經(jīng) 1998 年 瑞 里 地 震 ( PGA =0. 67g) ， 1999 年 9 月 21 日 集 集 地 震 ( PGA =0.