发布时间 : 星期日 文章《建筑抗震设计规范 GB 50011》答疑更新完毕开始阅读03bdaeea866fb84ae55c8dc0
根据建筑类别调整后的计算用设计基本地震加速度（g） 表3-3 建筑 类别 乙、丙、丁类 甲类 设计基本地震加速度（g） 0.05 0.05 0.10 0.10 0.15 0.15 0.20 0.20 0.30 0.30 0.40 0.40 高于本地区设计基本地震加速度，具体数值按批准的地震安全性评价结果确定 注：1、对较小的乙类建筑，如工矿企业的变电所、空压站、水泵房、及城市供水水源的泵房，当其结构改用抗震性
能较好的结构类型，如钢筋混凝土结构或钢结构时，则可仍按本地区设防烈度的规定采取抗震措施，不需提高。 2、8＋、9＋表示适当提高而不是提高一度，9度时需要专门研究。
3、7-、8-、9-表示可以比本地区设防烈度的要求适当降低。例如对于现浇钢筋混凝土房屋可将部分构造措施按降
低一个等级考虑，对于多层砌体结构房屋按减少一至二层（视具体要求）在表7.3.1或7.4.1中查构造柱或芯柱的设置要求。
3.6 结构的薄弱层、软弱层、转换层、框支层的概念是什么？
薄弱层：该楼层的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80％，可以认为，是从结构强度的角度来判断；
软弱层：该楼层的侧向刚度小于相邻上一层的70％，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度的80%；除顶层外，局部收
进的水平尺寸大于相邻下一层的25％；可以认为，是从结构刚度的角度判断；
转换层：《高层建筑混凝土结构技术规程》定义，转换层是转换结构构件所在的楼层；二转换构件指：完成上部楼层到下部楼层的结构形式转变，或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构构件，包括转换梁、转换垳架、转换板等。地震作用下，转换构件将其上一层的竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑等）的内力由转换层向下传递； 框支层：如果一个结构单元的转换层以上为剪力墙，转换层以下为框架，那么转换层以下的楼层为框支层。
3.7 如何判断结构是否属于扭转不规则以及不规则的程度？
在刚性楼板假定条件下，当计算小震作用的楼层最大弹性水平位移（或层间位移）与该楼层两端弹性水平位移（或
层间位移）平均值的比值大于1.2时，判断为扭转不规则；当比值接近1.5时，判断为特别不规则；当比值大于1.5时，一般判断为严重不规则。此时，计算的弹性水平位移（或层间位移）为代数值，当位移值小于规范限值的50%时，判断严重扭转不规则的比值可以适当放松。
一般情况下，计算水平位移（或层间位移）时，需要考虑偶然偏心的影响；偏心大小的取值，可根据具体情况确定，
不一定取该方向总长度的5％。
还需注意，最大值和平均值的计算，均取楼层中间同一轴线两端的竖向构件计算，不考虑楼板中悬挑的端部。
3.8 结构自振周期、基本周期与设计特征周期、场地卓越周期之间有何关系？ 按照行业标准《工程抗震术语标准》（JGJ/97）的有关条文， 自振周期：结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间。
基本周期：结构按基本振型（第一振型）完成一次自由振动所需的时间。通常需要考虑两个主轴方向和扭转方向的基本周期。 设计特征周期Tg：抗震设计用的地震影响系数曲线的下降段起始点所对应的周期值，与地震震级、震中距和场地类
别等因素有关。
场地卓越周期：根据场地覆盖层厚度H和土层平均剪切波速Vs，按公式T=4H/Vs计算的周期，表示场地土最主要的
振动特征。
结构在地震作用下的反应与建筑物的动力特性密切相关，建筑物的自振周期是主要的动力特征，与结构的质量和刚度有关，当自振周期、特别是基本周期小于或等于设计特征周期Tg时，地震影响系数取值为?max，按规范计算的地震作用最大。
国内外的震害经验表明，当建筑物的自振周期与场地的卓越周期相等或相近时，地震时可能发生共振，建筑物的震
害比较严重。研究表明，由于土在地震时的应力-应变关系为非线性的，在同一地点，地震时场地的卓越周期并不是不变的，而将因震级大小、震源机制、震中距离的变化而不同。
GB50011规范对结构的基本周期与场地的卓越周期之间的关系不做具体要求，即不要求结构自振周期避开场地卓越
周期。事实上，多自由度结构体系具有多个自振周期，不可能完全避开场地卓越周期。 3.9 结构进行抗震设计时，若计算出的第一振型为扭转振型应如何处理？
国内外历次大地震的震害表明，平面不规则、质量与刚度偏心的结构，在地震时会受到严重的破坏。模拟地震振动
台模型试验结果也表明，扭转效应会导致结构的严重破坏。结构进行抗震设计时，若计算出的第一振型为扭转振型，说明结构的抗侧力构件布置不尽合理，导致结构楼层的刚心和质心偏移；抗侧力构件（一般是剪力墙）数量不足；或尽管结构平面对称，但核心筒断面太小，导致整体抗扭刚度偏小。此时应对结构方案进行调整，减小结构平面布置的不规则性，避免产生过大的偏心，或加强结构抗扭刚度，必要时可设置防震缝，将不规则的平面划分为若干相对规则的平面。也可按照GB50011规范3.4.3的有关要求进行抗震分析，并对受扭构件采取加强延性和抗扭的构造措施。
4 场地、地基和基础
4.1 结构抗震设计对工程地质勘察的基本要求有哪些？
结构抗震设计所需要的工程地质勘察内容和要求，除应满足建筑静力设计的勘察要求外，还应满足以下基本要求：
1） 在场地选择时，根据场地的地形、地质和地震地质条件划 分对建筑有利、不利和危险地段； 2) 提供建筑场地类别（对应高层建筑，要求进行土层剪切波速测试，提供土层等效剪切波速和覆盖层厚度，依次划分场地类别；对于层数不超过10层且高度不超过30米的丙类建筑，可案规范提供的经验方法估计土层剪切波速）；
3) 提供岩土地震稳定性（如发震断裂、滑坡、崩塌、液化和震陷等）评价；
4) 对需要采用时程分析法进行补充计算的建筑结构，尚应根据设计要求提供土层剖面、场地覆盖层厚度和有关的动力参数，具体的就是提供满足规范要求的地震波。
4.2 采用桩基或诸如CFG桩等措施进行地基处理后是否改变场地类别？
按照GB50011规范2.1.7条对场地的定义，场地是建筑群所在地，其范围在城镇中通常是指不小于1.0km的占地面积。场地在平面和深度方向的尺度与地震波波长相当，比建筑物地基的尺度要大得多。场地类别的划分时所考虑的主要是地震地质条件对地震动的效应，关系到设计用的地震影响系数特征周期Tg的取值。采用桩基或用搅拌桩（水泥固化剂桩，类似CFG桩）处理地基，只对建筑物下卧土层起作用，对整个场地的地震地质特性影响不大，因此不能改变场地类别。
4.3 GB50011规范第4.1.4条第4款“土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖层中扣除。”该怎样理解？ 规范4.1.4条第4款所提到的硬夹层，是特指火山岩夹层（不包括规范第4.1.4条第3款中提到的孤石、透镜体和其他剪切波速大于500m/s的一般硬土层），其剪切波速远未大于500m/s，且其下层土的剪切波速小于500m/s。这样的硬夹层不论厚度多少均应从覆盖层中扣除。 4.4 如何验算建筑结构基础的抗震承载力？
从理论上说，地基基础在地震作用下的响应计算分析属于非弹性半空间的动力学范畴，其理论分析、模拟试验和实物试验比较困难。地震震害资料也相当缺乏，我国1962年～1971年数以万计的房屋震害中，只有43例是地基震害，1976年唐山大地震中7～11度地震烈度区，中软至软弱场地的224个震害中，有明显地基震害的仅7例。由于对基础的抗震性能了解远不如对上部结构的了解，故基础的抗震设计采用经验方法。 GB50011规范第4章规定建筑天然地基基础抗震验算采用“拟静力法”，即假定地震作用如同静力，然后在这种条件下验算基础的承载力，压力的计算采用地震作用效应标准组合，即各分项系数均取1.0的组合。验算时一般只考虑水平的地震作用，只有个别情况下才计算竖向地震作用。不同结构类型的基础抗震承载力验算，可按其它标准规范的规定执行。
4.5 不超过8层且高度在25m以下的一般民用抗震墙结构房屋是否可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算?
GB50011抗震规范4.2.1条列出了可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算的建筑类型，对于不超过8层且高度在25m以下的一般民用抗震墙结构房屋，若其基础荷载与该条所列的建筑相当，则可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算。
4.6 地下室顶板作为钢筋混凝土结构房屋上部结构的嵌固部位时，若考虑建筑使用的要求，楼盖是否可采用无梁楼盖的结构形式？
地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，应满足GB 50011规范6.1.14条的要求。一般说来，如果地下室顶板采用无梁楼盖的结构形式，将难以满足6.1.14条柱端塑性铰位置在±0.0处的要求，故不能采用无梁楼盖的结构形式，而应
2采用现浇梁板结构，且其板厚不宜小于180mm。
4.7 位于地下室内的框支层，是否计入规范允许的框支层数之内？
若地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，则位于地下室内的框支层，不计入规范允许的框支层数之内。
5 地震作用和抗震验算
5.1 GB50011规范5.1.3条规定，结构抗震设计时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。此时，风荷载参与组合吗？
计算结构重力荷载代表值时，风荷载不参与组合。在进行结构构件截面抗震验算时，地震作用与其他荷载效应的基本组合时，对于风荷载起控制作用的高层建筑，按规范5.4.1条，应考虑风荷载效应。 5.2 6度区的建筑结构是否都不需要进行地震作用计算合截面抗震验算？
GB50011规范3.1.4条和5.1.6条规定部分建筑在6度时可不进行地震作用计算和截面抗震验算，但应符合有关抗震措施要求。对于位移Ⅳ类场地上的较高的高层建筑，诸如高于30m的钢筋混凝土框架结构，高于60m的其他钢筋混凝土民用房屋和类似的工业厂房，以及高层钢结构房屋等，由于Ⅳ类场地反映谱的特征周期Tg较长，结构自振周期也较长，则6度Ⅳ类场地的地震作用值可能与在7度Ⅱ类场地的地震作用值相当，此时仍需进行抗震验算。所以并非所有的建筑在6度区不进行地震作用计算。
另外，对于钢筋混凝土房屋的抗震等级四级以上的结构，截面抗震验算涉及到内力调整，例如，6度区的丙类钢筋混凝土房屋的抗震等级，部分框支抗震墙结构之框支层框架为二级，其他结构中有部分框架为三级，部分抗震墙为三级甚至二级，因此，抗震措施中有许多需进行内力调整计算。 一些不规则的建筑结构，需要在内GB 50011规范3.4.3条进行地震作用效应的调整并对薄弱部位采取有效的构造措施，有时也需要计算。
目前计算机辅助设计的计算程序已提供了6度的抗震计算功能，必要时也可通过相应的程序计算来进行抗震设计。 5.3 对突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等突出屋面的结构进行抗震设计及验算时应注意哪些事项？
GB50011规范第3章关于概念设计的规定中，明确要求结构体系的选型应防止刚度和强度的突变。突出屋面结构明显存在刚度突变，其抗震设计尤应注意采取可靠措施。例如，在计算分析时，第5.2.4条规定采用底部剪力法时，突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应，宜乘以增大系数3，采用振型分解法时，突出屋面部分可作为一个质点进行计算。同时还要根据计算结果加强构造措施。 5.4 突出屋面的屋顶房间何时可按突出屋面的屋顶间计算而不算作一层?
根据GB50011规范第5.2.4条规定采用底部剪力法时，突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应，宜乘以增大系数3。此时相对应的屋顶房间面积不超过标准屋面积的30％。因此，一般认为当突出屋面的屋顶房间面积小于楼层面积的30％时，可按突出屋面的屋顶间计算而不算作一层。 5.5 举例说明考虑双向水平地震的扭转效应时，求出的地震作用如何在实际工程中参与荷载（作用）的组合？ 根据强震观测记录的统计分析，两个方向水平地震加速度的最大值不相等，二者之间的比值约为1：0.85，而且两个方向的最大值不一定发生在同一时刻，因此采用平方和开方方法计算两个水平方向地震作用效应的组合。
所谓地震作用效应，是指两个正交方向地震作用在每个构件的同一局部坐标系方向产生的效应(位移和内力)。规范5.2.3条第2款中规定双向水平地震作用的扭转效应组合时，可按公式5.2.3-7和5.2.3-8，即下列公式计算： 对x方向取SxEk? 对y方向取SyEk?22SxEk?(0.85Sxy)2或SxEk?Sxy?(0.85Sxx)2中的较大值； 22Syy?(0.85Syx)2或SyEk?Syx?(0.85Syy)2中的较大值。
式中SxEk、SyEk―考虑x、y两方向水平地震作用的扭转效应（包括弯矩M、剪力V、轴力N及相应的位移）
Sxx－x方向地震作用在局部坐标xi方向产生的地震作用效应；
Sxy－y方向地震作用在局部坐标xi方向产生的地震作用效应； Syy－y方向地震作用在局部坐标yi方向产生的地震作用效应；
Syx－x方向地震作用在局部坐标yi方向产生的地震作用效应；
在结构计算中，一般需要计算弯矩M、剪力V、轴力N、扭矩T，以x方向框架角部柱子为例(抗震墙和框架梁以平面内受力为主，双向计算影响不大，结果一般无明显变化，对中柱和边柱的影响一般也较小)，具体公式如下： 第一组：Mx1? Nx1? 第二组：Mx2? Nx2?22Mxx?(0.85Mxy)2，Vx1?Vxx?(0.85Vxy)2 22Nx?(0.85Ny)2，Tx1?Txx?(0.85Txy)2 22Mxy?(0.85Mxx)2，Vx2?Vxy?(0.85Vxx)2 22Ny?(0.85Ny)2，Tx2?Txy?(0.85Txx)2 按不利情况考虑时，若取最大弯矩，如果Mx1＞Mx2，则组合时应取Mx1对应的这组值Vx1、Nx1、Tx1，而不管Vx1、
Vx2谁更大的问题。同理，取最大剪力时，则取最大剪力对应的那组弯矩、轴力等；取最大轴力时，则取最大轴力对应
的那组弯矩、剪力等。
对楼层位移u和层间位移△u，也应按上述要求计算双向水平地震位移的组合： 第一组：u1?ux?(0.85uy)，△u1?△ux?(0.85△uy) 第二组：u2?uy?(0.85ux)，△u2?△uy?(0.85△uy) 若结构完全对称，以及不属于扭转不规则的结构，规范不要求进行双向地震作用效应的组合。 5.6 GB50011规范中对钢筋混凝土框架柱进行轴压比和结构层间位移控制，这二者之间有无关系？89规范在框架-抗震墙层间弹性位移角中专门对装修较高的公共建筑做了规定，为什么GB50011规范却无此规定？
GB50011规范对钢筋混凝土框架柱进行轴压比控制是为了保证混凝土构件的延性，防止脆性破坏。对结构层间位移进行控制是为了保证结构整体刚度和整体安全。控制轴压比和控制层间位移是两个不同的方面，两者无显著的联系。 层间位移限值主要根据保证建筑正常使用功能（弹性）和保证结构抗倒塌能力（弹塑性）来确定，其中也包括对非结构构件和建筑内各类设备的正常使用和破坏程度的控制。随着建材工业和装修技术的发展，建筑装修越高级，其细部构造越精密，变形能力可能会更好，例如建筑室内的木装修和许多化学建材装修以及玻璃幕墙都具有很好的适应变形的能力，大理石墙面一般也是采用多点悬挂方式固定于主体结构，89规范对建筑装修标准高的建筑结构采用较小的侧移限值在目前已无必要，故GB50011规范中不再对装修情况进行区分。 5.7 计算薄弱层变形的方法有几种？适用范围如何？
计算薄弱层变形的主要方法包括：规范简化方法、静力弹塑性分析方法（push-over法）、弹塑性时程分析法等。
1） 不超过12层且且层刚度无突变的框架结构及单层钢筋混凝土厂房可采用规范5.5.4条的简化方法； 2） 除上述结构之外，可以采用静力弹塑性方法（push-over法）或弹塑性时程分析法。对于规则结构，可采
用简化的弯剪层模型和平面杆系模型；对于不规则结构，则应采用三维空间模型进行分析。
5.8 静力弹疗塑性分析方法（push-over）法的确切含义及特点？
结构弹塑性变形分析方法有动力非线性分析（非线性时程分析）和静力非线性分析两大类。动力非线性能比较准确而完整地得出结构在罕遇地震下的反应全过程，但计算过程中需要反复迭代，数据量大，分析工作繁琐，且计算结果受到所选用地震波以及构件恢复力和屈服模型的影响较大，一般只在设计重要结构或高层建筑结构时采用。 GB50011规范提出“弹塑性变形分析，可根据结构特点采用静力弹塑性分析或弹塑性时程分析方法”，这里的静力弹塑性分析系指目前国内外流行的所谓push-over分析方法。 静力弹塑性分析方法（push-over法），是对结构在罕遇地震作用下进行弹塑性变形分析的一种简化方法，从本质上说它是一种静力分析方法。具体地说，就是在结构计算模型上施加某种规则分布的的水平侧向力，单调加载并逐级加大；一旦有构件开裂（或屈服）即修改其刚度（或使其退出工作），进而修改结构总刚度矩阵，进行下一步计算，依次循环直到结构达到预定的状态（成为机构、位移超限或达到目标位移），从而判断是否满足相应的抗震能力要求。
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