建筑结构的隔震和消能减震设计 用设计地震分组的特征周期T 不对称不均匀的结构是“不规则结构”的一种 在反应谱上升段（T＜T 不需要对地震反应谱或加速度时程进行修正 基本不变 结构所承受的“地震力”实际上是由于地震地面运动引起的动态作用 在罕遇地震的变形验算时 或虽在本层平面内对称 当下部支承结构由结构缝分开 3 翼墙的抗侧力作用 多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符 多向单点输入 多向单点输入 水平主向:水平次向:竖向＝1.00:0.85:0.65 5.1 应取最大值（α 各类建筑结构的地震作用 故要求9度区高层建筑需考虑竖向地震作用 6 3 下降斜率调整系数应取0.02 多点输入时 当结构采用三维空间模型等需要双向（二个水平向）或三向（二个水平和一个竖向）地震波输入时 g 不同场地类别的最小值不同 抗震性能设计所需要对应于设防地震（中震）的加速度最大峰值 关于局部场地效应 ） 设计反应谱在理论上存在二个下降段 跨度越大 自0.1s至特征周期区段 其地震动参数（加速度峰值或反应谱最大值）比例取 一般情况下 所谓“补充” 50083的规定 可以采用简化计算方法 1）直线上升段 5.1.1 使之符合T＝0时（刚体）动力不放大的规律 4 多点输入下的地震效应比较明显 考虑到不同结构类型建筑的抗震设计需要 4 即以地震影响系数最大值除以放大系数（约2.25）得到 其他情况 ） 按多点输入计算时 计算输入的加速度曲线的峰值 门式刚架 尚应进行相应的变形验算 我国历次大地震的经验表明 相干效应和局部场地效应对于大跨空间结构的地震效应有不同程度的影响 尚应包括翼缘 取众值烈度下结构按完全弹性分析的数值 则6度的地震作用值可能相当于同一建筑在7度Ⅱ类场地下的取值 max 其抗震验算应符合有关规定 速度和动位移的作用 在唐山地震中倒塌较多）及特殊要求的建筑做了要求 在截面承载力验算时的设计地震作用 即永久荷载标准值与有关可变荷载组合值之和 计算的平均地震效应值不小于大样本容量平均值的保证率在85％以上 组合值系数基本上沿用78规范的取值 场地的地震地质特性有关 对于周边支承空间结构 计算罕遇地震作用时 应采用本规范第12章规定的计算方法 可不考虑局部场地效应 震级大小 圆柱面网壳等结构 2 其水平地震影响系数最大值应按表5.1.4-1采用 采用隔震和消能减震技术的结构 7度和7度以上的建筑结构（生土房屋和木结构房屋等除外） 包括地震加速度 这样可以保证时程分析结果满足最低安全要求 应采用时程分析方法进行抗震验算 也应按上述要求生成 设计时考虑“大震不倒”是必要的 关于单点一致输入 η 由于存在明显的薄弱层 其短边构件可乘以附加地震作用效应系数1.15～1.30 修正幅度最大 符合本规范第5.5节规定的结构 对各独立基础或支承结构输入不同的设计反应谱或加速度时程进行计算 为保持规范的延续性 本规范的地震影响系数的特点是 g 一般规定 Ⅲ类场地的特征周期值 1.5m以上的悬挑阳台和走廊等震害严重甚至倒塌 式中 5.1.4 5 周期以内 也需要进行第二阶段设计 以及生土房屋和木结构房屋等 网架 当独立基础或支承结构下卧土层剖面地质条件相差较大时 按超越概率2％～3％提供了对应的地震影响系数最大值 地震作用和结构抗震验算 但因结构的不同而异 估计可能造成的地震效应 在反应谱平台段（α＝α 对两线边支承空间结构 本次修订 2 计算罕遇地震下结构的变形 以及高层钢结构房屋 应根据结构形式和支承条件 其竖向地震作用产生的轴力在结构上部是不可忽略的 以行波效应和场地效应的影响较为显著 降低了小阻尼（2％～3.5％）的地震影响系数值 在T≤0.1s的范围内 89规范仅对框架 5.1.5 与第4章场地类别相对应 多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80％ 研究表明 即满足第二阶段设计的要求 5.1.1 各可变荷载的组合值系数 max 地震影响系数仍专门研究 当时程分析法大于振型分解反应谱法时 相位也不同 即只需满足第一阶段的设计要求 保持了规范的延续性 输入的地震加速度时程曲线的有效持续时间 50068的原则规定 应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响 9度时 即本规范表3.2.2的设计基本地震加速度值 其加速度时程的最大值可按表5.1.2-2采用 1 高于60m的其他钢筋混凝土民用房屋和类似的工业厂房 关于行波效应 2 地震影响系数曲线的阻尼调整系数应按1.0采用 本次修订 多向单点或多向多点输入进行抗震计算 4 当建筑结构的阻尼比按有关规定不等于0.05时 震中距远近等的变化 同样场地条件的反应谱形状 一般规定 故按等效楼面均布荷载计算活荷载时 应计入双向水平地震作用下的扭转影响 作为多点输入的地震反应谱或加速度时程 2 乘以附加地震作用效应系数 ） 行波效应影响表现在对大跨屋盖系统和下部支承结构 2m以上的悬挑阳台和走廊等震害严重 设计反应谱是用来预估建筑结构在其设计基准期内可能经受的地震作用 的范围为倾斜下降段 表5.1.4-2增加Ⅰ 通过大量地震加速度记录输入不同结构类型进行时程分析结果的统计分析 弦支穹顶屋盖和下部圈梁-框架结构 g 5.1.3 可采用底部剪力法等简化方法 结构和构件并不存在最大承载力极限状态的可靠度 有斜交抗侧力构件的结构 如5组实际记录和2组人工模拟时程曲线 即沿空间结构基础底部 不同阻尼比下的α系数趋向接近 多点 表中硬钩吊车的组合值系数 9度区 具有明显的不规则性 同一建筑单元同一平面内质量 以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构 g 附加地震作用系数越大 相关部位的构件内力和配筋作相应的调整 ξ—一阻尼比 平均不大于120％ 增加了平面投影尺度很大的大跨空间结构地震作用的下列计算要求 特征周期应根据场地类别和设计地震分组按表5.1.4-2采用 场地类别 当取三组加速度时程曲线输入时 5 不同的结构采用不同的分析方法在各国抗震规范中均有体现 应对此作专门研究 当地震作用在结构设计中基本上不起控制作用时 1 各曲线的衰减指数为非整数 g g 跨度大于24m的屋架 如该构件带有翼缘 需考虑扭转影响的结构 后者衰减指数为2 2 计算地震作用时 索穹顶 8度时 扭转计算应同时“考虑双向水平地震作用下的扭转影响” 1 基本解决了2001规范在长周期段 式中 E 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 结构应考虑的地震作用方向有以下规定 吊重较大时需按实际情况取值 拱 根据我国大陆和台湾地震的经验 Ⅱ 地震发生时恒荷载与其他重力荷载可能的遇合结果总称为“抗震设计的重力荷载代表值G 7 从工程角度考虑 根据实际强震记录的统计分析结果 则保证率更高 地震作用和结构抗震验算 式中 时程分析法作为补充计算方法 注 对于两线边支承空间结构 在加速度反应谱中 只对其参数进行调整 修正幅度变小 见本规范3.10节 地震影响系数在T≤5T 传播路径 Ⅰ 前者衰减指数为1 底部剪力法和振型分解反应谱法仍是基本方法 应计算竖向地震作用 5.1 且与上部空间结构侧向刚度比大于等于2时 按现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB Ⅳ场地和8 范围内与2001规范维持一致 2001规范对其他结构 注 多向多点输入 属于间接作用 地震作用下结构和构件的变形和其最大承载能力有密切的联系 只适用于一般情况 即考虑地震行波效应和局部场地效应 当取七组及七组以上的时程曲线时 Ⅱ 到最后一点达到最大峰值的10％为止 三向同时输入 当需要进行多点输入计算分析时 由于地震动是一种随机过程 3 6度时不规则建筑 应符合有关的抗震措施要求 或多向多点输入计算地震作用 在T≥T 形状参数应符合下列规定 其中 钢结构 必要时可比上述有效峰值适当加大 一般从首次达到该时程曲线最大峰值的10％那一点算起 除有专门规定外 除按规定进行多遇地震作用下的截面抗震验算外 若选用不少于二组实际记录和一组人工模拟的加速度时程曲线作为输入 但沿高度分布不对称的结构 宜采用振型分解反应谱法 鉴于不同地震波输入进行时程分析的结果不同 最大降低幅度达18％ 9度和9度以上时 从根本上说 有效持续时间一般为结构基本周期的（5～10）倍 ——直线下降段的卜降斜率调整系数 自特征周期至5倍特征周期区段 特征周期应增加0.05s 3 抗震验算应该是弹塑性变形能力极限状态的验算 对特别不规则（参照本规范表3.4.3的规定） 9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑 特别重要的和较高的高层建筑才要求采用 平面投影尺度很大的空间结构 1）曲线下降段的衰减指数应按下式确定 应符合下列规定 这种修正可分二段进行 考虑到藏书库等活荷载在地震时遇合的概率较大 规范所采用的设计反应谱以地震影响系数曲线的形式给出 每条时程曲线计算所得结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法计算结果的65％ 设计地震分组和结构自振周期以及阻尼比确定 1 计算结果可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值 但“较高的高层建筑（以后各章同）” 在强烈地震下 ——阻尼调整系数 研究证明 拱桁架 按照国家标准《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T 当小于0.55时 达到以下效果 人工模拟的加速度时程曲线 当支承于独立基础时 长周期部分最大降幅约10％ 各类建筑结构的抗震计算 甲类建筑和表5.1.2-1所列高度范围的高层建筑 弹性时程分析时 在对应于结构主要振型的周期点上相差不大于20％ 基本交汇在一点上 加速度的有效峰值按规范表5.1.2-2中所列地震加速度最大值采用 5 1 或按土层等效剪切波速对基岩地震反应谱或加速度时程进行修正后 其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3 其取值继续与按78规范各结构影响系数C折减的平均值大致相当 略微提高了阻尼比6％～10％的地震影响系数值 应视其支承结构特点 指跨度大于120m 特别不规则的建筑 当下卧土层剖面地质条件比较均匀时 进行时程分析时 即速度控制段和位移控制段 关于大跨度和长悬臂结构 填充墙框架 予以反映 刚度分布不对称 3 应进行多遇地震作用下的截面抗震验算 衰减指数应取0.9 要满足地震动三要素的要求 抗震设计时 以及近似于单质点体系的结构 5.1.2 为此要求有斜交抗侧力构件的结构 本次修订增加了6度设防的不规则建筑应进行抗震验算的要求 小于0时取0 其加速度最大值通常按1（水平1）:0.85（水平2）:0.65（竖向）的比例调整 5.1.6 转换为以多遇地震下按弹性分析获得的地震作用效应（内力）作为额定统计指标 计算罕遇地震作用时 2 5.1.3 通常根据大量实际地震记录的反应谱进行统计并结合工程经验判断加以规定 计算结果在结构主方向的平均底部剪力一般不会小于振型分解反应谱法计算结果的80％ 可不做抗震验算 地震传播过程的行波效应 ” 提供了不同阻尼比（0.02～0.30）地震影响系数曲线相对于标准的地震影响系数（阻尼比为0.05）的修正方法 5 单 对于周期大于6s的结构 3 应考虑对各构件的最不利方向的水平地震作用 值又增大0.05s 5.1.4 本次修订 采用多向单点一致输入 应考虑地震行波效应和局部场地效应 如各类钢筋混凝土结构 当相交角度大于15°时 长周期部分最大增幅约5％ 阻尼比为5％的地震影响系数与2001规范相同 5.1.6 应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算 高度不超过40m 此时仍须进行抗震验算 可以将设防地震下的变形验算 采用结构时程分析方法进行多点输入下的抗震验算 0 5.1.2 依据所处的场地类别和设计地震分组确定 影响因素很多 也比较符合近年来得到的大量地震加速度资料的统计结果 应采用下列方法 所谓“在统计意义上相符”指的是 场地条件越差 符合理论和统计规律 1 g 有利于消能减震技术的推广应用 多点输入下的地震效应不太明显 Ⅱ类场地的支承结构 计算分析应考虑这些差异 应考虑斜向地震作用 时 3）阻尼调整系数应按下式确定 即结构顶点的位移可按基本周期往复（5～10）次 1 应至少在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用 采用简化的弹塑性分析方法或弹塑性时程分析法 不同阻尼比地震影响系数曲线交叉 在继续保留烈度概念的基础上 3）曲线下降段 考虑到地震可能来自任意方向 平面投影尺度很大的空间结构 4 例如6度区的大多数建筑 质量和刚度分布明显不对称的结构 在5T 当选用数量较多的地震波 有效峰值和持续时间均要符合规定 应按有关规定计算竖向地震作用 3 较符合实际反应谱的统计规律 即频谱特性 大阻尼曲线值高于小阻尼曲线值的不合理现象 在T＞5T 建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑 如 根据结构跨度 不可称为“荷载” ）和下降段（T＞T 行波效应通过支座影响到上部结构 每条地震波输入计算不大于135％ 2 自5倍特征周期至6s区段 同样烈度 不论是实际的强震记录还是人工模拟波形 保持2001规范地震影响系数曲线的计算表达式不变 对于6度和7度Ⅰ 5.1.5 每条地震波输入的计算结果不会小于65％ 2）直线下降段的下降斜率调整系数应按下式确定 地下建筑结构应采用本规范第14章规定的计算方法 Ⅳ类场地和8 对长悬臂空间结构 8 一般情况下 其组合值系数为0.8 主要指对计算结果的底部剪力 4 计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值 1 对于较高的高层建筑 结构的截面抗震验算 2 建筑结构的地震影响系数应根据烈度 门式桁架 可采用三向（水平两向加竖向）单点一致输入计算地震作用 可不考虑相干效应 或长度大于300m 但应允许不进行截面抗震验算 即同时考虑多向和多点输入进行计算 2 本次修订 7度Ⅲ 单点一致输入 从而使不同点的设计反应谱或加速度时程不同 Ⅱ类场地上的大跨空间结构 诸如高于40m的钢筋混凝土框架 2）水平段 其中 分别按单点一致 建筑结构地震影响系数曲线（图5.1.5）的阻尼调整和形状参数应符合下列要求 弹性反应谱理论仍是现阶段抗震设计的最基本理论 且每个独立的支承结构单元与上部空间结构侧向刚度比小于2时 多点输入 类场地的特征周期 长度不同 各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担 包括6度设防的上述较高的高层建筑和不规则建筑 频谱特性可用地震影响系数曲线表征 只需满足有关抗震构造要求 适当降低了大阻尼（20％～30％）的地震影响系数值 应考虑行波和局部场地效应对输入加速度时程进行修正 建筑结构的阻尼比应取0.05 楼层剪力和层间位移进行比较 进行承载力极限状态的验算 据此调整了本规范相应的地震影响系数最大值 可采用一维或二维模型计算求得基础底部的土层地震反应谱或加速度时程 应称“地震作用” 1 应符合下列规定 有较大的差别 即仅对基础底部输入一致的加速度反应谱或加速度时程进行结构计算 行波效应与潜在震源 6度时的建筑（不规则建筑及建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑除外） 除1款外的建筑结构 应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用 正确选择输入的地震加速度时程曲线 高大单层厂房等（这些结构 跨度大于18m的屋架 g 9度时采用隔震设计的建筑结构 就可具有比78规范适当提高的抗震承载力的可靠度 多点输入和多向多点输入 注 多组时程波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所用的地震影响系数曲线相比 如 γ—一曲线下降段的衰减指数 4 特征周期T i 6度和7度Ⅰ 表5.1.4-1增加6度区罕遇地震的水平地震影响系数最大值 本条规定一般可以根据小样本容量下的计算结果来估计地震作用效应值 g 各类场地的地震影响系数一律采用同样的斜线 应按表5.1.3采用 应取0.55 对应的地震影响系数最大值 周期小于0.1s的区段 应按本规范第5.5节规定 η 某一方向水平地震作用主要由该方向抗侧力构件承担 对于7度Ⅲ 在曲线两端（0s和6s） 采用隔震设计的建筑结构 关于结构形式和支承条件 当下部支承结构为一个整体 发生高于基本烈度的地震是可能的 研究表明 本条继续保持89规范和2001规范关于不同的结构应采取不同验算方法的规定 对周边支承空间结构 4）直线下降段 应考虑最不利的组合情况 双层网壳 采用时程分析法时 按二阶段设计要求 Ⅲ类场地的地震影响系数曲线在周期接近6s时 应按建筑场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线 应采用三向多点输入计算地震作用 2 其基本周期可能大于Ⅳ类场地的特征周期T 对于大部分结构 周期大于6.0s的建筑结构所采用的地震影响系数应专门研究 一般即与该构件平行的方向 规范要求对薄弱层进行罕遇地震下变形验算 但计算结果也不能太大 这些改进 行波效应将使不同点支承结构或支座处的加速度峰值不同 2001规范较89规范的取值增大了0.05s 或悬臂大于40m的结构 5 明确交角大于15°时 翼墙等 8 地震影响系数曲线的阻尼调整系数和形状参数应符合下列规定 以及被地震经验所证明者 维持不变 上部结构和基础的抗震验算可采用简化方法 5.1.7 而且一般也不会偏大很多 应采用三向多点输入计算地震作用 随着震源机制 Ⅰ 适当提高了结构的抗震安全性