中、美、欧三国抗震规范对比(王亚勇).ppt

中、美、欧三国抗震规范对比 王亚勇 中国建筑科学研究院工程抗震研究所 中国建筑抗震设计规范（GB50011-2001）美国国际建筑规范（IBC2003）建筑结构欧洲统一规范（Eurocodes prEN1998） 谁的地震作用取值大？谁的安全度高？谁花钱多？谁合理？ 中国规范下一步怎么走？ 1、抗震设防目标2、地震危险性估计3、设计反应谱4、场地分类5、抗震验算6、结论 一、抗震设防目标 小震不坏、中震可修、大震不倒=基于性能的抗震设计？=基于位移的抗震设计？=Push-over 分析？ 二、地震危险性估计 中国GB50011-2001的三水准问题基于华北、西北和西南地区45个城镇的地震危险性分析 小震 I-1.55中震 I大震 I+1 高孟潭等人1992年对全国7000多个场点的地震动危险性分析结果的统计分析，大震与中震的地震烈度差值普遍小于1度，而且具有明显的地区性。 地区性台湾：小震（中震-1.55度）对应的50年超越概  率几乎达到99%，远大于63.2%；新疆和西南地区：小震对应的50年超越概率为 52.5~92.5%，在67.5%左右的比率最高；东北、华北和华南地区：小震对应的50年超越概 为52.5~57.5%，小于63.2%。大震（中震+1度）对应的50年超越概率，绝大多 数地区均在0.5~0.9%范围内，远小于 2~3%。 GB50011-2001规范并没有考虑全国各地地震危险性的差异 按照概率标准来确定大、中、小震，从而在真正意义上使三级设防水准在全国范围内具有统一的概率保证。 美国UBC（IBC）两水准设计设计地震（design earthquake）= 极限地震（maximum considered earthquake）/1.5 设计地震:50年超越概率10％（重现期475年）极限地震：50年超越概率2％（重现期2500年） 以极限地震的三分之二（1.5的倒数）作为设计地震，从而使全国的防倒塌水平达到统一 结构抗震设计类别（seismic design category）A-E = f [地震使用分组，设计地震地面运动参数（0.2秒和1秒周期处的谱加速度）* 抗震重要性系数（seismic important factor）IE ] 针对不同抗震设计类别的结构，IBC-2003和ASCE7-02规定了不同的抗震措施：建筑场地、结构分析模型、分析方法、构造措施等。 欧洲Eurocodes prEN1998 设计地震（475年重现期）：结构不应出现局部或整体倒塌。常遇地震（95年重现期）：结构不应破坏，保持建筑正常使用功能。常遇地震=设计地震 * 折减系数v（重要性I、II类建筑，v=0.4；重要性III、IV类建筑，v=0.5） 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。 三、设计反应谱 中国GB50011-2001 美国IBC2003的弹性设计反应谱（Ss=0.50g，S1=0.20g） 欧洲prEN1998（1）（主导震级：M=5.5和M5.5） 欧洲prEN1998（2）不同阻尼比和不同场地位移谱 四、场地分类 中国GB50011-2001 I-IV类场地 波速测深20米 基岩500米/秒 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 中欧规范场地分类换算关系 五、抗震验算考虑结构延性的抗震设计 中国GB50011-2001 小震地震作用=中震地震作用 / R（2.85）或 中震地震作用 * C（0.35） 折减后用于截面强度和结构变形验算。 抗震验算 承载力抗震调整系数，按下表采用； R- 结构构件承载力设计值（抗力）； S- 结构内力（效应）。 抗震承载力调整系数γRE 美国IBC2003 式中，Sad为弹塑性设计反应谱，Sa为弹性反应谱，R为结