结构的抗震设防

时间：2023-10-18 百科知识版权反馈

【摘要】：建筑抗震设防的目标，是指对建筑结构所具有的抗震安全性的要求，即建筑结构遭受水准的地震影响时，对结构、构件、使用功能、设备的损坏程度及人身安全的总要求。结构物在强烈地震中不损坏是不可能的，抗震设防的底线是建筑物不倒塌，只要不倒塌，就可以大大减少生命财产的损失，减轻灾害。第一阶段设计是结构构件截面抗震承载力验算和实施相应的抗震措施。一般情况下，仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

12.2　结构的抗震设防

・12.2.1　抗震设防的依据及目标・

1）抗震设防的依据

为了减轻和避免地震对建筑物的破坏，我国《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）规定，抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑物必须进行抗震设计。抗震设防烈度是一个地区的建筑抗震设防依据，抗震设防烈度必须按国家规定的权限审批、颁发的文件（图件）确定。

一般情况下，抗震设防烈度可采用国家地震动参数区划图的基本烈度。对于已编制抗震设防区划的城市，可按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防。

2）抗震设防的目标

建筑抗震设防的目标，是指对建筑结构所具有的抗震安全性的要求，即建筑结构遭受水准的地震影响时，对结构、构件、使用功能、设备的损坏程度及人身安全的总要求。

抗震设防的目标分为3个水准。一般情况下，第一水准是当遭遇低于本地区抗震设防烈度的多遇地震（小震）影响时，主体结构不受损坏或不需修理可继续使用；第二水准是当遭遇本地区抗震设防烈度的地震（中震）影响时，建筑物可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；第三水准是当遭遇高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震（大震）影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。概括地说，就是“小震不坏、中震可修、大震不倒”。

结构物在强烈地震中不损坏是不可能的，抗震设防的底线是建筑物不倒塌，只要不倒塌，就可以大大减少生命财产的损失，减轻灾害。所以，建筑物的抗震设计可以理解为防倒塌设计。

・12.2.2　建筑结构抗震设计方法・

抗震规范采用两阶段设计方法实现上述3个水准的设防要求。

第一阶段设计是结构构件截面抗震承载力验算和实施相应的抗震措施。具体地说是以众值烈度下的地震作用标准值作为设计指标。所谓众值烈度也称为多遇烈度或小震，即烈度概率密度函数曲线峰值点对应的烈度。设计时假定结构和构件处于弹性工作状态，计算结构的地震作用效应（内力和变形），验算结构构件抗震承载力，采取抗震措施。这样，既满足了在第一水准下具有必要的承载力（小震不坏），又满足了第二水准设防要求（中震可修）。另外，对于框架结构和框架-剪力墙结构等较柔的结构，还要验算众值烈度下的弹性层间位移。对大多数结构，可只进行第一阶段设计，第三水准的设计要求则通过抗震构造措施来满足。

第二阶段设计是罕遇地震作用下的结构弹塑性变形验算，并采取提高结构变形能力的构造措施，目的是防止倒塌。首先要根据实际设计截面寻找结构的薄弱层或薄弱部位（层间位移较大的楼层或首先屈服的部位），然后计算和控制其在大震作用下的弹塑性层间位移。

・12.2.3　抗震设计的基本要求・

建筑结构抗震设计的基本要求是确定建筑抗震类别和设防标准、确定地震影响等。

1）抗震设防分类

抗震设计中，根据使用功能的重要性把建筑物分为甲类、乙类、丙类、丁类4个抗震设防的类别。甲类建筑指使用上有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑；乙类建筑指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑；丙类建筑为除甲、乙、丁类以外的一般建筑；丁类建筑指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，允许在一定条件下适度降低要求的建筑。《建筑抗震设防分类标准》（GB 50223—2008）对各类建筑均作了具体规定。

2）抗震设防标准

各抗震设防类别建筑的抗震设防标准，即采用的地震作用和抗震措施应符合下述要求：

·甲类建筑　地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应按批准的地震安全性评价结果确定。其抗震措施为：当抗震设防烈度为6～8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高1度的要求；当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。

·乙类建筑　地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求。其抗震措施为：当抗震设防烈度为6～8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高1度的要求；当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。地基基础的抗震措施应符合有关规定。

·丙类建筑　应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用，达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。

·丁类建筑　允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施，但抗震设防烈度为6度时不应降低。一般情况下，仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

抗震设防烈度为6度时，除规范有具体规定外，一般对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。

3）场地条件

选择建筑场地时，应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料，对抗震有利、一般、不利和危险地段作出综合评价。对不利地段，应提出避开要求，当无法避开时应采取有效措施。在危险地段，严禁建造甲、乙类建筑，不应建造丙类建筑。有利、一般、不利和危险地段的划分见表12.1。

表12.1　有利、一般、不利和危险地段划分