《建筑抗震设计规范算例》王亚勇 戴国莹 主编

前言
根据建设部[1997]建标第108号文的要求，由中国建筑科学研究院会同有关的设计、拗察、研究和教学单位对《建筑抗震设计规范》GBJ 11~ -89进行修订，修订组于1997年7月成立，开始全面修订。参加修订的单位有中国地農局工程力学研究所、中国建筑技术研究院、冶金工业部建筑研究总院、建设部建筑设计院、机械工业部设计研究院、中国轻工国际工程设计院(中国轻工业北京设计院)、北京市建筑设计研究院、上海建筑设计研究院、中南建筑设计院、中国建筑西北设计研究院、新疆楚筑设计研究院、广东省建筑设计研兖院、云南省设计院、辽宁省建筑设计研究院、深圳市建筑设计研究总院、北京勘察设计研究院、深圳大学建筑设计研究院、清华大学、同济大学、哈尔滨建筑大学、华中理工大学、重庆建筑大学、云南工业大学、华南建设学院(西院)等。历时4年究成了修订工作。2001年7月由建设部和国家质量监督检验检疫总局联合发布，编号为CB 50011- -2001 (以下愉称“2001 规范"), 2002 年1月1日开始施行。
在修订过程中，开展了专题研究和部分试验研究，调查总结了近年来国内外大地震的经验教训，采纳了地震工程的新科研成果，考虑了我国的经济条件和工程实践，并在全国范围内广泛征求了有关设计、勘察、科研、教学单位及抗震管理部门的意见，经反复讨论、修改、充实和试设计，最后经审查定稿。
经本次修订后，新抗震设计规范共有13章11个附录共S07条，条文总数比“89规苑”增加178条，其中增加了有关发震断裂、桩基、混凝土信体结构、钢结构房屋、配筋小型砌块房属、非结构等抗震设计的内容以及房屋属震、消能减震设计的规定，取消了有关单排柱内框架房屋、中型砌块房屋及烟囱、水塔等构筑物的抗震设计规定。
(一)修订后的2001抗震设计规范，具有以下特点
1.保持建筑抗震设计规范的延续性
“2001规范”继续保持"89 规范”的下列主要设计原则:
(1)继续采用三个不同的概率水准和两阶段设计体现“小震不坏、中震可售、大震不倒”的基本设计原则;
(2) 继续以抗震设防烈度作为抗震设计的基本依据;
(3) 继续要求不同类型的结构采用不同的地震作用计算方法;并利用“地震作用效应调整系数”，体现某些抗襄概念设计的要求;

(4)继续采用基于概率可靠性分析的结构构件貌酉抗震承载力验算的多分项系数设计表达式;
(5)把抗震计算和抗震措施作为不可分割的设计组成部分，强调通过概念设计，协调各项抗震措施，实現“大震不倒”;
(6)物体结构销设置水平和竖向的延性构件，形成墙体的约束，以砖止倒塌;
(7)钢筋混凝土结构帮确定其“抗震等级"，从而采取相应的计算和构造措施;对框架结构等还要求控制“薄弱层弹塑性交形”，遒过第二阶段的抗震设计防止倒塤:
(8)装配式结构得设置完整的支撑系统，采用可靠的连接构造，确保其整体性。部分修改内容也体现了规范的延续性:
(1) 地震动的强度。采用设计基本地震加邋度和相应的设防烈度表示，保持了设防烈度的延续。地震动的谱特性，“89 规范"用烈度衰威的等震线确定设计远震区城，霄考虑设计远震的城镇约占金国县级及以上城镇的5%;“2001 規范"发展为”设计地震分组"，进一步体现了地震震级、震中篦的影响。用加速度亵减等震线磅定设计地震分组的区域，而且设计地震第三组的城镇也约占全国县级及以上城镇的5%。
(2)场地类别仍然分为四类，仍然采用履盛层厚度和剪切波速作为划分依据。针对“89规苑”的不足，将平均剪切波速改为等效剪切波速。井略为调整了各类场地的覆盖层厚度分界。地基液化判别的深度，-般仍采用15m,仅深基碗等政为20m。
(3)结构地震作用计算所采用的地震影响系数，增加了长周期的部分和不同阻尼比的规定。其中阻尼比5%的地震影哨系敷曲线的参教，在5倍特征周期范围内与“89 规苑”相同。
(4)钢筋混凝土结构的最大适用高度，基本保持“89规范” 的规定。抗震等级的高度分界则略有调整，使同样高度的结构，在不同的设防烈度下有不同的抗展等级。
(5) 多层磅体房匿的最大高度服制，是动体结构重要的抗震排施之-。对砖砌体房屋，保持与*89 规范”相间;对混凝土小型空心砌块房屋，与小型窃块规程JCJ/T 14- -95的规定相间;对底部根架房屋，在采取一系列有效措施后允许比“89规范”略有增加。
2.适度提商建筑结构抗震安全性
随着国民经济的发展，特别是建设投资方的变化，费要西且可能适当提高建筑结构的抗震安全性。为此，“2001 规范”在以下方面作了改进:
(1)抗震设防范围有所扩大，不设防的县级及县级以上媲镇，由1990 区划图的21.5%减少为17.3%，7度设防的县缀及以上城镇，由1990区划的30.3%增加为33.7%。
(2) 改进了抗震不利地段的评价和处理，包括:对存在斯裂的工程场地，提出了如何避让的明确规定;对局部突出地形，明确规定建筑结构抗震计算时地震动需有所族大，井提供了增大系教的取值范围;增加了深层液化和软土震陷等的判别和处理技术:借鉴构筑物抗震设计规范的经验。提出了桩基抗震设计方法。

(3)设计特征周期比“89 规范"大0.05*，总体上提高了中等高度房屋和单层厂房的地震作用，使量大面广的一般结构的抗震安全性有一定提高;长周期结构要按烈度、扭转效应等控制地震作用的最小取值;对称且抗侧力构件正交的结构，等要考虑实际结构偶然偏心和地震自身的扭转作用，将边榀结构的地震内力适当增大，非对称绪构或抗制力构件料交的结构，必须考虑两个主轴方向同时施加地震作用。
(4) 弹性层间位移的控制由楼层平均值调整为最大值，并调整了层间变形假值。
(5)补充了提高钢筋混凝土结构延性的抗震揩施:提高了抗震等级一、二级增大系数的数值;对抗震等锻三级也规定了增大系数:综合考虑结构中抗展墙数量柱子剪跨比、箍筋构造和在整个结构中所处的都位，修订了钢筋混凝土柱的轴压比控制值，并规定较大轴压比的加强措施;为改善混凝土抗震墙的抗震性能，在抗震墙的底部加强部位，要控制墙体的最大轴压比，当轴压比较大时，费设置约束边缘构件。
(6)改进了砌体结构的约束构造并严格控制底部椹架砖房的设计:当砌体房屋的高度接近总高度服值时霄适当增加构造柱的设置数量:提出了墙体内有多郴构造柱的抗翼承载力简化计算方法:规定了底部设置柜架一抗震墙房屋的朋度比控制、上下层结构布置、过渡层设计等，特别对托墙梁的计算和构造作了专门规定，并提高了底部柩架的抗展等级。
3.强调建筑方案要符合抗震设计的要求建筑结构抗震设计中，“ 规则建筑结构”是一个重要的设计概念。“89 规范”对此仅有一些简单的要求。本次修订做了较大的补充:增加了沿平面和沿高度布置的规则界限，明确规定某些不规则的上限，提出了针对不规则结构的附加抗震设计要求。特别强调不允许建筑设计采用严重不规则的设计方案。
4.新增若千类结构的抗展设计原则
本次修订中，增加了配筋混凝土小型砌块抗震墙结构、钢筋混凝土简体结构、混凝土板一柱结构、高强混凝土和预应力混凝土结构、高层和多层钢结构等结构体系的抗震设计原则。但不包括异形柱框架、型钢混凝土、钢管混凝土结构和混合结构。
5.向基于更商性 能要求的抗震设计迈出重要的一步基于性能要求的抗震设计方法，是当前工程抗震领域的热门课题之一。本次修订中，在试验、试点和理论研究的基础上,对基础隔震、消能器减震和非结构抗震等作了初步的规定。
(1) 设置隔震层以隔离地震能量，是一种新型的可实现基于性能设计的结构体系。基砧隔震结构的届震层以上建筑的使用要求应高于非隔震建筑;隔襄层以上结构的水平地麗作用可根据隔農前后结构周期的比值，比非隔震结构有所降低，但整向地農作用力不减少;隔震垫应保证其耐久性和地震后的复位性:隔震层以下的结构和基础，应保证大震下不致破杯。
(2)在建筑结构中设置消鲍器以吸收和耗做地震能量，是实现基于性能要求抗震设计的一种结构。消能减震结构的使用要求应高于非消能结构;消能部件可由消能器及院套的斜撑、墙板、案柱节点等组成，应能通过局部变形提侯附加阻尼来减震:消能减震设计的关键是根据预期的结构位移(中震下或大震下的控制位移要求)选择所雾的附加阻尼，并进行结构的非线性位移验算。
(3) 非结构构伴在地震中的破坏，应根据使用要求确定，-般允许比结构构件重些，但不能危及结构本身和人身安全;非结构构件附加给结构的地震力，与其使用功能要求、位置、迹接构造和材料有关，可采用等效侧力方法成楼面谱方法确定;建筑非结构构件应与主体结构有可靠的连接;主体结构支承建筑附属设备的部位及设备的支架等，应具有足够的刚度和承载力。使设备能在地震中保持其规定的使用功能或地震后能迅速恢复其功能。
(二)本算例编写的目的和作用
本书选用的算例大多是在规范试设计中的设计实例。原先主要是检验规范的应用效果，现按批准后的规范重新整理，以协助设计人员在设计中贯彻应用*2001 抗震规范”。针对结构抗震设计的特点，算例侧重于结构整体分析，规则性的判断和内力、位移计算，对构件截面设计则较为筒略。
抗震规范有一些地方规定得不够具体，本算例尽量给予具体化，具有一定的参考价值，有些内容是作者所在单位的工程经验，仅供读者参考债鉴。
(三)承担本算例的作者和分工
算例承担单位是修订组中承担试设计的单位，对抗震规范比较熟悉，又有工程经验，有助于算例的实用性。各算例的分工如下:
第一章北京市勘察设计研究院
第二、三章中国建筑科学研兖院抗震所
第四章中南建筑设计院
第五掌上海建筑设计研究院
第六章新疆自治区建筑设计研究 院
第七章.上海中房设计院
第八、九、十章辽宁 省建筑设计研究院
第十一章中国建筑 西北设计研究院
第十二章
建设部建茕设计研究院
第十三、十四、十五、十六、十七章中国建筑科学研究院抗震所“2001抗震规范”是参加修订的25个单位39位专家互相协作、共同努力的成果，本书利用了“2001 抗冀规范”的具体成果，在此向規范修订的各位专家表示衷心的感谢!

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