2018二级建筑师建筑结构与设备辅导资料第八章_第4页

　　(五)隔震和消能减震设计

　　( 1 )隔震和消能减震设计应主要应用于使用功能有特殊要求的建筑或专门要求的建筑。

　　( 2 )采用隔震或消能减震设计的建筑，当遭遇到本地区的多遇地震影响、抗震设防烈度地震的影响和罕遇烈度地震的影响时，其抗震设防目可高于《 抗震规范 》 第 1 . 0 . 1 条的基本设防目标进行设计。

　　(六)结构材料与施工

　　( 1 )抗震结构对材料和施工质量的特别要求，应在设计文件上注明。

　　( 2 )结构材料性能指标，应符合下列最低要求：

　　1 )砌体结构材料应符合下列规定：

　　① 烧结普通黏土砖和烧结多孔黏土砖的强度等级不应低于 MU10 ，其砌筑砂浆强度等级不应低于 M5。

　　② 混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于 MU7 . 5 ，其砌筑砂浆强度等级不应低于 M7 . 5 。

　　2 )混凝土结构材料应符合下列规定：

　　① 混凝土的强度等级，框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核心区，不应低于 C30 ;构造柱、芯柱、圈梁及其他各类构件不应低于 C20;

　　② 抗震等级为一、二级的框架结构，其纵向受力钢筋采用普通钢筋时，钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于 1 . 25 ;且钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于 1 . 3，且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。

　　3 )钢结构的钢材应符合下列规定：

　　① 钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85;

　　② 钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率应大于 20 % ;

　　③ 钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。

　　( 3 )结构材料性能指标，尚宜符合下列要求：

　　1 )普通钢筋宜优先采用延性、韧性和可焊性较好的钢筋;普通钢筋的强度等级，纵向受力钢筋宜选用性能指标不低于HRB400 级热轧钢筋，也可选用符合抗震性能指标的HRB335 级热轧钢筋，箍筋宜选用不低于HRB335级热轧钢筋，也可选用HPB300级热轧钢筋。

　　注：钢筋的检验方法应符合现行国家标准《 混凝土结构工程施工质量验收规范 》 ( GB 50204)的规定。

　　2 )混凝土结构的混凝土强度等级，抗震墙不宜超过 C60，其他构件9度时不宜超过 C60，8 度时不宜超过 C70 。

　　3 )钢结构的钢材宜采用 Q235 等级 B 、 C 、 D 的碳素结构钢及 Q345 等级 B 、 C 、 D 、 E 的低合金高强度结构钢;当有可靠依据时，尚可采用其他钢种和钢号。

　　( 4 )在施工中，当需要以强度较高的钢筋代替原设计中的纵向受力钢筋时，应按照钢筋受拉承载力设计值相等的原则换算，并应满足正常使用极限转台和抗震构造措施的要求。

　　( 5 )采用焊接连接的钢结构，当钢板厚度不小于 40mm 且承受沿板厚方向的拉力时，受拉试件板厚方向截面收缩率，不应小于国家标准《 厚度方向性能钢板 》 CB 5313-85 关于Z15 级规定的容许值。

　　( 6 )钢筋混凝土墙体、框架柱的水平施工缝，应采取加强混凝土的结合性能。对于抗震等级一级的墙体和转换层楼板与落地混凝土墙体的交接处，宜验算水平施工缝截面的受剪承载力。

　　(七)建筑的地震反应观测系统

　　抗震设防烈度为 7 、 8 、 9 度时，高度分别超过 1 60m 、 120m 、 80m 的高层建筑，应设置建筑结构的地震反应观测系统，建筑设计应留有观测仪器和线路的位置。

　　五、场地、地基和基础

　　(一)场地

　　国内外大量的震害表明，场地条件对建筑物震害的影响较大。场地条件对震害影响的主要因素是场地土坚硬程度和场地覆盖层厚度。场地土愈软、覆盖层愈厚，震害愈重，反之愈轻。

　　( l )选择建筑场地时，应按表 8-3 划分对建筑抗震有利、不利和危险的地段。

　　( 2 )建筑场地的类别划分，应以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准。

　　( 3 )土层剪切波速的测量，应符合下列要求：

　　l )在场地初步勘察阶段，对大面积的同一地质单元，测量土层剪切波速的钻孔数量不宜少于 3 个。

　　2 )在场地详细勘察阶段，对单幢建筑，测量土层剪切波速的钻孔数量不宜少于 2 个，数据变化较大时，可适量增加;对小区中处于同一地质单元的密集高层建筑群，测量土层剪切波速的钻孔数量可适量减少，但每幢高层建筑下不得少于一个。

　　3 )对丁类建筑及层数不超过 10 层且高度不超过 24m 的丙类建筑，当无实测剪切波速时，可根据岩土名称和性状，按表 8-4 划分土的类型，再利用当地经验在表 8-4 的剪切波速范围内估计各土层的剪切波速。

　　( 4 )建筑场地覆盖层厚度的确定，应符合下列要求：

　　1 )一般情况下，应按地面至剪切波速大于 500m / s 且其下卧各层岩土的剪切波速均不小于500m/s的土层顶面的距离确定。

　　2 )当地面 5m 以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速 2 . 5 倍的土层，且其下卧岩层土的剪切波速均不小于 400m / s 时，可按地面至该土层顶面的距离确定。

　　3 )剪切波速大于 500m / s 的孤石、透镜体，应视同周围土层。

　　4 )土层的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖土层中扣除。

　　( 5 )土层的等效剪切波速，应按下列公式计算：

　　( 6 )建筑的场地类别，应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表 8-5 划分为 4 类。当有可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其值处于表 8-5 所列场地类别的分界线附近时，应允许按插值方法确定地震作用计算所用的设计特征周期。

　　( 7 )场地内存在发震断裂时，应对断裂的工程影响进行评价，并应符合下列要求：

　　1 )对符合下列规定之一的情况，可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响：

　　① 抗震设防烈度小于 8 度;

　　② 非全新世活动断裂;

　　③ 抗震设防烈度为 8 度和 9 度时，前第四纪基岩隐伏断裂的土层覆盖厚度分别大于 60m 和 90m 。

　　2 )对不符合上款规定的情况，应避开主断裂带。其避让距离不宜小于表 8-6 对发震断裂最小避让距离的规定。

　　( 8 )当需要在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙类以上建筑时，除保证其在地震作用下的稳定性外，尚应估计不利地段对设计地震动参数可能产生的放大作用，其地震影响系数最大值应乘以增大系数。其值可根据不利地段的具体情况确定，在1.1~1 . 6范围内采用。

　　( 9 )场地岩土工程勘察，应根据实际需要划分对建筑有利、不利和危险的地段，提供建筑的场地类别和岩土地震稳定性(如滑坡、崩塌、液化和震陷特性等)评价，对需要采用时程分析法补充计算的建筑，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。

　　(二)天然地基和基础

　　( l )下列建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算：

　　1 )抗震设防规定的可以不需要对上部结构进行抗震计算设计的建筑;

　　2 )地基主要受力层范围内不存在软弱黏性土层的下列建筑：

　　① 一般的单层厂房和单层空旷房屋;

　　② 砌体房屋

　　③ 不超过 8 层且高度在 24m 以下的一般民用框架房屋;

　　④ 基础荷载与 ③ 项相当的多层框架厂房。

　　3 )抗震规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。

　　注：软弱黏性土层指 7 度、 8 度和 9 度时，地基承载力特征值分别小于 80 、 100 和 120kPa 的土层。

　　( 2 )天然地基基础抗震验算时，应采用地震作用效应标准组合，且地基抗震承载力应取地基承载力特征值乘以地基抗震承载力调整系数计算。

　　( 3 )地基抗震承载力应按下式计算：

　　( 4 )验算天然地基地震作用下的竖向承载力时，按地震作用效应标准组合的基础底面平均压力和边缘最大压力应符合下列各式要求：

　　高宽比大于 4 的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现拉应力或零应力;其他建筑，基础底面与地基之间零应力区面积不应超过基础底面面积的 15 %。

　　六、地震作用

　　( 1 )各类建筑结构的地震作用，应按下列原则考虑：

　　1 )一般情况下，可在建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震作用进行抗震验算，各方向的水平地震作用应全部由该方向的抗侧力构件承担。

　　2 )有斜交抗侧力构件的结构，当斜交角度大于 150 时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。

　　3 )质量和刚度分布明显不对称的结构，应计人双向水平地震作用下的扭转影响;其他情况，应允许采用调整地震作用效应的方法计人扭转影响。

　　4 ) 8 度和 9 度的大跨度结构、长悬臂结构， 9 度时的高层建筑，尚应考虑竖向地震作用。

　　( 2 )地震作用的大小取决于：

　　1 )地震烈度的大小，烈度增大一度，地震作用增大一倍。

　　2 )建筑结构本身的动力特性(本身的自振周期、阻尼)，自振周期越小，地震作用越大;自振周期越大，地震作用越小。阻尼小地震作用大，阻尼大地震作用小。

　　3 )建筑物本身的质量，质量越大，地震作用越大;质量越小，地震作用越小。

　　4 )设计特征周期的大小，设计特征周期越大，则地震作用越大，反之越小。

　　( 3 )在地震作用下，结构抗震验算应符合下列规定：

　　1 ) 6 度时的建筑(建造于IV类场地上较高的高层建筑除外)，以及生土房屋和木结构房屋等，应允许不进行截面抗震验算，但应符合有关的抗震措施要求。

　　2 ) 6 度时建造于IV类场地上较高的高层建筑， 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)，应进行多遇地震作用下的截面抗震验算。

　　例：

　　1.“按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用;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。”适合于下列哪一种抗震设防类别?

　　(A)特殊设防类(甲类)

　　(B)重点设防类(乙类);

　　(C)标准设防类(丙类);

　　(D)适度设防类(丁类)

　　【答案】C

　　【说明】根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB 50223—2008)第3.0.3条：各抗震设防类别建筑的抗震设防标准，应符舍下列要求：

　　(1)标准设防类，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。

　　(2)重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施，应符合有关规定。同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

　　(3)特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时，应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。

　　(4)适度设防类，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。

　　注：对于划为重点设防类而规模很小的工业建筑，当改用抗震性能较好的材料且符合抗震设计规范对结构体系的要求时，允许按标准设防类设防。

　　2.按《建筑抗震设计规范》进行抗震设计的建筑，要求当遭受多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用，此处多遇地震含义为：

　　(A)与基本烈度一致;

　　(B)比基本烈度约低1度

　　(C)比基本烈度约低1.5度;

　　(D)比基本烈度约低2度

　　【答案】C

　　【说明】多遇地震一般指小震，对应众值烈度，是指在50年期限内，一般场地条件下，可能遭遇的超越概率为63%的地震烈度值，相当于50年一遇的地震烈度值;基本烈度，是指在50年期限内，一般场地条件下，可能遭遇的超越概率为10%的地震烈度值，相当于474年一遇的地震烈度值;罕遇地震一般指大震，对应罕遇地震烈度，是指在50年期限内，一般场地条件下，可能遭遇的超越概率为2%～3%的地震烈度值，相当于1600～2500年一遇的地震烈度值。由烈度概率分布可知，基本烈度与众值烈度(即多遇地震烈度)相差约1.55度，而基本烈度与罕遇烈度相差约为1度。

　　3.按我国现行《建筑抗震设计规范》规定，抗震设防烈度为多少度及以上地区的建筑必须进行抗震设计?

　　(A)5度;

　　(B)6度;

　　(C)7度;

　　(D)8度

　　【答案】B

　　【说明】根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)第1.0.2条：抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。

　　4.某建筑物，其抗震设防烈度为7度，根据《建筑抗震设计规范》，“小震不坏”的设防目标是指下列哪一条?

　　(A)当遭遇低于7度的多遇地震影响时，经修理仍可继续使用

　　(B)当遭遇低于7度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理仍可继续使用

　　(C)当遭受7度的地震影响时，不受损坏或不需修理仍可继续使用

　　(D)当遭遇低于7度的多遇地震影响时可能损坏，经一般修理仍可继续使用

　　【答案】B

　　【说明】参见《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)1.0.1条。“小震不坏”是指建筑当遭遇低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。