(五)抗震设计概念和基本要求

　　1.场地和地基

　　(1)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，对地震有利、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;对危险地段，严禁建造甲、乙类建筑，不应建造丙类建筑。

　　(2)建筑场地为I类时，甲、乙类建筑应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施;丙类建筑应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施，但抗震设防烈度为6度时仍应按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。

　　(3)建筑场地为III.IV类时，对设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区，除《抗震规范》另有规定外，宜分别按抗震设防烈度为8度(0.20g)和9度(0.40g)时各类建筑的要求采取抗震构造措施。

　　(4)地基和基础设计应符合下列要求：

　　①同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上;

　　②同一结构单元不宜部分采用天然地基，部分采用桩基;

　　③地基为软弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀土时，应根据地震时地基不均匀沉降和其它不利影响并采取相应的措施。

　　2.建筑形体及其构件布置的规则性和防震缝

　　1)建筑形体及其构件布置的规则性

　　建筑设计应根据抗震概念设计的要求，明确建筑形体的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措施;特别不规则的建筑应进行专门研究和论证，采取特别的加强措施;严重不规则的建筑不应采用。

　　建筑设计应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响，宜择优选用规则的形体，其抗侧力构件的平面布置宜规则对称，侧向刚度沿竖向宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免侧向刚度和承载力突变。

　　2)防震缝

　　体形复杂、平立面不规则的建筑，应根据不规则程度、地基基础条件和技术经济等因素的比较分析，确定是否设置防震缝，并分别符合下列要求：

　　(1)当不设置防震缝时，应采用符合实际的设计模型，分析判明其应力集中、变形集中或地震扭转效应等导致的易损部位，采取相应的加强措施。

　　(2)当在适当部位设置防震缝时，宜形成多个较规则的抗侧力结构单元。防震缝应根据抗震设防烈度、结构材料种类、结构类型、结构单元的高度和高差以及可能的地震扭转效应的情况，留有足够的宽度，其两侧的上部结构应完全分开。

　　防震缝宽度应符合下列规定：

　　①框架结构房屋，高度不超过15m时不应小于100mm;超过15m时，6度、7度、8度和9度分别每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm;

　　②框架-剪力墙结构房屋不应小于1)项规定数值的70%，剪力墙结构房屋不应小于1)项规定数值的50%，且二者均不宜小于100mm。

　　(3)当设置伸缩缝和沉降缝时，其宽度应符合防震缝的要求。

　　3.抗震等级

　　钢筋混凝土房屋应根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。

　　4.对抗震结构的要求

　　抗震结构体系应根据建筑的抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素，经技术、经济和使用条件综合比较确定。

　　1)抗震结构体系

　　(1)应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;

　　(2)应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力;

　　(3)应具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力;

　　(4)对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力;

　　(5)宜有多道抗震防线;

　　(6)宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中;

　　(7)结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。

　　2)结构构件

　　抗震结构的构件，应力求避免出现脆性破坏，并应符合下列要求，以改善其变形能力;

　　(1) 砌体结构应按规定设置钢筋混凝土圈梁和构造柱、芯柱，或采用约束砌体、配筋砌体等。

　　(2) 混凝土结构构件应控制截面尺寸和纵向受力钢筋、箍筋设置，防止剪切破坏先于弯曲破坏、混凝土的压溃先于钢筋的屈服、钢筋的锚固粘结破坏先于钢筋破坏。

　　(3) 预应力混凝土构件，应配有足够的非预应力钢筋。

　　(4) 钢结构构件的尺寸合理控制，避免局部失稳或整个构件失稳。

　　(5) 多、高层的混凝土楼、屋盖宜优先采用现浇混凝土板。当采用混凝土预制装配式楼、屋盖时，应从楼盖体系和构造土采取措施确保各预制板之间的连接的整体性。

　　3)构件连接

　　各构件之间的连接，应符合下列要求：

　　(1)构件节点的破坏，不应先于其连接的构件。

　　(2)预埋件的锚固破坏，不应先于连接件。

　　(3)装配式结构构件的连接，应能保证结构的整体性。

　　(4)预应力混凝土构件的预应力钢筋，宜在节点核心区以外锚固。

　　装配式单层厂房的各种抗震支撑系统，应保证地震时厂房的整体性和稳定性。

　　【例17-11】钢筋混凝土结构中，抗震设计要求“强柱弱梁”是为了防止出现()的破坏模式。

　　A.梁中发生剪切破坏，从而造成结构倒塌

　　B.柱先于梁进入受弯屈服，从而造成结构倒塌

　　C.柱出现失稳破坏，从而造成结构倒塌

　　D.柱出现剪切破坏，从而造成结构倒塌

　　解：地震作用下，框架柱的破坏，一般均发生在柱的上下端，对于一般的框架结构，柱内弯矩以地震作用产生的弯矩为主，“强柱弱梁”就是为了防止柱先于梁受弯屈服，导致整体结构破坏。

　　答案：B

　　5.对非结构构件的要求

　　非结构构件，包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备、自身及其与结构主体的连接，应进行抗震设计。

　　1)附属结构构件

　　附着于楼、屋面结构上的非结构构件，以及楼梯间的非承重墙体，应与主体结构有可靠的连接和锚固，避免地震时倒塌，伤人或砸坏重要设备。

　　2)框架结构围护墙和隔墙

　　应考虑其设置对结构抗震的不利影响，避免不合理设置而导致主体结构的破坏。

　　3)室外装饰物

　　幕墙、装饰贴面与主体结构应有可靠连接，避免地震时脱落伤人。

　　4)附属设备

　　安装在建筑上的附属机械、电气设备系统的支座和连接，应符合地震时使用功能的要求，且不应导致相关部件的损坏。

　　6.隔震和消能减震

　　隔震和消能减震设计，可用于对抗震安全性和使用功能有较高要求或专门要求的建筑。

　　7.结构材料与施工

　　抗震结构对材料和施工质量的特别要求，应在设计文件中注明。

　　1)砌体结构材料

　　(1)普通砖和多孔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Mb7.5。

　　2)混凝土结构材料

　　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。

　　混凝土的强度等级，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)钢筋

　　普通钢筋宜优先采用延性、韧性和焊接性较好的钢筋;普通钢筋的强度等级，纵向受力钢筋宜选用符合抗震性能指标的不低于HRB400级热轧钢筋，也可采用符合抗震性能指标的HRB335级热轧钢筋;箍筋宜选用符合抗震性能指标的不低于HRB335级热轧钢筋，也可选用HPB300级热轧钢筋。

　　抗震等级为一级、二级的框架结构，起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%。

　　在施工中，当需要以强度等级较高的钢筋替代原设计中的纵向受力钢筋时，应按照钢筋抗拉承载力设计值相等的原则换算。并应满足最小配筋率要求。

　　4)钢结构的材料

　　(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)钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。

　　(4)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;

　　钢筋混凝土构造柱和底部框架-抗震墙中的砌体抗震墙，施工应先砌墙后浇构造柱和框架梁柱。

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