呂金寶 龍立志

(中國中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川 成都 610031)

中國和委內(nèi)瑞拉抗震設(shè)計(jì)規(guī)范比較分析

呂金寶 龍立志

(中國中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川 成都 610031)

對中國的GB 50011—2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范與委內(nèi)瑞拉的CONVENIN 1756：2001建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中抗震設(shè)防目標(biāo)、場地分類、建筑重要性系數(shù)、設(shè)計(jì)反應(yīng)譜等進(jìn)行了闡述和比較，并重點(diǎn)介紹了如何按委國規(guī)范確定設(shè)計(jì)反應(yīng)譜，以方便設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)應(yīng)用。

設(shè)計(jì)規(guī)范，建筑抗震，設(shè)計(jì)反應(yīng)譜

0 引言

隨著中國鐵路“走出去”發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，涉外鐵路工程越來越多。委內(nèi)瑞拉TINACO-ANACO鐵路是中國中鐵承擔(dān)的第一條涉外EPC鐵路工程項(xiàng)目。根據(jù)合同要求，設(shè)計(jì)成果必須滿足當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)規(guī)范。因此學(xué)習(xí)掌握委內(nèi)瑞拉建筑設(shè)計(jì)規(guī)范是非常重要的。通過對中國和委內(nèi)瑞拉建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中抗震設(shè)防目標(biāo)、場地分類、建筑重要性系數(shù)、設(shè)計(jì)反應(yīng)譜等方面進(jìn)行闡述和比較，重點(diǎn)介紹了如何按委國規(guī)范確定設(shè)計(jì)反應(yīng)譜，方便設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)掌握。

1 抗震設(shè)防目標(biāo)

中國抗震規(guī)范GB 50011—2010以“三個水準(zhǔn)”為抗震設(shè)防目標(biāo)，即“小震不壞、中震可修、大震不倒”[1]。GB 50011—2010要求通過兩階段設(shè)計(jì)，即承載力驗(yàn)算階段和彈塑性變形驗(yàn)算階段來實(shí)現(xiàn)上述三個水準(zhǔn)的目標(biāo)。

委內(nèi)瑞拉工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)委員會抗震規(guī)范CONVENIN 1756：2001中其抗震條款的目標(biāo)是：保護(hù)生命和減少建筑物可能受到的損害，保持重要建筑物在強(qiáng)烈地震后繼續(xù)使用[2，3]。其采用單一的設(shè)防水準(zhǔn)，以50年內(nèi)超越概率10%的地震作用(重現(xiàn)期為475年)作為基準(zhǔn)設(shè)防地震作用，接近于中國規(guī)范的“中震”水平。

2 地震動區(qū)劃和地震烈度

GB 50011—2010規(guī)范中給出了抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度值的對應(yīng)關(guān)系；CONVENIN 1756:2001表4.1給出地震動區(qū)劃和設(shè)計(jì)基本地震加速度值的對應(yīng)關(guān)系。委內(nèi)瑞拉全國共劃分為7個地震動分區(qū)，其中分區(qū)1，2屬于低危險地震區(qū)，分區(qū)3，4屬于中危險地震區(qū)，分區(qū)5，6，7屬于高危險地震區(qū)。

中委兩國的數(shù)值對比見表1。從中可以看出中國的地震烈度與委國地震動區(qū)劃基本類似，兩者均對應(yīng)有相同的設(shè)計(jì)基本地震加速度值，但委國的地震分區(qū)劃分比中國的地震烈度劃分更細(xì)致。

表1 設(shè)計(jì)基本加速度與地震烈度、地震動區(qū)劃的對應(yīng)關(guān)系

3 場地分類

場地是決定地震作用的一個重要因素。GB 50011—2010根據(jù)土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度劃分為Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ四個類別，其中Ⅰ類分為Ⅰ0和Ⅰ1兩個亞類，詳見表2。

委內(nèi)瑞拉CONVENIN 1756:2001規(guī)范中場地劃分詳見表3。

表2 中國規(guī)范場地劃分

表3 委內(nèi)瑞拉規(guī)范場地劃分及水平加速度系數(shù)的修正系數(shù)

由表2，表3可以看出中委兩國規(guī)范關(guān)于場地劃分方法類似，都同時考慮了平均剪切波速和覆蓋層厚度兩個參數(shù)的影響。剪切波速越小，土越堅(jiān)硬松軟，其特征周期越長；場地土覆蓋層越厚，特征周期越長。此外委國規(guī)范還考慮了地震動區(qū)劃對場地的影響，地震烈度越高，特征周期越短。

4 建筑結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)

GB 50223—2008規(guī)范將建筑按重要性分為甲、乙、丙、丁四類[5]，對于不同的設(shè)防類別，抗震設(shè)計(jì)時從抗震措施和設(shè)防烈度兩個方面進(jìn)行調(diào)整，該參數(shù)在反應(yīng)譜公式中沒有體現(xiàn)，不影響地震作用力大小。

CONVENIN 1756:2001規(guī)范將建筑物按用途和其破壞對人們的生命、經(jīng)濟(jì)造成的危害等因素分為四類，詳見表4。在彈性反應(yīng)譜公式中以建筑重要性系數(shù)的形式得以體現(xiàn)(見表5)，從而影響地震作用力的大小，在抗震設(shè)計(jì)時通過提高地震作用力對不同重要性的建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算。

表4 委內(nèi)瑞拉抗震規(guī)范建筑按使用類別劃分

表5 建筑物重要性系數(shù)

5 確定地震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜曲線

設(shè)計(jì)反應(yīng)譜是建筑抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，直接影響地震力的計(jì)算。

GB 50011—2010規(guī)范中以水平地震影響系數(shù)的形式給出彈性反應(yīng)譜，彈性反應(yīng)譜的表達(dá)式為：

中國規(guī)范地震影響系數(shù)曲線見圖1。

從公式中可以看出中國規(guī)范的地震影響系數(shù)根據(jù)地震烈度、場地類別、設(shè)計(jì)地震分組和結(jié)構(gòu)自振周期及阻尼比確定。

委內(nèi)瑞拉CONVENIN 1756:2001規(guī)范中以加速度的形式給出彈性反應(yīng)譜，彈性反應(yīng)譜的表達(dá)式為：

表6 反應(yīng)譜參數(shù)值T*，β，P

表7 折減系數(shù)R(混凝土結(jié)構(gòu))

委內(nèi)瑞拉規(guī)范地震影響系數(shù)曲線見圖2。

從公式中可以看出，反應(yīng)譜的縱坐標(biāo)值與建筑物的重要性系數(shù)、建筑物地震分區(qū)、場地類別、水平加速度系數(shù)的修正系數(shù)φ、折減系數(shù)R等因素有關(guān)。其中，水平加速度系數(shù)的修正系數(shù)φ與建筑的地震分區(qū)、場地分類、場地土層覆蓋層厚度等參數(shù)有關(guān)，詳見表3。折減乘數(shù)R值是考慮結(jié)構(gòu)延性和材料超強(qiáng)的影響，取決于建筑的設(shè)計(jì)等級和建筑類型的分類，按照表7確定。

CONVENIN 1756:2001規(guī)范根據(jù)建筑物的重要性和建筑所在場地分區(qū)按表8確定設(shè)計(jì)等級，將建筑物分為3個設(shè)計(jì)等級，ND1為可不考慮地震作用的建筑物；ND2為抗震設(shè)計(jì)上考慮委國部分規(guī)范；ND3為抗震設(shè)計(jì)嚴(yán)格考慮委國全部規(guī)范。

表8 設(shè)計(jì)級別

CONVENIN 1756:2001規(guī)范將建筑物分成4種抗震體系。種類1是框架結(jié)構(gòu)；種類2是框架剪力墻結(jié)構(gòu)；種類3是剪力墻結(jié)構(gòu)；種類4是懸臂結(jié)構(gòu)。對于相同設(shè)計(jì)級別，框架結(jié)構(gòu)延性最好，R值越大，對于相同的框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)級別越高，延性考慮的越少，R值越小。

本文以阿納科(ANACO)站房為例說明如何確定設(shè)計(jì)反應(yīng)譜，該站房位于安索阿特吉州(ANZOATEGUI)，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，所在場地地震分區(qū)為4區(qū)；所在場地頻譜類型為S2型(φ=0.8)；確定設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的各相關(guān)參數(shù)詳見表9，該站房的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜曲線詳見圖3。

表9 反應(yīng)譜相關(guān)參數(shù)

6 結(jié)語

通過對中國和委內(nèi)瑞拉建筑抗震規(guī)范中部分條文進(jìn)行了闡述和比較，可以看出：1)中委兩國在抗震設(shè)防目標(biāo)、場地分類、建筑重要性系數(shù)等方面都有相似的規(guī)定；2)中委兩國設(shè)計(jì)反應(yīng)譜曲線縱坐標(biāo)代表的意義不同，且影響反應(yīng)譜形狀的參數(shù)各有不同。

[1] GB 50011—2010，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] Edificacions Sismorresistentes Parte1:Articulado,NORMA VENEZOLANA COVENIN 1756-1:2001.

[3] Edificacions Sismorresistentes Parte2:Comentarios,NORMA VENEZOLANA COVENIN 1756-2:2001.

[4] Proyecto Construction de Obras en Concreto Estructural,NORMA VENEZOLANA COVENIN 1753:2006.

[5] GB 50223—2008，建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)[S].

[6] 張 翔.中國建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范與歐洲規(guī)范Eurocode8關(guān)于抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的比較[J].四川建筑科學(xué),2012,38(2):183-186.

On comparative analysis of anti-seismic design code in China and Venezuela

Lv Jinbao Long Lizhi

(ChinaRailwayEryuanEngineeringGroupCo.,Ltd,Chengdu610031,China)

TheBuildingSeismicDesignCodeof China GB 50011—2010 and theBuildingSeismicDesignCodeof Venezuela CONVENIN 1756: 2001 are described and compared in aspects about the seismic design goal setting, site classification, structural important factor, the seismic response spectrum, focusing on how to determine the seismic response spectrum according to the code of Venezuela. It’s good for learning and mastering.

design code, building seismic, seismic response spectrum

2015-02-11

呂金寶(1980- )，男，工程師； 龍立志(1985- )，男，工程師

1009-6825(2015)12-0053-03

TU202

A