新版抗震规范对旧版规范的主要改进

2014-05-09 《建筑结构》杂志四川分公司转载

1.2010新版规范在砌体结构方面的主要改进

1） 增加了砌体的块体类型

2） 降低6度和0.30g设防的层数和高度，调整横墙较少房屋的适用范围

3） 新增建筑布置的规则性设计指标

4） 提高楼梯间等处构造柱、芯柱的要求

5） 提高底部框架房屋的设计要求

6） 扩充配筋砌块房屋的抗震设计

7） 取消内框架房屋的使用

进一步向约束砌体发展——体积配筋率0.07%~0.2%为约束砌体，0.2%以上称为配筋砌体。

2.砌体房屋高度、层数控制注意事项

取值 小数点后按有效数值控制

起点 地面,坡地取低处，半地下室需嵌固

终点 屋面板与外纵墙交接处的板顶坡顶形成实腹屋架时，同上对待

阁楼 居住用房算一层，高度至山墙半高，储物用房、无固定楼梯不计入

屋顶间 面积小于30%按5.2.4条处理，超过时按阁楼对待

架空层 按一层计算

楼面高度超过16m等，必须设置电梯

●乙类的房屋高度减3m少一层,不采用底框

●蒸压砖抗震强度为普通粘土砖的70%，应降一层和3m

3.多层砌体房屋布置规则性的设计指标

承重墙 横墙或纵横墙，不应M+RC墙

纵横墙布置 匀称、对齐、连续，不显著差异，内纵墙累计长度≥60%房屋总长

窗间墙 尺寸均匀，开洞面积<55% .采取加强措施局部尺寸可减少20%

墙洞位置 不影响纵横墙连接,不设转角窗

平面轮廓 凹凸尺寸<50%典型尺寸, 凹凸>25%时房屋转角加强

楼板开洞 <30%板宽,且墙两侧不同时开洞

错层 错层>500mm应按两层计算

楼梯间 不宜设于尽端或转角处

砖柱 不得采用独立砖柱，跨度≥6m的楼面梁应设组合柱等

4.多层砌体房屋结构布置的改进

注：

1 多层砌体房屋的顶层，除木屋盖外的最大横墙间距应允许适当放宽，但应采取相应加强措施；

2 190mm多孔砖抗震横墙的最大横墙间距应比表中数值减少3m。

横墙较少、跨度较大的房屋，应采用现浇RC楼屋盖

5.多层砖砌体房屋构造柱设置的改进

多层砖房，应按下列要求设置现浇钢筋混凝土构造柱：

丙类房屋砖房构造柱设置要求(一般情况)

大洞口，内墙指不小于2.1m，外纵墙采取加强措施后放宽

6.多层砖砌体房屋圈梁设置的改进

现浇RC楼盖等沿所有墙边加强配筋并与构造柱连牢,可无圈梁

7.砌体房屋楼梯间构造的改进

楼梯间应符合下列要求：

1 8、9度顶层楼梯间横墙和外墙应沿墙高每隔500mm设2φ6通长钢筋；7~9度时其它各层楼梯间墙体应在休息平台或楼层半高处设置60mm厚的钢筋混凝土带或配筋砖带，其砂浆强度等级不应低于M7.5, 纵向钢筋不应少于2φ10。

2 楼梯间及门厅内墙阳角处的大梁支承长度不应小于500mm, 并应与圈梁连接。

3 装配式楼梯段应与平台板的梁可靠连接，8、9度时不应采用装配式楼梯段；不应采用墙中悬挑式踏步或踏步竖肋插入墙体的楼梯，不应采用无筋砖砌栏板。

4 突出屋顶的楼、电梯间，构造柱应伸到顶部，并与顶部圈梁连接，内外墙交接处应沿墙高每隔500mm设通长拉结网片(2φ6与φ4点焊或φ4点焊)。

8.砌体墙承载力计算的改进

在一个墙段内设置多根构造柱、水平分布筋的承载力计算原则和计算系数：

①墙段两端的构造柱，继续按89规范用抗震承载力调整系数γRE反映其约束作用；

②墙段中部构造柱的参与工作，并考虑间距小于3m的构造柱对约束的修正；

③分别计入墙段中部构造柱的混凝土和钢筋以及水平筋对承载力的贡献，可在一定范围内通过调整构造柱截面和钢筋截面来控制所需的抗震承载力。

此计算公式如下：

砌块墙承载力正应力影响系数：双折线→三折线

9.配筋小砌块房屋抗震设计要求的比较

适用范围扩展到9度24m，其墙体竖向、横向配筋率均不小于0.2%

10.底框房屋抗震设计要求的改进

●底框砌体房屋的构造措施

●底框砖房设计注意事项

1） 布置 楼梯间附近次梁托墙的设计，地震内力增大，主梁附加集中扭矩，支座附加弯矩

2） 刚度比 底部不得大于上部！底部计入墙和框架的刚度，上部计入墙体和构造柱的刚度

3） 落地墙 避免低矮混凝土墙.边缘构件按构造要求

4） 过渡层 落地砼墙上层墙体应特别加强

5） 地下室 满足嵌固条件不计入层数

6） 上部砌块墙类比7.4节加强构造

11.2010新规范在钢结构方面的主要改进

1） 增加0.15g和0.30g的最大适用高度

2） 新增抗震等级,按高度和烈度分四级，

内力调整、长细比、宽厚比分四挡

3） 放宽阻尼比和层间位移控制指标，

ζ 依据高度取0.04~0.02

4） 改进强柱、强节点的设计计算方法，

强柱系数，连接系数，γRE

5） 改进钢构件的连接构造

12.钢结构房屋最大适用高度和高宽比

钢结构房屋的抗震等级（新增）

7~9度某部位各构件的承载力满足2倍地震组合时，抗震等级允许降低一级

* 中心支撑、偏心支撑等结构中的框架部分的抗震构造的等级

乙类设防，提高一度查表确定抗震等级

0.15g和0.30g的Ⅲ、Ⅳ类场地，分别按8、9度确定构造的抗震等级

钢结构构件的长细比

钢结构柱的板件宽厚比

梁柱连接节点构造

①坡口角度符合有关规定；

②翼缘厚度或12mm，取小者；

③（1～0.75）倍翼缘厚度；

④最小半径19mm；

⑤3倍翼缘厚度（±12mm）；

⑥表面平整。圆弧开口不大于25°

13.屈曲约束(消能)支撑框架结构设计要点

屈曲约束支撑组成——由芯材、约束芯材屈曲的套管和位于芯材和套管间的无粘结材料及填充材料组成的一种支撑构件。

性能——受拉时同普通支撑而受压时承载力与受拉时相当且具有某种消能机制的支撑。

结构布置——水平双向、上下连续布置，防止扭转；

宜采用人字支撑、成对布置的单斜杆支撑等形式，不应采用K形或X形；

支撑框架计算分配的Mov> 50%Mtot。

计算方法——附加阻尼比由试验结果按12章确定；

在多遇地震下不发生屈曲时，可按中心支撑设计；

与V形、人字形支撑相连的框架梁可不考虑支撑屈曲引起的竖向不平衡力。

连接构造——同一般支撑框架。

14.非结构构件的条文修改情况

楼梯间非承重墙体 (2008年局部修订)

框架填充墙和隔墙 2008年提升为强制性条文

“性能化设计的方法”可参照附录M.2

关于“楼面谱方法”移到附录M.3

建筑构件设计一般性要求——新增女儿墙

砌体隔墙、烟道等，(原7.1.7)

框架填充墙块材强度、楼梯间墙体构造

单层RC柱厂房围护墙选型、布置

非结构性能化设计方法(原条文说明)

楼面谱方法 (原13.2.5)

15.非结构构件的地震作用计算

等效侧力法计算 (13.2.3)

重心处最不利方向水平地震作用标准值F：

F＝ γη ζ1 ζ2 αmax G 

式中：

γ─ 功能系数，取决于设防类别和使用要求，参照附录M.2确定；分为1.4、1.0、0.6三档；

η─类别系数，取决于构件材料性能等因素，参照附录M.2确定；在0.6~1.2范围内取值；

ζ1─状态系数；预制构件、悬臂构件、支承点低于质心的设备和柔性体系取2.0，其余1.0；

ζ2─位置系数，顶点取2.0，底部1.0，沿高度线性分布；可按时程法计算结果调整；

αmax─多遇地震影响系数最大值；

G─重力，含运行时人员、容器中的介质及储物。

建筑非结构构件的类别系数和功能系数

16.建筑构件抗震构造措施的变化

多层砌体结构中后砌隔墙、垃圾道、预制挑檐的连接

钢筋混凝土框架中的填充墙平面和竖向布置、块体和砂浆强度、与框架连接构造、楼梯间等钢丝网面层

钢筋混凝土柱厂房围护墙、女儿墙、围护墙材料和布置、圈梁设置和构造、墙梁连接构造、砖围护墙基础构造、内隔墙稳定措施、女儿墙防倒措施

17.钢支撑-混凝土框架结构设计要点

最大适用高度——

RC框架和框剪的平均值，即

6度(95) 7度(85) 8度(70) 8.5度(55)

抗震等级——

支撑框架部分比8.1.3、6.1.2的框架结构提高一级，

混凝土框架部分仍按框架结构确定。

结构布置——

水平双向、上下连续布置，防止扭转；

采用X、Λ、V形,单支撑投影对称；

支撑框架计算分配的Mov> 50%Mtot。

18.钢支撑-混凝土框架结构设计要点

计算方法——

阻尼比0.045；

斜杆按铰接模型，面外偏心需附加弯矩；

二道防线：框架按二种模型的不利设计；

层间位移在框架和框剪之间内插

(弹性1/650, 弹塑性1/67)。

连接构造——

同RC厂房柱间支撑，

与框架梁的连接不先于支撑破坏。

19.钢框架-混凝土核心筒结构设计要点

最大适用高度——RC核心筒和S框-支撑的平均值

参见JGJ 3: 6度(200) 7度(180)8度(150) 8.5度(130)

抗震等级——钢框架部分按8.1.3确定，混凝土筒体比6.1.2的核心筒提高一级(8度为特一级)

结构布置——钢框架梁柱刚接; 楼盖加强整体性；

钢框架计算分配的Vfmax> 10%Vtot；否则筒体高一级

下部SRC柱而上部S柱, 需设置过渡。

计算方法——阻尼比0.045；

考虑施工模拟、钢柱与混凝土墙轴向变形差异；

二道防线：钢框架承担的剪力同RC核心筒结构；

层间位移按RC结构。

抗震构造—除筒体与钢梁连接处外，分别按钢结构.混凝土结构的规定执行。

20.大跨屋盖建筑结构设计要点

◆适用范围——拱、桁架、网架、网壳、张弦梁、弦支穹顶等组成的钢屋盖 (跨度120m、长度300m、悬挑40m)

◆结构选型——传力合理、规则、均匀、避免扭转；

宜采用轻型屋面系统；

支承结构避免增加屋盖的不规则性。

◆屋盖体系——单向传力体系，设面外支撑、桁架加强

空间传力体系，加强周边、开口边。

单层网架，节点应刚接。

◆计算方法——阻尼比，纯钢0.02，混合0.025~0.035；

支承节点模拟、屋盖与支承结构协同，几何非线性；

地震作用方向，效应组合和挠度控制；

关键构件和关键支座的内力调整。

◆抗震构造——杆件长细比；节点的最小板厚、壁厚；

一般支座、滑移型支座、小震受压支座的构造。

21.单建式地下建筑结构设计要点

◆适用范围——单建的地下车库、过街通道、变电站或空间综合体 (地铁、公路隧道、高层附属地下室除外)

◆抗震等级——6、7度四级，8、9度三级；乙类提高一级

◆结构布置——简单、对称、规则、平顺;

加强整体性，避免刚度和承载力突变；

注意位于山区的口部结构选型。

◆计算方法——7度Ι、Ⅱ类不验算；

计算模型、作用方向：横向平面应变或空间结构；

计算方法：平面位移法、加速度法、侧力法；土-结构时程法

弹塑性层间位移：不规则、变电站、综合体，1/250。

◆抗震构造——框架结构柱，纵筋配筋率增加0.2%；

混凝土板，负筋50%锚入连续墙内，正筋全部锚入内衬；

液化土层、软土层、岩石口部专门的构造措施。

22.抗震性能化设计方法

23.抗震性能化设计方法

可供选择的地震动——

使用年限50年，按规范取小震、中震和大震；设计使用年限不同于50年，其地震作用需要做适当调整，经专门研究提出并按规定的权限批准确定。

当缺乏当地的相关资料时，可参考《建筑工程抗震性态设计通则（试用）》CECS:160的附录A，其调整系数的范围大体是：设计使用年限70年，取1.15~1.2；设计使用年限100年，取1.3~1.4。

注意事项

建筑的抗震性能化设计，立足于承载力和变形能力的综合考虑，具有很强的针对性和灵活性。例如：

作为“抗震安全岛”的楼梯间，可提出确保大震下具有安全避难通道的具体目标和性能要求；

对特别不规则、复杂的建筑结构，可对抗侧力结构的水平构件和竖向构件分别提出不同的性能目标，提高其整体或关键部位的抗震安全性；

对水平转换构件，为确保大震下自身及相关构件的安全而提出大震下的性能目标；

对机电设施，地震时需要连续工作的，相关部位层间位移需满足设备运行所需的位移限值；其他情况，震后残余变形满足设施检修后运行或大震后可修复运行的位移要求。

抗震性能化设计计算分析的主要工具是弹塑性分析。

一般情况，应考虑构件在强烈地震下进入弹塑性工作阶段和重力二阶效应。鉴于目前的构件弹塑性参数、分析软件对构件裂缝的闭合状态和残余变形、结构自身阻尼系数、施工图中构件实际截面、配筋与计算取值的差异等等的处理，还需要进一步研究和改进，当预期的弹塑性变形不大时，可利用等效阻尼等模型简化估算。

对弹塑性计算结果应侧重于工程判断。

24.楼梯参与空间分析的计算方法

准确的计算模型：

楼梯构件包括：楼梯板、平台板、梯梁、梯柱。

楼梯空间计算包括：计算单元、节点关系、互相影响、结果输出。

1)楼梯板和平台板采用自动剖分节点对齐的空间壳单元;

2)梯梁和梯柱采用多节点的空间杆单元;

3)楼梯板、平台板、梯梁、梯柱、楼梯间角柱、楼梯间混凝土墙、楼梯间砖墙和框架梁之间所有节点自动对应和剖分;

4)所有构件一起参与空间分析,楼梯刚度将影响结 构刚度、周期、位移和内力等所有计算结果;(彻底处理无限刚和弹性计算的矛盾，楼梯永远是弹性的)

5)输出梯梁、梯柱、楼梯板和平台板的计算结果。(得到楼梯构件本身的受力状况) 在水平力效应验算计算书中输出楼梯构件本身的抗震验算结果。

6) 审图时注意在结构信息–总体信息中输出:计算中考虑楼梯构件的影响

25.梯板的抗震计算

1)梯板严格意义上应是拉弯压弯构件。一般情况下恒活载产生的拉应力比地震作用产生的拉应力小一个数量级，所以暂且不互相组合，分别计算抗弯和抗拉。

2)每层最大梯板总的底配筋和面配筋：梯板正常使用是两端简支的抗弯构件，在地震作用下又是支撑构件，所以按如下求得抗弯底配筋和抗拉总配筋。

a)抗弯底配筋(cm2/m)=根据单向简支梯板弯矩(q*l*l/8)求得配筋

b)梯板沿走向上下双排总配筋(cm2/m)=1.3*0.85*最大平均拉力/板钢筋强度设计值

总的底配筋大于等于抗弯底配筋，总的面配筋大于等于1/4抗弯底配筋，总的底配筋加总的面配筋大于等于抗拉总配筋。

c) 每块梯板分别进行抗震计算，根据梯板平均拉应力，并求相应的抗拉钢筋。

26.新规范设计中一些概念的变化

高规在框支梁柱基础上增加转换梁柱概念

[新高10.2.7-8]框支梁控制（最小配筋率、加密区箍筋的最小面积配筋率、最小抗剪截面）适用于所有转换梁，并增加了三级要求。

[新高10.2.10-12]框支柱控制适用于所有转换柱，并增加了三级要求，增加了节点验算的要求。

1）转换梁概念：托柱的梁为转换梁，托墙的梁为框支梁。

2）转换柱概念：转换柱的柱为转换柱，转换墙的柱为框支柱。

3）梁一次转换：对于柱A托梁，梁再托柱情况，程序自动判断柱A是转换柱，梁为转换梁；

4）梁多次转换：对于柱A托梁B，梁B托梁C，梁C再托柱D情况，程序不能自动判断柱A是转换柱，梁B为转换梁，需人工指定；

5）托顶部小塔楼的梁柱不是转换梁柱。

27.剪力墙底部加强部位

共有4条不同：

[新抗6.1.10][新高7.1.4]

1、底部加强部位的高度，应从地下室顶板算起。

2、部分框支抗震墙结构的抗震墙，其底部加强部位的高度，可取框支层加框支层以上二层的高度及落地抗震墙总高度的1/10二者的较大值；其他结构的抗震墙，其底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/10和底部二层二者的较大值，房屋高度不大于24m时，底部加强部位可取底部一层。

3、当结构计算嵌固端位于地下一层底板及以下时，底部加强部位尚宜向下延伸到地下部分的计算嵌固端。

4、取消了≤15m的限制。

28.地下室有多层侧约束，但不嵌固如何处理？

举例：3层地下室，两层有挡土墙，计算在结构基底嵌固。

按底部加强部位尚宜向下延伸到地下部分的计算嵌固端，两层侧约束层都为加强部位，实际有侧约束层向下一层为加强部位即可。

29.连梁刚度折减系数

[新高5.2.1]高层建筑结构地震作用组合效应计算时，可对剪力墙连梁刚度予以折减，折减系数不宜小于0.5。明确了仅在有地震作用的组合中可以对连梁刚度进行折减，对没有地震作用参与组合的（如重力荷载与风的组合）不能考虑连梁刚度折减。

30.非框架结构中如何处理如下抗规定义的薄弱层？

楼层侧向刚度可取楼层剪力与楼层层间位移之比，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%，薄弱层放大系数为1.15（高层结构也要满足抗规要求）；不满足[新高4.5.2]的新要求，薄弱层放大系数为1.25;

考虑层高修正的楼层侧向刚度比=下层侧向刚度*下层层高/上层侧向刚度*上层层高(高规3.5.2条文)

31.承载力比计算中是否考虑斜撑？

[旧高4.5.3]楼层层间抗侧力结构受剪承载力是指在所考虑的水平地震作用方向上，该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和。

[新高3.5.3] 楼层抗侧力结构的层间受剪承载力是指在所考虑的水平地震作用方向上,该层全部柱、剪力墙、斜撑的受剪承载力之和。

斜撑的受剪承载力计及最大轴力的贡献 ，不能采用它的极限承载力（太大）。

32.墙平面外抗拉脱的计算

[新混11.7.19-11.7.23]如果楼面梁仅在墙肢一侧与墙连接，当楼面梁纵筋的直段锚固长度：

Lah≤0.22(Rw*n)**1/2LaE或Lah小于0.45LaE 平面外抗拉脱承载力按下列规定计算 ：

33.抗震墙结构概念设计

1. 规范的抗震墙结构指由墙肢和连梁两种构件组成，变形特征为弯曲型。若墙肢和框架梁组成而变形特征成为剪切型，则不属于规范的抗震墙结构。

2．遵循强墙弱梁、强剪弱弯原则，即连梁屈服先于墙肢屈服，连梁和墙肢应为弯曲屈服。

3．墙体端部设边缘构件或与另一方向墙肢相连。

4．强震下塑性铰控制在底部加强部位。

5．相邻层墙厚、墙面洞口位

置无突变, 防止薄弱层变形集中

6．依据墙边缘的压应变大小

设置约束边缘构件。

7．避免墙肢大偏拉受力。

34.抗震墙内力调整问题

1．调整截面的组合弯矩设计值，目的是通过配筋方式迫使塑性铰区位于墙肢的底部加强部位。

2．多遇地震下小偏心受拉墙肢，在设防地震、罕遇地震下抗震能力可能大大丧失；多遇地震下为偏压的而设防地震下转为偏拉，其抗震能力有实质性的改变，需相应加强。

双肢抗震墙的墙肢不宜出现小偏心受拉，无论是小偏心受拉或大偏心受拉，另一墙肢的剪力和弯矩设计值均应乘以增大系数1.25。

3. 剪力调整要求保持不变。

35.框架与抗震墙组成的结构

1．少框架-抗震墙结构——属于抗震墙体系，墙体抗震等级按抗震墙结构确定

2．框架-少抗震墙结构——属于框架体系，给定侧力下框架部分承担的地震倾覆力矩Mf大于总地震倾覆力矩的50%，按框架结构确定抗震等级，框架按二种模型不利者设计

3．框架-抗震墙结构——框架按二道防线设计，框架至少承担min[0.2V0，1.5Vcf,max]

4．框架-核心筒结构，比框架-抗震墙结构加严：Vcf,max<0.1V0时,框架承担0.15V0,核心筒剪力增大

36.框支层结构内力调整 

框支层框架柱承担的地震剪力和相应的弯矩：框支柱不少于10根，取结构底部总剪力20%；框支柱少于10根，每根柱取结构底部总剪力2%。

框支层框架柱最上、最下端弯矩增大系数：一级1.5，二级1.25。中间层可按框架的要求调整。

在地震作用下由于落地抗震墙刚度退化，将增大框支柱的地震作用，框支柱由地震作用引起的附加（或减小）轴力：一级增大50%，二级20%，柱截面纵筋应按调整后的弯矩和轴力最不利情况进行设计。框支柱的轴压比可不考虑轴力增大。

框支柱均应按调整后的柱弯矩，考虑强剪弱弯进行剪力计算及斜截面设计。

37.板柱-抗震墙结构改进 

1．房屋最大适用高度适当放高

6度80(40) 7度70(35) 8度55(30) 8.5度40

2．抗震墙承担的地震剪力，高度大于12m为全部（同2001规范），高度不大于12m有所放松。

3．现浇楼屋面板的长宽比加严。

4. 新增：板柱节点冲切承载力的抗震验算时，应计入地震不平衡弯矩引起的冲切。

5．对柱上板带，补充了箍筋设置要求，修改了板底钢筋塔接位置的规定。

38.筒体结构设计改进 

1．外框由计算分配的剪力不宜过小：

当加强层外的楼层最大剪力Vf,max<0.1Vtot

各层Vf=0.15Vtot, Vtub=min{1.1Vc,Vtot}

2．抗震墙底部厚度变化、边缘构件的加强要求有所放松。（规范用词由“应”改为“宜”）

3．补充：楼面大梁与墙体正交的构造。

4．对L/hb<2的连梁设置交叉暗柱、钢筋的要求，由“宜”改为“可”。

39.预应力混凝土结构抗震设计要点

应用范围

6~8度先张法和后张有粘结预应力混凝土结构。

后张预应力框架、门架、转换层的转换大梁，宜用有粘结。

承重结构的受拉杆件和一级的框架，不得用无粘结。

基本规定

框架和转换层的转换构件不宜低于C40；其他C30。

应采取设置非预应力筋等措施，具有良好的变形和消耗地震能量的能力，达到延性结构的基本要求。

应避免构件剪切破坏先于弯曲破坏、节点先于被连接构件破坏、预应力筋的锚固粘结先于构件破坏。预应力筋宜在节点核芯区外锚固。

预应力混凝土结构的抗震等级及相应的地震组合内力调整，仍应按钢筋混凝土结构的要求执行。

抗震计算

◆阻尼比

预应力混凝土结构自身的阻尼比可采用0.03，等效阻尼比按RC部分和PRC部分在整个结构总变形能的比例折算

◆效应组合

地震作用效应基本组合中，应增加预应力作用效应项Spk，其分项系数 γp，一般情况应采用1.0，预应力作用效应对构件承载力不利时，应采用1.2。

◆节点验算

预应力筋穿过框架节点核芯区时，节点核芯区的截面抗震验算，应计入总有效预加力以及预应力孔道削弱核芯区有效验算宽度的影响。