國內(nèi)外工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)比較

國內(nèi)外工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)比較摘要：為了減少地震所造成的損失，應(yīng)采取工程抗震設(shè)防。本文簡要介紹了工程抗震設(shè)防的有關(guān)基本概念和確定抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的主要方法，同時比較了國內(nèi)外各行業(yè)的工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，為其它工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的確定提供參考。關(guān)鍵詞：抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)工程結(jié)構(gòu)AbouttheDesignEarthquakeLevelforEngineeringStructuresABSTRACT:Inthispaper,termsaboutseismicfortification,aswellasthemethodstodeterminereasonableseismicfortificationcriterion,havebeendescribed.Seismicfortificationcriteriafordifferentkindsofengineeringstructuresfromnationalandinternationalcodesarecompared.KEYWORDS:seismicfortificationcriterion,engineeringstructure為了減少地震所造成的損失，應(yīng)采取工程抗震設(shè)防，而采取工程抗震措施則勢必增加工程的造價。如何合理地使用資金，來有效地減輕地震破壞和損失，則成為工程抗震防災(zāi)研究的關(guān)鍵問題，這也就是如何制定科學(xué)、合理的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的問題?？拐鹪O(shè)防標(biāo)準(zhǔn)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB50223—2004）的術(shù)語規(guī)定，抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是衡量抗震設(shè)防要求的尺度，由抗震設(shè)防烈度或設(shè)計地震動參數(shù)和建筑使用功能的重要性確定?？拐鹪O(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的制定將直接影響工程建筑和設(shè)施在地震中的表現(xiàn)，從而影響地震所造成的損失，而抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的高低又直接關(guān)系著工程的造價。設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)高，工程造價高，地震損失小，反之設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)低，工程造價低，地震損失大。最優(yōu)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的確定，需要各個學(xué)科（包括自然科學(xué)、工程科學(xué)和社會科學(xué)）的合作，它受到科學(xué)技術(shù)水平和國家抗震設(shè)防政策兩方面的共同制約。工程抗震設(shè)防的有關(guān)概念下面先介紹一下工程抗震設(shè)防的幾個有關(guān)概念。設(shè)防原則設(shè)防原則[9]是對工程進行抗震設(shè)防的總要求和總目的?？拐鹪O(shè)防原則主要有：減輕地震破壞；防止或減少人員傷亡；減輕經(jīng)濟損失；工程和設(shè)施在遭遇地震時要確保安全，不得向外泄漏有害物質(zhì)，不導(dǎo)致嚴(yán)重次生災(zāi)害；同時地震時不可缺少的緊急活動應(yīng)得以維持和進行。設(shè)防目標(biāo)設(shè)防目標(biāo)[9]是指根據(jù)設(shè)防原則對工程設(shè)防要求達到的具體目標(biāo)。如《建筑抗震設(shè)防規(guī)范》（GB50011-2001）中規(guī)定的“大震不倒，中震可修，小震不壞”就是一種設(shè)防目標(biāo)。設(shè)防環(huán)境山設(shè)防環(huán)境淺[9]鍋是指擬設(shè)革防的工程染處在什么煤樣的地震百危險性的敲環(huán)境中。抓這應(yīng)由地高震危險性延分析或地養(yǎng)震區(qū)劃圖港給出的地營震危險性哪程度來確凈定，取決接于人們對壤地震危險統(tǒng)性的認(rèn)識皺水平和估曠計地震危息險性的方寶法。設(shè)防參數(shù)遠設(shè)防參數(shù)劈[9]社是指在考惰慮工程抗原震設(shè)防時舉，采用哪服種物理量吩（參數(shù)）紫來進行工絞程設(shè)防。無國內(nèi)外常各用的參數(shù)餅有烈度和剝地震動參食數(shù)撞（感PG跑A紙，郵EP羅A衣，膠PG其V保，寧EP桶V歷，律R驕A壤（加速度礙反應(yīng)譜值羨）爭，穿R笑V勺（速度反臘應(yīng)譜值）蠻，頓T言（持時）豬等）兩種從。過去，芒各國多采讓用烈度作結(jié)為設(shè)防參翠數(shù)，但是比隨著科學(xué)俘技術(shù)的進相步和人們蜜認(rèn)識的提濤高，烈度塊這一參數(shù)濤暴露出來插的弊病越慣來越明顯樣。主要是妨因為烈度宴不單純代誕表設(shè)防環(huán)夸境（地震扇動）的強凝度，它還慌包含了對黃過去的工臣程或建筑癢物的易損查性的度量雀。漸近年來，鄭越來越多拉的國家開慶始采用地港震動作為戚設(shè)防參數(shù)租。我國第抗四代地震彎區(qū)劃圖《似中國地震辣動參數(shù)區(qū)板劃圖》（獻GB18楊306-錯2001耗）即采用禿地震動峰固值加速度鋸作為參數(shù)籮。在撲《曠建筑抗震奴設(shè)計規(guī)范預(yù)》（柜GB5中0011顫-200峽1吐）中目前醉采用的是陜雙軌制，超即一般情燕況采用抗家震設(shè)防烈瓦度，在一寬定條件下貿(mào)，可采用乒抗震設(shè)防效區(qū)劃提供告的地震動提參數(shù)。駐《核電廠褲抗震設(shè)計流規(guī)范》家(睬GB50訊267雙—蹤97)犬采用的就悶是地震動友峰值加速制度作為設(shè)感防參數(shù)的段，葛而在新修勸訂的《鐵惰路工程抗枝震設(shè)計規(guī)是范》（報醉批稿）中舍也采用了浴地震動峰昂值加速度循作為設(shè)防較參數(shù)。設(shè)防水準(zhǔn)休設(shè)防水準(zhǔn)觀[9]社是指在工睬程設(shè)計中蜘如何根據(jù)型客觀的設(shè)作防環(huán)境和濕已定的設(shè)槳防目標(biāo)，跌并考慮社跑會經(jīng)濟條蔥件來確定撤采用多大滔的設(shè)防參這數(shù)，即多佳大強度的窗地震作為釣防御的對監(jiān)象。工程突上這應(yīng)該避是一個優(yōu)渾化的問題龍，而不應(yīng)扒該簡單地盼直接采用鋸區(qū)劃圖給茂出的基本喚烈度和地緊震動參數(shù)新來作為設(shè)渡防水準(zhǔn)。睛由于設(shè)防揪目標(biāo)往往曉不是單一墨的，所以解設(shè)防水準(zhǔn)碼往往也不替是單一的伸，而是多午級的。《撕建筑抗震健設(shè)計規(guī)范迫》中提出凍的眉“坡大震不倒插，中震可擺修，小震榨不躬壞橫”蛙設(shè)防目標(biāo)廚就反映了舟針泊對域“鍛大震，中謎震和小灶震互”杠俘三級水準(zhǔn)崇進行設(shè)防齒的思想。設(shè)防等級局同一類建廳筑在同一堅個地區(qū)由稿于其政治偶．經(jīng)濟或懲文化意義紫上的重要揀性以及震詳后后果的暮影響嚴(yán)重夜程度有所鋒不同，在假考慮工程比設(shè)防時，潑其設(shè)防目疫標(biāo)和采用援的設(shè)防水尋準(zhǔn)也要求嬌不同，這代就是設(shè)防嘴等級的不錯同濤[9]潮。重要建閃筑物和設(shè)世施一般要疤給以較高座的設(shè)防等鋸級。對同滑一類建筑夕，在不同逢行業(yè)和不侍同地區(qū)也余可以采用默不同的設(shè)姜防等級。叨一般來講毯設(shè)防等級匠與建筑物冊本身的易尊損性或抗狼震潛力無往關(guān)。紐確定抗震吩設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)司的方法至工程抗震到設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)盛的制定主謙要取決于艷依據(jù)社會憐經(jīng)濟狀況樂確定的設(shè)麗防原則與統(tǒng)設(shè)防目標(biāo)扁和根據(jù)客凳觀地震危加險性程度蠶確定的設(shè)午防環(huán)境與賽設(shè)防參數(shù)憲，經(jīng)過優(yōu)粒化考慮最悟后落實在保決定最佳坑的設(shè)防水喉準(zhǔn)和設(shè)防修等級上。遙確定抗震例設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)啦主要有優(yōu)鑼化決策法孟和類比法五。徒優(yōu)化決策脫法醉優(yōu)化決策宋法蹈[9]裙就是優(yōu)化拍設(shè)防水準(zhǔn)析與設(shè)防原還則及目標(biāo)似之間的關(guān)網(wǎng)系君,坊確定最佳崖設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)火。這種關(guān)折系可以被起抽象為一隸個多變量賞（如多個譽設(shè)防參數(shù)選）；多目券標(biāo)（如經(jīng)部濟損失和財人員傷亡鏟）、多約判束（如可油接受的人魄員傷亡、黃經(jīng)濟損失援上限、重尿要結(jié)構(gòu)不溜允許出現(xiàn)晴倒塌等）酸的動態(tài)最桌優(yōu)決策。龍通常應(yīng)當(dāng)暢根據(jù)設(shè)防覺原則和目屑標(biāo)確定具禁體和定量抹的目標(biāo)函凡數(shù)膊,北其基本變控量應(yīng)是設(shè)珠防水準(zhǔn)易,摘目標(biāo)函數(shù)陪未能反映蜘的設(shè)防原葡則和目標(biāo)況都應(yīng)當(dāng)被烏考慮作為家決策模型嗽的約束條械件。采用烈抗震設(shè)防駁－效益分焰析方法來悅確定工程眼抗震設(shè)防病標(biāo)準(zhǔn)時，轟目標(biāo)函數(shù)合可為期望呈的總損失割和工程的樓總投入的恭和。類比法償類比法擠[吸1紀(jì)2]驅(qū)是通過借避鑒其它行艷業(yè)工程結(jié)拾構(gòu)來確定旅抗震設(shè)防牛標(biāo)準(zhǔn)卸,附這種方法擴適用于尚尿無確定的錄行業(yè)抗震診設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)艷或是因為鉗工程重要尚性而需作測專門研究而的工程結(jié)惜構(gòu)。如陳竿家庚等救[毀1鄉(xiāng)3]劃即基于已額有工程的聽經(jīng)驗，并去借鑒相關(guān)怖行業(yè)的抗瘡震設(shè)防標(biāo)逆準(zhǔn)，對有駐關(guān)行業(yè)的駝相關(guān)工程攝類別的設(shè)石防標(biāo)準(zhǔn)進須行比較，淘論證了為李廣播、電小視、電影衡行業(yè)各類帆工程所確碑定的抗震才設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)匆的可行性瘡。疊國內(nèi)外相堡關(guān)行業(yè)的崖抗震設(shè)防減標(biāo)準(zhǔn)承下面對國僑內(nèi)建筑工匹程、鐵路殼工程、公紗路工程、存水工建筑線物、構(gòu)筑欺物、核電賽廠、廣播夾電影電視罩、電力設(shè)眨施以及國謝外一些建鬧筑及橋梁佳工程等的妙抗震設(shè)防扶標(biāo)準(zhǔn)進行促列表對比筑，如者表商1揉所示。匹表氏1退描國內(nèi)外各圈行業(yè)不同偉工程的抗淺震設(shè)防標(biāo)鋪準(zhǔn)的比較量工程類別宏設(shè)防水準(zhǔn)弊設(shè)防目標(biāo)廟建筑工程先乙類建筑俗小帖震冶5項0誰年超越概囑率旁6決3繪％造中義震落液5具0棄年超越概診率勁1冰0存％鋒大震稠5腐0蝦年超越概貫率栗2~性3布％蓬小震不壞谷中震可修充大震不倒上鐵路工程道（現(xiàn)盼行槐8皺9豈規(guī)范）改5噸0稅年超越概梳率理1花0美％客遭受相當(dāng)懶于基本烈擔(dān)度的地震令影響時隸，腦Ⅰ椒、木Ⅱ向級鐵路的液損壞部份薄稍加整修懶后即可正目常使用綱；畝Ⅲ己級鐵路舟及學(xué)Ⅰ塑級工企鐵劈路經(jīng)短期俯搶修后即暖能恢復(fù)通播車斬鐵路工程帶新規(guī)范報猾批拴稿罷小鐘震沃5全0傭年超越概慕率茅6院3坊％缸中椅震抵愚5似0主年超越概挑率撇1聚0驢％則大震周5未0糧年超越概戲率咐2~伸3墓％冰小震取，輕微損艘壞，不中壁斷行車熊中震，磚1撕～正3擠天檢查后嚇限速通車?yán)@大震，體產(chǎn)生較大教破壞，經(jīng)箏短期搶修焦后限速通店車銅公路工程墳5訊0年年超越概警率衡1售0霧％潑在發(fā)生與奔之相當(dāng)?shù)闹Щ玖叶刃兜卣鹩绊戇z時干,各位于一般陷地段的高膝速公路、魄一級公路鮮工程常,遷經(jīng)一般修征整即可正面常使用堤；奪位于一般迎地段的二施級公路工阿程及位于弓軟弱粘性睡土層或液騙化土層上封的高速公齒路、一級獻公路工程丘,礎(chǔ)經(jīng)短期搶杯修即可恢家復(fù)使用搖水工建筑糞物伍獎一般建筑記物扁5很0民年超越概史率邀1攜0毯％利能抗御設(shè)饑計烈度地?zé)嵴穑喝缬械芫植繐p壞章，經(jīng)一般舍處理后仍蛛可正常運趣行。賓規(guī)定的特梅大型工程究及劉大革(I)惰眠型工程房非壅水樹50敘澤年超越概禁率書為失5%攤壅水氧100墨俱年超越概似率袍為顯2%鬧構(gòu)筑物饒小佛震敞5愚0習(xí)年超越概受率孤6破3左％因中循震牌桑5所0拐年超越概筐率禾1穩(wěn)0誓％熊大震賤5升0他年超越概串率王2~愈3型％嫁小震不壞古中震可修扛大震不倒粉核電此廠踩徒運行安全硬地震震動預(yù)，基準(zhǔn)期纏內(nèi)年超越宿概率勤為搭2防‰臘正常運行斬極限安全糟地震震動瓜，基準(zhǔn)期渾內(nèi)年超越烤概率誠為骨0.蕉1墾‰變確保反應(yīng)迅堆冷卻劑簽壓力邊界鮮完整、反洞應(yīng)堆安全奔停堆并維直持安全停賣堆狀態(tài)，勻且放射性獨物質(zhì)的外朵逸不超過程國家規(guī)定跌限值。施廣播、電姥視、電秩影赴I棍暴類工程即中盼震正100策咐年內(nèi)超越早概疊率蜘5%據(jù)大冒震取10伏0搜年內(nèi)超越葉概筒率河3惰%倦～賊1%笨中震不壞差大震作用梢下主銜體腳(斤塔恥體挑)昂繭不浴壞挎,打允許局起部懶(日如天線桅贈桿虛)顫舌有損翁壞望,勤但可以修光復(fù)艷,詢不影響使餅用射II邊可類工程待中山震愉50穩(wěn)毅年超越概胡率晶5%賠大拳震塞50陳拔年超越概型率滅1鬼～于2礦%削中達震助臺允許有輕蛾微破律壞茂,尸不需修理里就可繼續(xù)刷使用絞大光震必乞主體工程郵可能出現(xiàn)陰局部損澆壞蝕,祥但可以修莖復(fù)某,遍不影響使萍用給電力設(shè)施北小釋震蓋5作0口年超越概閑率鞋6海3匆％雀中掉震瑞挽5牢0宏年超越概鳥率蠻1包0腥％惠大震蠅5油0殺年超越概孩率皇2~稍3洋％穴小震不壞漲中震可修癥大震不倒蕩美描國冷IBC2檢000館設(shè)計地跪震兩渣（貌2緣/3李大震）步大震怪5寒0極年超越概怠率堪2督％懇設(shè)計地震障可修乒大震不倒立美國斃AASH惕TO2不004政孤（橋梁）懲小盡震封5似0戀年超越概冒率由6照3葵％慢中黑震然擠5女0兼年超越概政率引1粉0團％防大震襖5胖0匪年超越概竭率攀2庸％癥小、中強堂度地震的海作用下，愉彈性范圍肚內(nèi)，不發(fā)品生大的破霜壞菠大地震作性用下橋梁巖結(jié)構(gòu)不發(fā)坡生部分或瞇整體倒塌犯，可能的卷情況下?lián)p朱傷應(yīng)發(fā)生蝶在易檢測吊和維修的情部位笑日本建筑磨結(jié)構(gòu)抗震劃條例元（耐198問0提）疏小震（地禮震系數(shù)蒙k=0.剩2護）次小震不壞貫，常規(guī)設(shè)貌計或使用都極限狀態(tài)雞設(shè)計詢大震熊（地震系秒數(shù)燃k=1.鍛0蝶）災(zāi)大震不倒辦，倒塌極俗限狀態(tài)設(shè)菊計泊日本道路束抗震設(shè)計晚規(guī)范刷[15]音中規(guī)模水貍平地震箭A,B痕羅級橋的力粘學(xué)特性在盟彈性范圍宋大規(guī)模水事平地震資A惹腿種橋，不組產(chǎn)生致命殼損傷細B毒刮種橋，損姜傷有容限顯,耽經(jīng)簡單的遞修復(fù)可馬遲上使用綿新西蘭的猾橋梁規(guī)范她[14]閥低水平地援震作用將損壞應(yīng)當(dāng)論很小且不培應(yīng)導(dǎo)致交目通的中斷茫設(shè)計水平逝的地震折出現(xiàn)損傷輔并需要臨班時的修復(fù)溫，但橋梁駐可以供緊拉急通車使昨用隆比設(shè)計水戀平大的地債震氣橋梁不應(yīng)唯倒塌，但爪可以發(fā)生蔬嚴(yán)重的破梨壞，橋梁注經(jīng)過緊急奸修復(fù)后可鳳重新使用部，但只允烏許輕載過勸橋暮歐洲規(guī)陵范仗(那EC8)抱設(shè)計地震規(guī)（暮5牙0峰年超越概傭率持1稼0鴨％）陶無倒塌要賭求：結(jié)構(gòu)寇不出現(xiàn)局雞部或整體稿的倒塌，嫁震后應(yīng)?；斐纸Y(jié)構(gòu)的赤完整性并贈具有殘余向承載力賴高概率的嘗地震呈（薪1誼0勢年超越概售率動1摟0邪％）廊限制損傷團要求：結(jié)臉構(gòu)不出現(xiàn)尤這樣的損味傷（因為葛該損傷導(dǎo)蓋致使用功膝能的限制釀而產(chǎn)生與績結(jié)構(gòu)造價豆相比過高辛的經(jīng)濟損怕失）六由國內(nèi)外玩的規(guī)范比級較可以看妄到，國內(nèi)蛇外對于同粥類結(jié)構(gòu)的樸設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)掀是基本一益致的，如取我國的建攻筑工程乙豈類建筑，持鐵路工程廁，公路工遞程，構(gòu)筑赴物以及一委般的水工頂建筑物以逮及美國的炸橋梁規(guī)范逼（漲AASH模TO20豪0非4濁）以及歐廈洲規(guī)范（鑰EC8屆）等；而格對于特大已工程的水使工建筑物佛和廣播、眾電視、電半影白I晃類工程，助其設(shè)防標(biāo)袍準(zhǔn)稍高；并對于核電令廠，則具艙有更高的骨設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)饑。由此可結(jié)見，設(shè)防裂標(biāo)準(zhǔn)是和聾工程結(jié)構(gòu)洋的重要性釋密切相關(guān)券的。結(jié)語哨本文簡要脫介紹了抗合震設(shè)防的脾有關(guān)基本蜜概念和確咐定抗震設(shè)著防標(biāo)準(zhǔn)的漂主要方法培，同時比偉較了國內(nèi)召各行業(yè)（猛包括建筑婚結(jié)構(gòu)、公撓路工程、伏鐵路工程睬、水工建奔筑物、電姑力設(shè)施、泰核電廠、愧廣播、電羨視、電影關(guān)工程等）愛及國外（項美國、日舟本、歐洲情等）的抗茅震設(shè)防標(biāo)雕準(zhǔn)，為其挑它工程結(jié)切構(gòu)的抗震冰設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)定的確定提憲供參考。呆參考文獻?。荷繥B18統(tǒng)30強6集—嚇200栗1嶄，中國猶地震動頓參數(shù)現(xiàn)區(qū)劃厚圖，中國穩(wěn)標(biāo)準(zhǔn)出版沉社恭，加2001鍋GB50蹄223-殲200食4妻，建筑工豐程抗震設(shè)際防分類標(biāo)稀準(zhǔn)，中國證建筑工業(yè)睬出版從社紗,20敗04晶GB50醬01寺1覺–盞200卷1柏，偽地建筑抗震梅設(shè)計規(guī)范撐，憶嫂北茶京殊:卻中國建筑真工業(yè)出版源社龜,20礦01破GBJ1統(tǒng)1著1挎–膊8確7刺，塊視鐵路工程嫩抗震設(shè)計綁規(guī)范，北剩京織:綱中華人民豬共和國鐵捷道出版墓社柱,198閥9悶GB50劉267-態(tài)9腫7銷，蕩滔核電廠抗賢震設(shè)計規(guī)臣范，北梁京叔:巖中國計劃納出版載社出,199吼9煉JTJ0僑04-8椒9削逆公路工程奶抗震設(shè)計懷規(guī)范，北涼京價:蔑中國