中日抗震设计方法对比
• 恢复重建对策:
是在震后晚期恢复灾区正常经济社会生活、完善城市生命 线工程,进而根据基本烈度评定和地震小区划确定重建家 园规划的方针、政策和措施。
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地震对策(五)
• 平息恐慌对策:
是在没有发生地震的迹象,而由地震谣言或地震误传引起 社会恐慌的情况下,由政府和地震部门进行紧急平息以及 平时预防的方针、措施。 从某种意义上讲,及时平息这类事件实际上也就是一次成 功的地震预报。
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日本的震度(一)
日本的震度表
2011-6-21Biblioteka 24日本的震度(二)
震度与地震加速度的关系
震度 4 5 5.5 6 6.5 7
地震动加速度 0.034 0.107 0.191g 0.339 0.603 1.072 g g g g g
烈度与震度的关系
烈度 震度 6 4.34 7 4.94 7强 5.29 8 5.54 8强 5.89 9 6.14
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日本抗震设计标准制订的历程(一)
日本的建筑抗震设计标准大致经历了三个阶段。 第一阶段:抗震设计基准的导入(抗震设计不完 善的建筑物在地震中的受损) 始于1923年关东大地震后,为基于静态地震烈度 的允许应力设计——根据静态地震烈度的容许力 度设计(弹性设计)。 1924 修订市区建筑物法导入抗震设计基准。 K=0.1 设计水平震度 容许应力度法:(容许应力度= 材料强度的1/2)
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日本地震作用的计算
• 地震作用按加速度反应谱和速度谱设计。 • 地震加速度设计标准
小震:地震加速度约80gal,建筑物加速度反应约0.2G 大震:地震加速度约400gal,建筑物加速度反应约1.0G
• 对于大震情况下的输入地震动,并非一定要求对 建筑物进行弹性设计,只是要求建筑物为满足延 性应保持的水平承载力。
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中国的设防烈度(一)
中国的地震烈度表(MSK)
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中国的设防烈度(二)
• 小震:众值烈度,第一水准烈度,50年超越概率 63.2%,约50年一遇。 • 中震:基本烈度,第二水准烈度,50年超越概率 10%,约475年一遇。 • 大震:第三水准烈度,50年超越概率2~3%,约 1642年~2475年一遇 设防烈度与地震加速度的对应关系
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第二部分: 中日建筑设计标准的对比
中国建筑抗震设计标准制订的历程
• 1978年:《工业与民用建筑抗震设计规范》 (TJ11-78) 基于唐山大地震,采用基地剪力法 • 1989年:《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89) 增加震源距的影响(近震、远震) • 2001年:《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001) • 2008年:《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001, 2008年版) 汶川地震后基于抗震概念设计的修编 • 2011年:《建筑抗震设计规范》(GB50011-2011)
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地震对策(二)
• 地震监测对策:
是地震部门为给地震预报提供基本的地震信息而布设测震、 前兆观测网络及信息传输系统并使 之合理化、高效能所采 取的措施。
• 地震预报对策:
是政府和地震部门对地震预报意见的决策及其处理方法。 其核心是一次地震预报意见应不应该发布、怎样发布。 一方面要根据地震预报研究的现状和预报的主要依据对预 报可能获得成功的程度作出估计; 另一方面必须根据该地区经济、人口、环境条件等对预报 发布与否可能产生的社会影响和效果作充分估计,在各种 利害因素中把握平衡,寻求可能的最佳方案。
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日本抗震设计标准制订的历程(二)
1950年实施建筑基准法,采用抗震设计基准设计 方法。 K=0.2 设计水平震度,容许应力基本等于材料强度。 (向第二期过渡时期) 1964年新泻地震和1968年十胜近海地震后,认识 到考虑最终强度、延性、非线性地震反应等的必 要性,1971年修订了建筑基准法实施令 钢筋构造规定——考虑延性,加强钢筋间隔规定 1977年,对既有钢筋混凝土结构的建筑物制定了 抗震鉴定标准与修复(加固)设计指南。
烈度、地震分组、场地土类别
• 计算地震荷载以及层间水平剪力 • 验算构件抗震承载力 • 抗震变形验算
基底剪力法、振型分解法、时程分析法
• 检验抗震构造措施
根据不同的抗震等级,采取相应的抗震措施
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日本抗震设计的原则
• 建筑物在使用期限内能够承受偶然发生的中等强 度的地震,并保证建筑无损坏;并且让建筑物在使用 期限内遇到极少发生的强地震时保证不坍塌,并不 会危及生命,“小震不坏,大震不倒”。 • 依据结构系统,房屋面积,高度等方面的差异,建筑 物应当满足一个或多个结构要求。 • 根据结构要求的顺序形成了一个设计流程。 • 建筑物应当遵从建筑物基本法强制法案,国土大臣 知照,基础设施和交通法,建筑结构协会规定等的相 关结构规定。
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中国抗震规范的基本规定(一)
• 用三个不同概率水准和两阶段设计体现“小震不坏、 中震可修、大震不倒”的基本设计原则。 • 以抗震设防烈度为抗震设计的基本依据,引入“设 计地震分组”,体现地震震级、震中距的影响。 • 不同类型的结构需采用不同的地震作用计算方法, 并利用“地震作用效应调整系数”,体现某些抗震 概念设计的要求。 • 按照建筑结构设计统一标准的原则,通过“多遇地 震”条件下的概率可靠度分析,建立了结构构件截 面抗震承载力验算的多分项系数的设计表达式。
中日建筑抗震设计标准对比 及建筑抗震设计对策
邓小华 重庆市设计院 教授级高级工程师 第二批赴日建筑抗震设计/鉴定加固学员
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“夺命的是建筑物,
而不是地震”
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主要内容
地震对策
中日建筑设计标准的对比
对日本抗震设计的认识和体会 日本311大地震及抗海啸设计
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多遇地震 基本地震
罕遇地震
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220
300
400
530
620
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中国抗震设计的思路
• 2阶段3水准设计 • 小震(多遇地震,比基本烈度低1.5度左右)时的 安全性
按弹性理论,通过构件的承载力验算,保证其安全性
• 中震(基本烈度)时的安全性
通过概念设计和抗震构造措施,保证其安全性
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地震作用设计反应谱
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日本地震力估算(一)
1)地面部分的地震力— —楼层剪力系数的定 义 2)地下部分的地震力
k≧ 0.1 (1-H/40) Z Ci = Z Rt Ai Co Z:地震地区系数(1.0~0.7) Z :地震地区系数(1.0~0.7) H:地下部分离地基面的深 度 Rt:振动特性系数 规定中度地震的地震力 Ai:表示地震楼层剪力系数 纵向分布的系数 Co:标准剪力系数,0.2以 上(中度地震)1.0以上 (大地震)
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日本抗震设计标准制订的历程(三)
• 第二阶段:抗震诊断基准・抗震修复指针的制定 (既有建筑) • 抗震设计基准的修订(新建筑物) (有抗震设计的建筑物因地震引起的机能障碍) • 1978年宫城县近海地震后,于1981年修订了建筑 基准法与实施令(新抗震设计法),考虑了最终 强度、延性、非线性地震反应等因素。 • 1995年兵库县南部地震(坂神大地震)后,对既 有不满足抗震要求的建筑物,颁布了促进抗震修 复(加固)的法律。
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日本的抗震设计方法
• 60m以下的建筑物:
容许应力法或保有耐力计算法(1981年) 极限耐力计算法,即性能设计法(2000年) 能量平衡法(2005年)
• 60m以上的建筑物:
弹塑性时程解析法
水准1地震(地震速度25cm/s)下层间位移角≤1/200 水准2地震(地震速度50cm/s)下层间位移角≤1/100 水准3地震(地震速度75cm/s)下层间位移角≤1/50
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地震对策(三)
• 工程抗震对策:
是对提高建筑物的抗震能力,以求减少人员伤亡和财产损 失而采取的结构性抗震措施。 根据规定的原则,对新建工程按抗 震设防标准进行设计, 对己有建筑物中低于抗震设防标准的 部分进行加固。 其核心问题是合理解决抗震安全与经济之间的矛盾,取得 投资效益。
小震、大震均应进行结构分析(计算)
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日本设计地震力的思路
• 抗震设计规定为2个阶段,地震力规定为2个等级 • 一次设计:少有发生的中度地震动产生的地震力
容许工作应力计算 抗中小程度地震动不毁坏 维持功能
• 二次设计:极少发生的最高级地震动产生的地震力
保持水平承载能力计算 抗大的地震动不毁坏 确保生命安全 最高级是中度的5倍
• 大震(罕遇地震,比基本烈度高1度左右)时的安 全性
一般情况下通过概念设计和抗震构造措施,保证其安全性 有必要时需进行弹塑性分析(验算此时的层间变位)验证 其安全性
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中国抗震设计的方法与步骤
• 根据地区设防烈度和建筑物设防类别确定建筑物 设防烈度 • 决定设计地震加速度反应谱(地震影响系数曲线)
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第一部分:地震对策
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地震对策(一)
• 地震对策:
七大对策——地震监测对策、地震预报对策、工程抗震对 策、社会防灾对策、救灾对策、恢复重建对策、平息恐慌 对策。
• 两大基础:
一是对于地震本身的运动特征及其所造成的直接破坏的了 解,即地震科学 另一个是人与社会对地震灾害的反应,即地震社会学