結(jié)合新版規(guī)范修訂的建筑抗震設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法探討

李鳳臣等

摘要：

針對(duì)新版GB 50011—2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》修訂的主要技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行探討，通過(guò)與舊版GB 50011—2001《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的對(duì)比分析，詳細(xì)闡述其修訂或刪減的主要依據(jù)，并對(duì)新版規(guī)范的修訂內(nèi)容作了較為全面的總結(jié)，進(jìn)而提出建筑抗震設(shè)計(jì)課程在教學(xué)方法上的新要求，同時(shí)也為工程技術(shù)人員更快、更好地了解和掌握新版規(guī)范內(nèi)容提供了一定的參考。

關(guān)鍵詞：建筑抗震設(shè)計(jì)；教學(xué)方法；設(shè)計(jì)規(guī)范；修訂內(nèi)容；技術(shù)要點(diǎn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU318+.4；G6420 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：

10052909（2014）02005307

我國(guó)建筑科學(xué)領(lǐng)域的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（或標(biāo)準(zhǔn)）大約每10年修訂一次，2001版《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]自頒布實(shí)施至今已有10多年的時(shí)間，尤其是2008年的5·12汶川地震和2010年的4·14青海玉樹(shù)地震發(fā)生之后，也印證了2001版建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論、工程結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施以及工程結(jié)構(gòu)抗震理論存在的一些不足。同時(shí)，我國(guó)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論研究水平的不斷提高，新材料的不斷出現(xiàn)以及工程經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，縮短了工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的修訂周期。因此，我國(guó)自2010年12月1日起，開(kāi)始正式頒布實(shí)施新版GB 50011—2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[2]，新規(guī)范是根據(jù)多年工程經(jīng)驗(yàn)和研究成果，同時(shí)考慮與國(guó)際其他發(fā)達(dá)國(guó)家建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相接軌進(jìn)行編制的。新規(guī)范的編制標(biāo)志著我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)的計(jì)算理論和設(shè)計(jì)水平有了新的提高；同時(shí)也對(duì)高等學(xué)校土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生如何結(jié)合新版規(guī)范進(jìn)行快速知識(shí)更新，高校教師如何及時(shí)改進(jìn)建筑抗震設(shè)計(jì)相關(guān)課程的教學(xué)方法提出了新的要求[3-4]。

一、新規(guī)范延續(xù)89和2001版規(guī)范的內(nèi)容

新規(guī)范在以下幾方面延續(xù)了89規(guī)范和2001規(guī)范的基本原則[5]。（1）三水準(zhǔn)兩階段抗震設(shè)計(jì)基本原則；（2）地震分區(qū)：0.15 g和0.30 g；（3）設(shè)計(jì)反應(yīng)譜：周期延長(zhǎng)到6 s，提供不同阻尼比的調(diào)整方法；（4）樓層最小剪力系數(shù)強(qiáng)制性要求；（5）概念設(shè)計(jì)：規(guī)則性定義具體化；（6）混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)要求；（7）砌體結(jié)構(gòu)延性和整體性要求；（8）隔震和消能減震；（9）保留非結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容。

二、新版規(guī)范關(guān)于場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)方面的相關(guān)修訂

（一） 場(chǎng)地分類(lèi)和液化判別

1.建筑場(chǎng)地類(lèi)別劃分的局部調(diào)整

新規(guī)范第4.1.6條對(duì)于場(chǎng)地剪切波速大于800 m/s的場(chǎng)地，新增場(chǎng)地類(lèi)別I0類(lèi)，剪切波速介于500～800 m/s時(shí)為I1類(lèi)。對(duì)于中軟土和軟弱土的平均剪切波速分界，考慮覆蓋層取20 m，由140 m/s調(diào)整為 150 m/s。

2.液化判別方法的改進(jìn)

調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)貫入法液化判別公式[6]，將自74、78版抗震規(guī)范沿用的15 m深度內(nèi)采用直線(xiàn)判別改為對(duì)數(shù)曲線(xiàn)判別，可延續(xù)到15 m深度以下的判別，并進(jìn)一步考慮震級(jí)的影響，重新定義液化判別的錘擊數(shù)基準(zhǔn)值——M7.5液化概率32%時(shí)水位2 m、埋深3 m的液化臨界錘擊數(shù)，判別結(jié)果總體上基本保持與2001版接近。

新舊規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)貫入法液化判別公式對(duì)比。

2001版標(biāo)準(zhǔn)貫入法直線(xiàn)判別公式：

3. 軟土震陷判別

新版規(guī)范第4.3.11條新增8度（0.30 g）和9度時(shí)按界限含水量法判別軟土震陷的方法。

（二）新規(guī)范關(guān)于場(chǎng)地地段劃分增設(shè)“一般地段”

新規(guī)范第4.1.1條關(guān)于場(chǎng)地地段劃分增設(shè)了“一般地段”[6]，主要原因是有些建筑的場(chǎng)地所在地段既不屬于有利地段，也不屬于不利地段，根據(jù)一些勘察單位的建議，在有利地段和不利地段之間增設(shè)“一般地段”比較合理。在一般地段上建設(shè)，通常并不需要采取特別的抗震措施，而在有利地段如I類(lèi)場(chǎng)地上，建筑設(shè)計(jì)可以降低一度采用抗震構(gòu)造措施。

不利地段劃分中，增加了高含水量的可塑黃土、地表存在結(jié)構(gòu)性裂縫等不良地質(zhì)條件。對(duì)不利地段中的陡坡和陡坎不再區(qū)分非巖質(zhì)和巖質(zhì)，因?yàn)槿魏螏r質(zhì)的陡坡和陡坎對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)均具有放大作用。

（三）新規(guī)范對(duì)波速測(cè)試孔的數(shù)量要求

新規(guī)范刪去了波速測(cè)試鉆孔數(shù)量不少于控制性鉆孔1/5～1/3的要求[7]。第4.1.3條直接規(guī)定了在場(chǎng)地初勘階段，對(duì)大面積的同一地質(zhì)單元，測(cè)試土層剪切波速的鉆孔數(shù)量不宜少于3個(gè)；在場(chǎng)地詳勘階段，對(duì)單體建筑波速測(cè)試鉆孔不宜少于2個(gè)，同一地質(zhì)單元上的密集建筑群，鉆孔數(shù)量可適當(dāng)減少，但每幢高層建筑和大跨空間結(jié)構(gòu)不少于1個(gè)；高層建筑的高度參照GB 50352—2005《民用建筑設(shè)計(jì)通則》的規(guī)定并與新規(guī)范第6章協(xié)調(diào)，改為24 m以上。

三、新規(guī)范關(guān)于地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算的修訂

（一）地震作用-地震影響系數(shù)的調(diào)整

摘要：

針對(duì)新版GB 50011—2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》修訂的主要技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行探討，通過(guò)與舊版GB 50011—2001《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的對(duì)比分析，詳細(xì)闡述其修訂或刪減的主要依據(jù)，并對(duì)新版規(guī)范的修訂內(nèi)容作了較為全面的總結(jié)，進(jìn)而提出建筑抗震設(shè)計(jì)課程在教學(xué)方法上的新要求，同時(shí)也為工程技術(shù)人員更快、更好地了解和掌握新版規(guī)范內(nèi)容提供了一定的參考。

關(guān)鍵詞：建筑抗震設(shè)計(jì)；教學(xué)方法；設(shè)計(jì)規(guī)范；修訂內(nèi)容；技術(shù)要點(diǎn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU318+.4；G6420 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：

10052909（2014）02005307

我國(guó)建筑科學(xué)領(lǐng)域的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（或標(biāo)準(zhǔn)）大約每10年修訂一次，2001版《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]自頒布實(shí)施至今已有10多年的時(shí)間，尤其是2008年的5·12汶川地震和2010年的4·14青海玉樹(shù)地震發(fā)生之后，也印證了2001版建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論、工程結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施以及工程結(jié)構(gòu)抗震理論存在的一些不足。同時(shí)，我國(guó)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論研究水平的不斷提高，新材料的不斷出現(xiàn)以及工程經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，縮短了工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的修訂周期。因此，我國(guó)自2010年12月1日起，開(kāi)始正式頒布實(shí)施新版GB 50011—2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[2]，新規(guī)范是根據(jù)多年工程經(jīng)驗(yàn)和研究成果，同時(shí)考慮與國(guó)際其他發(fā)達(dá)國(guó)家建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相接軌進(jìn)行編制的。新規(guī)范的編制標(biāo)志著我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)的計(jì)算理論和設(shè)計(jì)水平有了新的提高；同時(shí)也對(duì)高等學(xué)校土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生如何結(jié)合新版規(guī)范進(jìn)行快速知識(shí)更新，高校教師如何及時(shí)改進(jìn)建筑抗震設(shè)計(jì)相關(guān)課程的教學(xué)方法提出了新的要求[3-4]。

一、新規(guī)范延續(xù)89和2001版規(guī)范的內(nèi)容

新規(guī)范在以下幾方面延續(xù)了89規(guī)范和2001規(guī)范的基本原則[5]。（1）三水準(zhǔn)兩階段抗震設(shè)計(jì)基本原則；（2）地震分區(qū)：0.15 g和0.30 g；（3）設(shè)計(jì)反應(yīng)譜：周期延長(zhǎng)到6 s，提供不同阻尼比的調(diào)整方法；（4）樓層最小剪力系數(shù)強(qiáng)制性要求；（5）概念設(shè)計(jì)：規(guī)則性定義具體化；（6）混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)要求；（7）砌體結(jié)構(gòu)延性和整體性要求；（8）隔震和消能減震；（9）保留非結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容。

二、新版規(guī)范關(guān)于場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)方面的相關(guān)修訂

（一） 場(chǎng)地分類(lèi)和液化判別

1.建筑場(chǎng)地類(lèi)別劃分的局部調(diào)整

新規(guī)范第4.1.6條對(duì)于場(chǎng)地剪切波速大于800 m/s的場(chǎng)地，新增場(chǎng)地類(lèi)別I0類(lèi)，剪切波速介于500～800 m/s時(shí)為I1類(lèi)。對(duì)于中軟土和軟弱土的平均剪切波速分界，考慮覆蓋層取20 m，由140 m/s調(diào)整為 150 m/s。

2.液化判別方法的改進(jìn)

調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)貫入法液化判別公式[6]，將自74、78版抗震規(guī)范沿用的15 m深度內(nèi)采用直線(xiàn)判別改為對(duì)數(shù)曲線(xiàn)判別，可延續(xù)到15 m深度以下的判別，并進(jìn)一步考慮震級(jí)的影響，重新定義液化判別的錘擊數(shù)基準(zhǔn)值——M7.5液化概率32%時(shí)水位2 m、埋深3 m的液化臨界錘擊數(shù)，判別結(jié)果總體上基本保持與2001版接近。

新舊規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)貫入法液化判別公式對(duì)比。

2001版標(biāo)準(zhǔn)貫入法直線(xiàn)判別公式：

3. 軟土震陷判別

新版規(guī)范第4.3.11條新增8度（0.30 g）和9度時(shí)按界限含水量法判別軟土震陷的方法。

（二）新規(guī)范關(guān)于場(chǎng)地地段劃分增設(shè)“一般地段”

新規(guī)范第4.1.1條關(guān)于場(chǎng)地地段劃分增設(shè)了“一般地段”[6]，主要原因是有些建筑的場(chǎng)地所在地段既不屬于有利地段，也不屬于不利地段，根據(jù)一些勘察單位的建議，在有利地段和不利地段之間增設(shè)“一般地段”比較合理。在一般地段上建設(shè)，通常并不需要采取特別的抗震措施，而在有利地段如I類(lèi)場(chǎng)地上，建筑設(shè)計(jì)可以降低一度采用抗震構(gòu)造措施。

不利地段劃分中，增加了高含水量的可塑黃土、地表存在結(jié)構(gòu)性裂縫等不良地質(zhì)條件。對(duì)不利地段中的陡坡和陡坎不再區(qū)分非巖質(zhì)和巖質(zhì)，因?yàn)槿魏螏r質(zhì)的陡坡和陡坎對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)均具有放大作用。

（三）新規(guī)范對(duì)波速測(cè)試孔的數(shù)量要求

新規(guī)范刪去了波速測(cè)試鉆孔數(shù)量不少于控制性鉆孔1/5～1/3的要求[7]。第4.1.3條直接規(guī)定了在場(chǎng)地初勘階段，對(duì)大面積的同一地質(zhì)單元，測(cè)試土層剪切波速的鉆孔數(shù)量不宜少于3個(gè)；在場(chǎng)地詳勘階段，對(duì)單體建筑波速測(cè)試鉆孔不宜少于2個(gè)，同一地質(zhì)單元上的密集建筑群，鉆孔數(shù)量可適當(dāng)減少，但每幢高層建筑和大跨空間結(jié)構(gòu)不少于1個(gè)；高層建筑的高度參照GB 50352—2005《民用建筑設(shè)計(jì)通則》的規(guī)定并與新規(guī)范第6章協(xié)調(diào)，改為24 m以上。

三、新規(guī)范關(guān)于地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算的修訂

（一）地震作用-地震影響系數(shù)的調(diào)整

摘要：

針對(duì)新版GB 50011—2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》修訂的主要技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行探討，通過(guò)與舊版GB 50011—2001《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的對(duì)比分析，詳細(xì)闡述其修訂或刪減的主要依據(jù)，并對(duì)新版規(guī)范的修訂內(nèi)容作了較為全面的總結(jié)，進(jìn)而提出建筑抗震設(shè)計(jì)課程在教學(xué)方法上的新要求，同時(shí)也為工程技術(shù)人員更快、更好地了解和掌握新版規(guī)范內(nèi)容提供了一定的參考。

關(guān)鍵詞：建筑抗震設(shè)計(jì)；教學(xué)方法；設(shè)計(jì)規(guī)范；修訂內(nèi)容；技術(shù)要點(diǎn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU318+.4；G6420 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：

10052909（2014）02005307

我國(guó)建筑科學(xué)領(lǐng)域的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（或標(biāo)準(zhǔn)）大約每10年修訂一次，2001版《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]自頒布實(shí)施至今已有10多年的時(shí)間，尤其是2008年的5·12汶川地震和2010年的4·14青海玉樹(shù)地震發(fā)生之后，也印證了2001版建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論、工程結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施以及工程結(jié)構(gòu)抗震理論存在的一些不足。同時(shí)，我國(guó)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論研究水平的不斷提高，新材料的不斷出現(xiàn)以及工程經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，縮短了工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的修訂周期。因此，我國(guó)自2010年12月1日起，開(kāi)始正式頒布實(shí)施新版GB 50011—2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[2]，新規(guī)范是根據(jù)多年工程經(jīng)驗(yàn)和研究成果，同時(shí)考慮與國(guó)際其他發(fā)達(dá)國(guó)家建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相接軌進(jìn)行編制的。新規(guī)范的編制標(biāo)志著我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)的計(jì)算理論和設(shè)計(jì)水平有了新的提高；同時(shí)也對(duì)高等學(xué)校土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生如何結(jié)合新版規(guī)范進(jìn)行快速知識(shí)更新，高校教師如何及時(shí)改進(jìn)建筑抗震設(shè)計(jì)相關(guān)課程的教學(xué)方法提出了新的要求[3-4]。

一、新規(guī)范延續(xù)89和2001版規(guī)范的內(nèi)容

新規(guī)范在以下幾方面延續(xù)了89規(guī)范和2001規(guī)范的基本原則[5]。（1）三水準(zhǔn)兩階段抗震設(shè)計(jì)基本原則；（2）地震分區(qū)：0.15 g和0.30 g；（3）設(shè)計(jì)反應(yīng)譜：周期延長(zhǎng)到6 s，提供不同阻尼比的調(diào)整方法；（4）樓層最小剪力系數(shù)強(qiáng)制性要求；（5）概念設(shè)計(jì)：規(guī)則性定義具體化；（6）混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)要求；（7）砌體結(jié)構(gòu)延性和整體性要求；（8）隔震和消能減震；（9）保留非結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容。

二、新版規(guī)范關(guān)于場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)方面的相關(guān)修訂

（一） 場(chǎng)地分類(lèi)和液化判別

1.建筑場(chǎng)地類(lèi)別劃分的局部調(diào)整

新規(guī)范第4.1.6條對(duì)于場(chǎng)地剪切波速大于800 m/s的場(chǎng)地，新增場(chǎng)地類(lèi)別I0類(lèi)，剪切波速介于500～800 m/s時(shí)為I1類(lèi)。對(duì)于中軟土和軟弱土的平均剪切波速分界，考慮覆蓋層取20 m，由140 m/s調(diào)整為 150 m/s。

2.液化判別方法的改進(jìn)

調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)貫入法液化判別公式[6]，將自74、78版抗震規(guī)范沿用的15 m深度內(nèi)采用直線(xiàn)判別改為對(duì)數(shù)曲線(xiàn)判別，可延續(xù)到15 m深度以下的判別，并進(jìn)一步考慮震級(jí)的影響，重新定義液化判別的錘擊數(shù)基準(zhǔn)值——M7.5液化概率32%時(shí)水位2 m、埋深3 m的液化臨界錘擊數(shù)，判別結(jié)果總體上基本保持與2001版接近。

新舊規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)貫入法液化判別公式對(duì)比。

2001版標(biāo)準(zhǔn)貫入法直線(xiàn)判別公式：

3. 軟土震陷判別

新版規(guī)范第4.3.11條新增8度（0.30 g）和9度時(shí)按界限含水量法判別軟土震陷的方法。

（二）新規(guī)范關(guān)于場(chǎng)地地段劃分增設(shè)“一般地段”

新規(guī)范第4.1.1條關(guān)于場(chǎng)地地段劃分增設(shè)了“一般地段”[6]，主要原因是有些建筑的場(chǎng)地所在地段既不屬于有利地段，也不屬于不利地段，根據(jù)一些勘察單位的建議，在有利地段和不利地段之間增設(shè)“一般地段”比較合理。在一般地段上建設(shè)，通常并不需要采取特別的抗震措施，而在有利地段如I類(lèi)場(chǎng)地上，建筑設(shè)計(jì)可以降低一度采用抗震構(gòu)造措施。

不利地段劃分中，增加了高含水量的可塑黃土、地表存在結(jié)構(gòu)性裂縫等不良地質(zhì)條件。對(duì)不利地段中的陡坡和陡坎不再區(qū)分非巖質(zhì)和巖質(zhì)，因?yàn)槿魏螏r質(zhì)的陡坡和陡坎對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)均具有放大作用。

（三）新規(guī)范對(duì)波速測(cè)試孔的數(shù)量要求

新規(guī)范刪去了波速測(cè)試鉆孔數(shù)量不少于控制性鉆孔1/5～1/3的要求[7]。第4.1.3條直接規(guī)定了在場(chǎng)地初勘階段，對(duì)大面積的同一地質(zhì)單元，測(cè)試土層剪切波速的鉆孔數(shù)量不宜少于3個(gè)；在場(chǎng)地詳勘階段，對(duì)單體建筑波速測(cè)試鉆孔不宜少于2個(gè)，同一地質(zhì)單元上的密集建筑群，鉆孔數(shù)量可適當(dāng)減少，但每幢高層建筑和大跨空間結(jié)構(gòu)不少于1個(gè)；高層建筑的高度參照GB 50352—2005《民用建筑設(shè)計(jì)通則》的規(guī)定并與新規(guī)范第6章協(xié)調(diào)，改為24 m以上。

三、新規(guī)范關(guān)于地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算的修訂

（一）地震作用-地震影響系數(shù)的調(diào)整