5 地震作用和结构抗震验算
5.1 一般规定
- 一般情况下，应至少在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用，各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担。
- 有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。
- 质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。
- 8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑，应计算竖向地震作用。
注：8、9度时采用隔震设计的建筑结构，应按有关规定计算竖向地震作用。
- 高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。
- 除1款外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。
- 特别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2—1所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算；当取三组加速度时程曲线输入时，计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值；当取七组及七组以上的时程曲线时，计算结果可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。
采用时程分析法时，应按建筑场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线，其中实际强震记录的数量不应少于总数的2／3，多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符，其加速度时程的最大值可按表5.1.2—2采用。弹性时程分析时，每条时程曲线计算所得结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法计算结果的65％，多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80％。表5.1.2-1 采用时程分析的房屋高度范围 烈度、场地类别 房屋高度范围(m) 8度I、II类场地和7度 >100 8度III、IV类场地 >80 9度 >60 表5.1.2-2 时程分析所用地震加速度里程的最大值\((cm/s^2)\) 地震影响 6度 7度 8度 9度 多遇地震 18 35(55) 70(110) 140 罕遇地震 125 220(310) 400(510) 620 注：括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g 的地区 - 计算罕遇地震下结构的变形，应按本规范第5.5节规定，采用简化的弹塑性分析方法或弹塑性时程分析法。
- 平面投影尺度很大的空间结构，应根据结构形式和支承条件，分别按单点一致、多点、多向单点或多向多点输入进行抗震计算。按多点输入计算时，应考虑地震行波效应和局部场地效应。6度和7度Ⅰ、Ⅱ类场地的支承结构、上部结构和基础的抗震验算可采用简化方法，根据结构跨度、长度不同，其短边构件可乘以附加地震作用效应系数1.15～1.30；7度Ⅲ、Ⅳ类场地和8、9度时，应采用时程分析方法进行抗震验算。
- 建筑结构的隔震和消能减震设计，应采用本规范第12章规定的计算方法。
- 地下建筑结构应采用本规范第14章规定的计算方法。
| 可变荷载种类 | 组合值系数 | |
|---|---|---|
| 雪荷载 | 0.5 | |
| 屋面积灰荷载 | 0.5 | |
| 屋面活荷载 | 不计入 | |
| 按实际情况计算的楼面活荷载 | 1.0 | |
| 按等均布荷载计算的楼面活荷载 | 藏书库、档案库 | 0.8 |
| 其他民用建筑 | 0.5 | |
| 起重机悬吊物重力 | 硬钩吊车 | 0.3 |
| 软钩吊车 | 不计入 | |
| 注：硬钩吊车的吊重较大时，组合值系数应按实际情况采用。 | ||
注：周期大于6.0s的建筑结构所采用的地震影响系数应专门研究。
| 地震影响 | 6度 | 7度 | 8度 | 9度 |
|---|---|---|---|---|
| 多遇地震 | 0.04 | 0.08(0.12) | 0.16(0.24) | 0.32 |
| 罕遇地震 | 0.28 | 0.50(0.72) | 0.90(1.20) | 1.40 |
| 注：括号中数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g 的地区。 | ||||
| 设计地震分组 | 场地类别 | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| \(I_0\) | \(I_1\) | \(II\) | \(III\) | \(IV\) | |
| 第一组 | 0.20 | 0.25 | 0.35 | 0.45 | 0.65 |
| 第二组 | 0.25 | 0.30 | 0.40 | 0.55 | 0.75 |
| 第三组 | 0.30 | 0.35 | 0.45 | 0.65 | 0.90 |
- 除有专门规定外，建筑结构的阻尼比应取0.05，地震影响系数曲线的阻尼调整系数应按1.0采用，形状参数应符合下列规定：
- 1)直线上升段，周期小于0.1s的区段。
- 2)水平段，自0.1s至特征周期区段，应取最大值(αmax)。
- 3)曲线下降段，自特征周期至5倍特征周期区段，衰减指数应取0.9。
- 4)直线下降段，自5倍特征周期至6s区段，下降斜率调整系数应取0.02。
- 当建筑结构的阻尼比按有关规定不等于0.05时，地震影响系数曲线的阻尼调整系数和形状参数应符合下列规定：
- 1) 曲线下降段的衰减指数应按下式确定： $$ \gamma = 0.9 + \frac {0.05-\zeta}{0.3+6\zeta} $$ 式中：\(\gamma\) -- 曲线下降段的衰减指数;
\(\zeta\) -- 阻尼比。 - 2) 直线下降段的下降斜率调整系数应按下式确定： $$ \eta_1 = 0.02+\frac{0.05-\zeta}{4+32\zeta} $$ 式中：\(\eta_1\) -- 直线下降段的下降斜率调整系数，小于0时取0。
- 3) 阻尼调整数据应按下式确定： $$ \eta_2 = 1+ \frac{0.05-\zeta}{0.08+1.6\zeta} $$ 式中:\(\eta_2\) -- 阻尼调整系数，当小于0.55时，应取0.55。
- 1) 曲线下降段的衰减指数应按下式确定： $$ \gamma = 0.9 + \frac {0.05-\zeta}{0.3+6\zeta} $$ 式中：\(\gamma\) -- 曲线下降段的衰减指数;
- 6度时的建筑(不规则建筑及建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑除外)，以及生土房屋和木结构房屋等，应符合有关的抗震措施要求，但应允许不进行截面抗震验算。
- 6度时不规则建筑、建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑，7度和7度以上的建筑结构(生土房屋和木结构房屋等除外)，应进行多遇地震作用下的截面抗震验算。
注：采用隔震设计的建筑结构，其抗震验算应符合有关规定。