建筑抗震设计规范(GB50011-2010)疑问解答合集

第40卷第12期建筑结构2010年12月

［编者按］国家标准《建筑抗震设计规范》

（GB50011—2010）已于2010年12月1日开始实施。本刊特邀请规范管理组就新规范中一些问题以疑问解答的方式进行连载介绍，以期能够帮助设计人员加强对新规范的理解和应用。在此特向主要撰稿人王亚勇先生等致谢！

国家标准《建筑抗震设计规范》

（GB50011—2010）疑问解答（一）

王亚勇1，张海明

2

（1中国建筑科学研究院工程抗震研究所，北京100013；2北京市住房和城乡建设委员会，北京100039）

作者简介：王亚勇，研究员，

Email ：yayongwang@ff66818fec3a87c24028c473 。0

引言

为了配合国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（简称新规范）的实施，帮助建筑设计人员对新规范的理解，

规范管理组将对设计人员在学习和实施规范中所遇到的问题作出解释。本文主要介绍新规范修订的指导思想、重要变更以及有关抗震设计基本要求的主要条文修改。1新规范何时正式实施，有没有

“过渡期”？新规范由中华人民共和国住房和城乡建设部和国家质量监督检验检疫总局于2010年5月31日发布，要求从12月1日起实施。新规范与《建筑抗震设计规范》

（GB50011—2001）（2008版）不再有所谓“过渡期”。2010年10月27日，在全国新规范贯标培训班上，住房和城乡建设部标准定额主管部门明确指出：以工程项目设计合同正式签订日为执行新规范的时限，即从2010年12月1日起签订设计合同的工程项目均应按照新规范设计，在此前签订设计合同的工程项目仍可按照原规范设计。2

新规范修订的指导原则是什么？

按原建设部建标［

2006］77号文件通知，2001规范修订的指导原则是：依据我国国情，

适当调整提高抗震设防标准。3

新规范在哪些方面延续了89规范和2001规范的基本原则？

新规范在以下几方面延续了89规范和2001规范的基本原则：1）继续遵守

“三水准设防和两阶段抗震验算”的抗震设计基本原则，以“小震不坏，中震可修，大震不倒”的三水准设防目标，进行“小震作用”下的

结构强度和弹性变形验算和“大震作用”下的弹塑性变形验算；2）保留7度0.15g 和8度0.30g 的设计地震分区及相应的抗震设计要求；3）保留设计反应谱（地震影响系数曲线）的骨架曲线形状，周期延长到6s ，并提供不同阻尼比的调整方法；4）保留楼层最小剪力系数强制性要求；5）保留建筑规则性定性和定量化

的定义；6）保留钢筋混凝土结构抗震等级划分和相应的计算与构造要求；7）保留砌体结构设置圈梁和构造柱以提高结构延性和整体性的要求；8）保留隔震和消能减震设计内容；9）保留非结构抗震设计内容。4新规范对抗震设计采用的地震动参数有哪些重大变更？

（1）按2009年发布的《防震减灾法》对“地震小区划”的规定，在新规范第1.0.5条中删去2001规范关于抗震设防区划的相关规定，保留“一般情况下，建筑的抗震设防烈度应采用根据中国地震动参数区划图确定的地震基本烈度（本规范设计基本地震加速度值所对应的烈度值）”

。因此，过去所做的城市抗震设防区划图中的地震动参数，将不再用于单体建筑工程的抗震设计。

（2）设计地震分组和对应Ⅱ类场地特征周期T g 值

完全按照《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001）的定义，不再进行调整。这样，与2001规范相比，在新

规范附录A 中，全国2500个抗震设防城镇中设防烈度不变而设计地震分组上升的城镇有1000多个（占40%以上）。变化较多的省份和所占城镇的比例如下：河北74%，山西55%，福建54%，山东75%，河南45%，四川76%，云南82%，西藏82%，陕西48%，甘肃92%，青海88%，宁夏81%，新疆82%。

其中，设计地震分组上升的省会城市和直辖市有：天津、石家庄、福州、郑州、银川、乌鲁木齐由设计一组升为设计二组；济南、昆明、兰州、西宁、拉萨、台北由设计二组升为设计三组；成都由设计一组升为设计三组。设计地震分组的上升表明对应的场地特征周期T g 有所加大，地震作用相应增大。

5

31

5新规范总共包括多少章、节、附录、条文？

新规范共分14章、59节、12附录，计630条（含56条强制性条文）。

6如何判别建筑形体的规则性？

建筑形体的规则性包含建筑的平、立面尺寸、抗侧力构件布置、楼层质量分布、刚度分布、承载力分布等诸多方面。由于建筑造型和使用功能的要求，可能设计出形体不规则的建筑，对结构抗震带来不利影响。

（1）不规则建筑新规范第3.4.3条表3.4.3-1，2基本保留2001规范关于平面和竖向不规则性类型的定义，适用于钢筋混凝土结构、混合结构和钢结构，其他类型房屋有各自的规定。

（2）特别不规则建筑对于存在多项不规则或不规则性超过规定的参考指标较多的建筑，新规范参照《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》提出以下三类判定为“特别不规则”建筑：1）同时具有新规范表3.4.3-1，2所列六项主要不规则类型的三项或三项以上；2）具有表1所列一项不规则类型；3）具有新规范表3.4.3-1，2所列两项、且其中一项接近表1的不规则指标。对于特别不规则建筑，应运用合理的计算模型和分析方法，对结构薄弱部位采取加强措施，必要时，也可设置防震缝将其划分为较规则的若干部分等。

结构特别不规则类型表1特别不规则简要定义

扭转偏大较多楼层（不计入与裙房相连的楼层）考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.4。

抗扭刚度弱一般结构的平动与扭转周期比大于0.9，混合结构的周期比大于0.85。

层刚度偏小本层侧向刚度小于相邻上层的50%。

高位转换框支墙体的转换构件位置：7度超过5层，8度超过3层。

厚板转换7 9度设防的厚板转换结构。

塔楼偏置单塔或多塔合质心与大底盘的质心偏心距大于底盘相应边长20%。

复杂连接多数楼层前后、左右同时错层；连体两端塔楼的高度、体形或沿大底盘某主轴的振动周期显著不同的连体结构。

多重复杂同时带转换层、加强层、错层、连体和多塔等5种复杂类型的3种及以上。

（3）严重不规则建筑建筑形体复杂，两项不规则指标超过新规范第3.4.4条所定义的扭转不规则和楼层承载力突变的上限值、或某一项超过较多，以及超过不同类型结构所规定的刚度比突变的上限，均属于严重不规则建筑。原则上不允许采用严重不规则的建筑方案，或要对建筑布置进行调整和改变结构体系后，才能采用。7如何区别对待不规则建筑抗震设计？

建筑形体规则性的判别与抗震设防烈度无关。但是不规则建筑结构的抗震设计却与烈度相关，烈度越高，地震作用和抗震措施要求越高。

在判别建筑规则性时应遵循区别对待的原则。新规范表3.4.3-1，2主要从概念上提供了平面和竖向不规则的参考界限，并非严格的数值界限。设计时应根据实际情况，区别对待。例如：

（1）关于平面不规则

1）

判别扭转不规则时应按刚性楼盖假定建模计算分析。所谓刚性楼盖指的是，楼盖两端的位移不超过

平均位移的二倍。而楼盖两端的位移应该是边、

角处抗侧力构件的位移，而不是悬挑楼板的位移。

2）计算扭转位移比时，楼层的位移不能用各振型位移的CQC组合得到，而应该采用各振型力的CQC组合得到楼层剪力、经换算后得到的水平力作用下产生的位移（考虑偶然偏心）。当计算的楼层位移（角）小于规范规定限值的50%时，对扭转位移比的控制可以适当放松。

3）偶然偏心的取值，除采用垂直于所考虑方向最大尺寸的5%外，也可根据建筑平面不规则形状和楼盖重力荷载不均匀分布情况取值。

4）还可根据楼层质心和刚心的距离（偏心率）来判别扭转不规则。

图1为1999年台湾集集地震中一幢平面特别不规则建筑因扭转破坏而倒塌的例子。

（2）关于平面凹口

当建筑平面有凹口时，应视凹口尺寸区别对待。当凹口很深，即使在凹口处设置楼面连梁、而该连梁又不足以使两侧楼板协同位移而满足刚性楼板假定时，

图1平面特别不规则建筑

因扭转破坏而倒塌

图2平面深凹口处两侧

墙体拉弯破坏实例

图3U形平面的学校建筑抗震性能良好

631

应仍属凹凸不规则，而不能按楼板开洞处理。此时深凹口两侧墙体很容易产生出平面拉弯破坏（图2）。当凹口宽度大于深度时，建筑变为U形平面，抗震性能并不差，此时，不能判定为凹凸不规则。但要注意，不宜在转角处挑空、楼板开大洞或设楼梯间，应加强转角处的柱、梁、墙。图3所示为台湾嘉义县某小学U形2层建筑、外走廊加外廊柱、筏基，经历1998年瑞里地震（PGA=0.67g）、1999年集集地震（PGA=0.63g）、1999年嘉义地震（PGA=0.60g），均保持完好。

（3）关于楼板开洞

楼、电梯间和设备管井由于井筒存在，具有较强的空间约束作用，一般不计入楼板开洞面积。

（4）关于竖向不规则

除了新规范表3.4.3-2所定义的软弱层（侧向刚度不规则）、转换层（竖向构件不连续）和薄弱层（楼层承载力突变）之外，还可根据结构层间位移角的变化来判断。楼层刚度等于楼层剪力和层间位移角之比。

高层建筑带底盘裙房，计算裙房与上部塔楼的楼层刚度比时，可取主楼周边外延3跨且不大于20m相关范围内的竖向构件。地上结构（主楼加裙房）与地下室部分也可照此处理，相关范围取地上结构周边外延不大于20m，而不能取相关范围外所有竖向构件，特别是相关范围之外的地下室外墙参与计算。

汶川地震中，大量底部框架-上部砖房竖向不规则的建筑破坏、倒塌。图4为底层薄弱倒塌，图5为底层

加强后薄弱层转移到层2，使层2倒塌

。

图4底部框架-

上部砖房的底层倒塌图5底部框架-上部砖房的层2倒塌

（5）少数楼层不规则的处理

当少数楼层由于开洞、凹凸、偏心、错层、挑高等造成不规则时，应视其所占楼层比例和不规则性程度综合判定整体结构的规则性，而不能简单得出结论。但无论如何，对这些楼层构件均应加强其抗震措施。

8不规则建筑是否一定要用防震缝分割？

对于不规则建筑，通常采用防震缝分割，形成若干较为规则的结构单元，以求得“完美”的计算结果和避免采用额外的加强措施。但是，大量的建筑震害表明，防震缝的设置有利有弊。图6，7分别为2008年5·12汶川地震中典型的震害。图6为北川公安局办公楼两侧商住楼碰撞倒塌情况，

由于办公楼站立支撑着右侧

图6由于碰撞导致建筑连续倒塌的震害

倾斜的建筑，使右侧成排建筑不倒，而左侧建筑由于失去支撑而发生连续倒塌。图7为L形平面的东方汽轮机厂框架结构办公楼，在拐角处不设防震缝，地震时没有发生碰撞破坏。新规范对防震缝的设置作了修改，第3.4.5条规定，体形复杂、平立面不规则的建筑，应根据不规则程度、地基基础条件和技术经济等因素比较分析，确定是否设置防震缝，并分别符合下列要求

：

图7L形平面建筑

不设缝的震害较轻（1）当不设置防震缝

时，应采用符合实际的计算

模型，分析判明其应力集

中、变形集中或地震扭转效

应等导致的易损部位，采取

相应的加强措施。

（2）当在适当部位设置

防震缝时，宜形成多个较规

则的抗侧力结构单元。防

震缝应根据抗震设防烈度、结构材料种类、结构类型、结构单元的高度和高差以及可能的地震扭转效应的情况，留有足够的宽度，其两侧的上部结构应完全分开。新规范将钢筋混凝土框架结构防震缝的最小宽度加大到100mm，规定大跨屋盖结构防震缝最小宽度为150mm，并要求计算中震作用下防震缝两侧结构的相对位移，使之不发生碰撞；如果缝宽不够，则要求设置长度不大于层高1/2的防撞墙。

9为什么抗震建筑需要设置多道抗震防线？

多道抗震防线是建筑抗震概念设计的主要要求之一。钢筋混凝土结构中的框-剪、框-筒、框架-支撑、剪力墙-连梁（联肢墙）结构；砌体结构中的砌体墙-构造柱、圈梁；钢结构中的框架-支撑（中心、偏心、消能支撑）；空旷房屋所采用的排架-支撑（竖向、水平支撑）等，均是具有多道抗震防线的结构形式。

大震下，具有多道抗震防线结构的第一道防线承受了主要的地震作用，产生塑性破坏，吸收地震能量；同时使结构内力重分布，地震作用转移到第二道抗震防线。因此，应考虑第一道防线失效后的内力重分布对第二道防线的内力调整，第二道抗震防线应具备足够的承载力，防止结构倒塌。例如，框-剪、框-筒结构

731

中，任一层框架承担的剪力按底部总剪力20%和框架部分的各楼层剪力最大值1.5倍二者的较小值控制；砌体结构中，墙体破坏后，地震作用转由圈梁和构造柱组成的延性构架承担，保证建筑不倒；框架-支撑和排架-支撑结构中，作为第一道防线的支撑体系屈曲耗能，保证框架和排架柱的安全。

10新规范如何保证楼梯间的抗震安全性？

在5·12汶川地震中，框架结构和砌体结构建筑中的楼梯间遭受严重破坏（图8，9）。在突发事故发生时，作为逃生和救生的重要通道，楼梯间应该确保安全。为此，新规范规定，对于钢筋混凝土框架结构，楼梯间的布置不应导致结构平面特别不规则，抗震计算应考虑楼梯构件的影响，同时应对楼梯构件的抗震承载力进行验算。对于多层砌体房屋，要求在楼梯间四

角和梯段上、下端对应的墙体处增设构造柱

。

图8框架结构楼梯间破坏（休息平台梁下短柱效应

）图9砌体结构楼梯间严重破坏

（构造柱防止倒塌）

对钢筋混凝土框架结构，分别构建了6层单跨、3

跨、5开间、7开间，楼梯间布置在一端、两端和中间等

14个模型，与不考虑楼梯构件影响的4个计算模型进

行对比。结果表明：楼梯构件参与分析使整体结构的

周期变短；基底剪力：除单侧设置楼梯外，顺梯方向增

大，3跨增大1.1 1.2倍，单跨增大1.2 1.4倍；层间

位移：单侧设置楼梯增大1.4 1.5倍，中间设置增大

约1.1 1.2倍，两侧布置基本不增大；与楼梯构件相

连的框架柱内力增大：轴力增大3 4倍，剪力增大2

3倍，弯矩增大1.0 1.5倍；框架梁端弯矩增大1.25

1.6倍；对不相连的框架构件，影响可忽略。楼梯构

件受力比较复杂，梯板应计入轴力和弯矩的影响，顺梯

方向的休息平台梁应计入轴力影响，横梯方向的休息

平台梁应计入剪力和扭矩的影响，支承平台梁的柱子

应考虑短柱效应。

参考文献

［1］GB50011—2010建筑抗震设计规范［S］.北京：中国建筑工业出

版社，2010.

［2］国家标准建筑抗震设计规范管理组.建筑抗震设计规范

（GB50011—2010）统一培训教材［M］.北京：地震出版社，

2010.

［3］王亚勇，黄卫.汶川地震建筑震害启示录［M］.北京：地震出版

社，2009.

（上接第85页）

位移角限值为1/1000），位移角限值应根据非结构构件的变形能力确定。

5结论

（1）有害位移的算法尚未有较一致的认识，不同的算法结果有较大差别，设计时应对不同的算法结果进行比较，选择合理的计算结果。建议采用直接计算构件有害位移而非楼层有害位移的计算方法。

（2）结构构件的受力损坏与有害位移角直接相关，也与构件本身的力学特性有关，应根据不同结构构件类型确定不同的有害位移角限值，或利用应力与应变的对应关系，直接控制构件内力。

（3）为避免非结构构件因主体结构变形过大而破坏，可根据非结构构件的变形能力确定主体结构的最大层间总位移角限值。

参考文献

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831

第41卷第1期2011年1月建筑结构Building Structure Vol.41No.1Jan.2011

国家标准《建筑抗震设计规范》

（GB50011—2010）疑问解答（二）

王亚勇

（中国建筑科学研究院工程抗震研究所，北京100013）

［摘要］国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）于2010年5月31日颁布，并从2010年12月1日实施。为了配合新抗震规范的实施，帮助建筑设计人员对新规范的理解，规范管理组将对设计人员在学习和实施规范中所遇到的问题做出解释。本文主要介绍了新规范第4章关于场地、地基和基础的主要条文修改及有关问题解释。［关键词］抗震设计；规范；场地；地基基础中图分类号：TU318.4

文献标识码：A

文章编号：1002-

848X （2011）01-0135-03作者简介：王亚勇，研究员，

Email ：yayongwang@ff66818fec3a87c24028c473 。11建筑的场地类别是否会因建筑采用桩基、深基础或多层地下室而改变？

在抗震设计中，场地指具有相似的地震反应谱

特征的房屋群体所在地，而不是房屋基础下的地基土。其范围相当于厂区、

居民点和自然村，在平坦地区面积一般不小于1km 2

。场地类别的划分只与覆

盖层厚度和等效剪切波速有关。一般情况下，覆盖层厚度等于地面至剪切波速大于500m /s 且其下卧各岩土的剪切波速均不小于500m /s 的土层顶面的距离；等效剪切波速等于土层计算深度除以剪切波传播的时间，而土层的计算深度则取地面以下20m 和覆盖层厚度两者中较小值。可见，新规范所定义的场地是相对地面而言的，与基础形式和地下室深度无关，场地类别并不因建筑物的基础形式和埋深、以及地下室的层数而改变。12

新规范对波速测试孔的数量有何要求？新规范删去了波速测试钻孔数量不少于控制性钻孔1/5 1/3的要求。直接规定：在场地初勘阶段，对大面积的同一地质单元，测量土层剪切波速的钻孔数量不宜少于3个；在场地详勘阶段，对单体建筑波速测试钻孔不宜少于2个，对于同一地质单元上的密集建筑群，

钻孔数量可适当减少，但每幢高层建筑和大跨空间结构不少于1个；高层建筑的高度参照《民用建筑设计通则》

（GB50352—2005）的规定并与本规范第6章协调，改为24m 以上。13

新规范为什么将Ⅰ类场地分为Ⅰ0和Ⅰ1两个亚类，场地分类有何变化？

新规范对岩土类型与剪切波速的关系有所调整，将坚硬土和硬岩石分开，新增波速大于800m /s 为岩石类（坚硬和较硬岩石），保留波速为500 800m /s 的软基岩和坚硬土类。这个规定基本上与我国核电站抗震设计规范的700m /s ，美国规范的760m /s ，欧洲规范的800m /s 相近。中软土与软弱土的剪切波速分界，

2001规范中软土的指标为140m /s ，与国际标准相比略偏低，故新规范由140m /s 改为150m /s （中软土中的可塑新黄土指的是Q 3以来的黄土）。这样，新的场地分类标准如表1所示。

场地分类标准

表1

岩石的剪切波速

V s 或土的等效剪切波速V se /m /s

场地类别Ⅰ0Ⅰ1

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

V s >8000

800≥V s >500

0500≥V se >250<5≥5250≥V se >150<33 50>50V se ≤150

<3

3 15

>15 80

>80

14

当场地分类介于两类之间时如何插值确定特征周期T g ？

场地覆盖层厚度和等效剪切波速都不是严格的

数值，

有?15%的误差都属于勘察结果的正常范围。当上述两个参数处于相邻两类场地分界的上述误差范围时，

允许勘察报告说明该场地界于两类场地之间，

设计人员可用插入法确定地震影响系数曲线的特征周期T g 。

图1特征周期内插方法

建筑结构2011年

图1所示的插入法可表述如下：一般为等间距插入。不等间距插入的范围如下：Ⅱ类场地中，波速150 250m/s之间的间距按线性增大规律确定：小值与150m/s以下协调，大值与250m/s以上协调；覆盖层在5 50m之间的间距，两端小中间大，小端取值分别与覆盖层5m以下和50m以上协调；在d

ov 轴线上，3 65m之间的间距以15m分两段按不同比例的线性增大规律确定：小值与3m/s以下协调，15m两侧也各自协调。

15新规范关于场地地段划分为什么要增设“一般地段”？

有些建筑的场地所在地段既不属于有利地段，又不属于不利地段，根据一些勘察单位的建议，在有利地段和不利地段之间增设“一般地段”比较合理。在一般地段上建设，通常并不需要采取特别的抗震措施，而在有利地段、例如Ⅰ类场地上，建筑设计可以降低一度采用抗震构造措施。

不利地段划分中，增加了高含水量的可塑黄土、地表存在结构性裂缝等地质条件。对于不利地段中的陡坡和陡坎不再区分非岩质和岩质，因为任何岩质的陡坡和陡坎对建筑结构的地震响应均具有放大作用。

16山区建筑的场地和地基基础有什么特别要求？

山区建筑选址和地基基础设计应明确抗震要求。汶川地震中，次生地质灾害产生了严重的人员伤亡和财产损失。新规范提出，山区建筑场地的勘察应对边坡的稳定性做出评价，边坡设计应该符合国家标准《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2002）的要求。边坡附近的建筑也应对地基基础进行稳定性设计。建筑基础与土质、强风化岩质边坡的边缘应留有足够的距离，不允许将建筑的外墙作为挡土墙，或把山坡挡土墙作为建筑基础，在其上建造房屋。图2是汶川地震中，在北川的一幢多层底框-砖房建筑，由于紧贴挡土墙，地震时山体位移挤压建筑底层，导致建筑结构严重变形破坏。正确的做法应如图3所示，在建筑基础与山体边坡之间留出足够的距离。

17对危险地段的避让有何要求？

危险地段指地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发震断裂带上可能发生地表位错的部位。汶川地震中，次生地质灾害导致了建筑破坏、甚至被掩埋的严重后果。图4为汶川县一幢新建住宅楼被山体滑坡部分掩埋，图5为北川中学整个被山体崩塌所掩埋，图6为2008年9月24日暴雨之后发生的泥石流将山脚下的住宅楼大部分掩埋。因此，新规范特别强调建筑要

避开发震断裂附

图2挡土墙挤压建筑

底层导致破坏

图3边坡与建筑之间

留有足够距离

近而且可能引发滑坡、崩塌等具有双重危险的地段，严禁在危险地段建造甲、乙类设防的建筑。但是，考虑到山区建设用地的困难，新规范将发震断裂的最小避让距离由200 500m改为100 400m。图7为断裂带穿过，地表形成挤压陡坎，陡坎上的房屋完全倒塌。新规范还规定，断裂范围内只允许建造1 2层分散的单体建筑（农房），而且要尽量采用整体基础，不用独立柱基，还应加强上部结构整体性

。

图4新建住宅楼被山体

滑坡部分掩埋

图5北川中学被山体

崩塌完全掩埋图6泥石流将住宅楼

大部分掩埋

图7地表挤压陡坎上

的房屋倒塌

18如何考虑局部突出地形对地震作用的影响？

新规范强制性条文规定：在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙类以上建筑时，其水平地震影响系数最大值应乘以增大系数1.1 1.6。所规定的增大系数对各种山包、山梁、悬崖、陡坡等局部突出地形都可以应用。

一般情况下，增大系数与突出地形高度H、坡降

角度H/L以及场址距突出地形边缘的距离L

1

等参数有关。经统计分析得出增大系数如下式所示：

λ=1+ξα（1）式中：λ为局部突出地形顶部的增大系数；α为局部

631

第41卷第1期王亚勇.国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）疑问解答（二）

突出地形地震动参数的增大幅度，按表2采用；ξ为

附加调整系数，当L

1

/H<2.5时，ξ=1.0；当2.5≤

L 1/H<5时，ξ=0.6；当L

1

/H≥5时，ξ=0.3。L和

L

1

应按距场址最近点取值。

局部突出地形水平地震影响系数的增大幅度α表2

突出地形的高度H/m 非岩质地层

岩质地层

<5

<20

5 15

20 40

15 25

40 60

≥25

≥60

局部突出台地边缘的侧向平均坡降（H/L）

<0.3≈00.10.20.3 0.3 0.60.10.20.30.4 0.6 1.00.20.30.40.5≥1.00.30.40.50.6

19为什么要修改砂土液化的标准贯入判别公式？

2001规范关于砂土液化的标准贯入判别公式有如下缺点：

（1）只与烈度和设计地震分组相关，未考虑震级的影响。而实际地震经验表明，同一烈度可能由不同的震级引起，大震级的远震和小震级的近震都可能产生相同的影响烈度。震害经验与室内试验都已证明，烈度相同而震级不同时，液化程度不一样。

（2）判别砂土液化的方法属于经验性的确定性方法，缺乏概率分析，而规范规定的地震作用和结构抗震验算是以概率可靠度分析为基础的，二者不匹配。

（3）在15 20m深度范围内按15m深度处的N

cr

值进行判别，缺乏依据。

新规范采用以对数形式表示的标准贯入液化判别公式：

N

cr =N

β［ln（0.6d

s

+1.5）－0.1d

w

］3/ρ

槡c（2）将液化条件概率法的结果转换为勘察人员习惯

的确定性表达式，并采用对应于三个地震分组的调整系数β，在一定程度上体现了震级的影响。但是由于设计地震分组和震级的对应关系并不很明确，在已知震级M的情况下，可取调整系数β=0.25M －0.89。

20新规范对软弱黏性土层如何进行震陷判别？

新规范增加了对地基中软弱黏性土层的震陷判别方法。引用了《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487—2008）和《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073—2000）的规定，8度（0.30g）和9度时，当塑性小于15且符合下式规定的饱和粉质黏土可判为震陷性软土：

W

S

≥0.9W

L

（3）

I

L

≥0.75（4）

式中：W

S

为天然含水量；W

L

为液限含水量，采用液、

塑限联合测定法测定；I

L

为液性指数。

上述震陷判别方法是基于高烈度区（地震加速度不小于0.30g）的实际震害资料统计得出的。对位于低于8度（0.30g）区的重要工程，需进行专门研究，综合进行震陷判别。

由于式（3）和式（4）采用的天然含水量、液限含水量和液性指数等，均为常规的岩土工程勘察工作内容，因此，对震陷判别并不增加野外勘测和室内实验的工作量。

参考文献

［1］GB50011—2010建筑抗震设计规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2010.

［2］国家标准建筑抗震设计规范管理组.建筑抗震设计规范（GB50011—2010）统一培训教材［M］.北京：地震出

版社，2010.

［3］王亚勇，黄卫.汶川地震建筑震害启示录［M］.北京：地震出版社，2009.

第三届全国建筑结构技术交流会征文通知（一号）

第三届全国建筑结构技术交流会初步定于2011年4月在深圳召开。会议的宗旨是加强全国结构工程技术人员的技术交流，欢迎全国从事建筑结构设计、科研、施工的广大工程技术人员参加。会议的征稿工作以及协办单位的征集工作已经开始，欢迎国内外优秀的企业加入。会议论文集将以《建筑结构》增刊的形式公开出版，可在相关数据库检索。投稿论文必须是未在任何其他期刊中公开发表过的。

会议宗旨与内容：

1）全国建筑结构技术交流会是面向国内结构工程师的大型技术交流会议，两年召开一次；2）邀请国内工程院院士和勘察设计大师介绍结构工程设计领域最新动态；3）邀请国内重大工程项目的结构负责人介绍工程设计与施工情况；4）总结与交流已经完成或在建工程的设计与施工经验，提高结构设计与施工技术水平；5）针对建筑设计与施工技术中的热点、难点问题，进行深入的探讨；6）研讨在建筑结构设计与施工中如何贯彻国家在节能、节材、环保方面的方针政策；7）组织世界大学生运动会体育场馆的技术参观。

论文征集主要范围：

1）混凝土与预应力混凝土结构；2）钢结构；3）大跨空间结构；4）钢－混凝土混合结构、组合结构与钢管混凝土结构；5）砌体结构；6）工程抗震与振动；7）地基基础与地下空间利用；8）既有建筑的检测与改造、加固；9）建筑结构新技术、新材料工程应用；10）特种结构。

征文截止日期：

会议论文投稿截止日期为2011年3月31日。请将论文以Email或邮寄方式提交，并请注明为会议论文，论文格式同近期《建筑结构》杂志。投稿邮箱：jzjgzk@cadg. cn；投稿查询电话：010-********。会议论文经过学术委员会评审，被录用论文将于2011年4月初通知作者，同时发出参会邀请函。

广告征集：

欢迎与工程建设相关的企业、事业单位在会议上举办展览，发布各种新技术、新产品的广告，与参会代表进行直接交流。会议可视客户要求提供包括纸张和网络介质在内的多种广告发布形式。

731

第41卷第2期2011年2月

建筑结构

Building Structure

Vol.41No.2

Feb.2011

国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）

疑问解答（三）

王亚勇

（中国建筑科学研究院工程抗震研究所，北京100013）

［摘要］国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）于2010年5月31日颁布，12月1日实施。为了配合新规范的实施，帮助建筑设计人员对新规范的理解，规范管理组将对设计人员在学习和实施规范中所遇到的问题作出解释。本文主要介绍新规范第5章关于地震作用和结构抗震验算的主要条文修改及有关问题解释。

［关键词］抗震设计；规范；地震作用；抗震验算

中图分类号：TU318.4文献标识码：A文章编号：1002-848X（2011）02-0137-05

21新规范关于“三水准”抗震设防和“两阶段”抗

震验算的基本要求有何改进？

自89年版《建筑抗震设计规范》提出“三水准”

抗震设防和“两阶段”抗震验算以来，我国的建筑抗

震设计一直遵循这一基本要求。

所谓“三水准”指的是在50年设计基准期，超

越概率分别为63%，10%和2% 3%的地震作用，

即“多遇地震”、“设防地震”和“罕遇地震”，简称

“小震”、“中震”和“大震”。所谓“两阶段”抗震验

算，指的是“小震”下对结构构件的强度验算与弹性

变形验算和“大震”下的结构弹塑性变形验算。我

国的《建筑抗震设计规范》将地震烈度I与地面加速

度A

max

挂钩，如表1所示，对应的地震影响系数最大

值α

max

按下式计算，计算结果如表2所示：

α

max =βA

max

（1）

式中：β为放大系数，按照我国《建筑抗震设计规范》可取：

β=2.25（2）为了适应在6度区对某些建筑结构抗震验算的需要，新规范特地给出了6度下的地面加速度峰值和地震影响系数最大值。

地震烈度I与地面加速度峰值A

max

/cm/s2表1地震影响6度7度8度9度

多遇地震1835（55）70（110）140

设防地震50100（150）200（300）400

罕遇地震125220（310）400（510）620注：括号中的数据分别对应7度0.15g和8度0.30g。

地震影响系数最大值α

max

表2地震影响6度7度8度9度

多遇地震0.040.08（0.12）0.16（0.24）0.32

设防地震0.120.23（0.34）0.45（0.67）0.90

罕遇地震0.280.50（0.72

）0.90（

1.20） 1.40

注：括号中的数据分别对应7度0.15g和8度0.30g。22新规范对设计反应谱有何调整，为什么要调整？

规范反应谱是在大量实测的强震加速度记录统计平均基础上得到的，如图1所示。但是，由于强震仪频带范围的局限和加速度反应谱在长周期段下降速度太快，以致对高层建筑等长周期结构的抗震计算得到的地震响应小到根本不起控制作用。出于工程安全的考虑，我国《建筑抗震设计规范》在构建反应谱时，将反应谱的速度控制段和位移控制段人为抬升了，得到了如图2所示的规范反应谱。

图1统计得到的加速度反应谱骨架曲线

图2中国规范的设计反应谱

新规范对反应谱的曲线下降段的衰减指数γ、直线下降段的斜率调整系数η

1

和阻尼调整系数η

2进行如下调整：将γ=0.9+（0.05－ζ）/（0.5+5ζ）

调整为γ=0.9+（0.05－ζ）/（0.3+6ζ）；将η

1

=

0.02+（0.05－ζ）/8调整为η

1

=0.02+（0.05－

ζ）/（4+32ζ）；将η

2

=1+（0.05－ζ）/（0.06+1.7ζ）

建筑结构2011年

调整为η2=1+（0.05－ζ）/（0.08+1.6ζ）。

做此调整的目的是消除2001规范所构建的不同阻尼比加速度反应谱在长周期段交叉的问题，这种交叉使得阻尼比大的反应谱值高于阻尼比小的反应谱值，如图3所示。调整后的反应谱如图4所示，在长周期段反应谱曲线交叉的现象有所改善，但是，在周期超过6s 之后，这种交叉又重新出现。因此，新规范规定，对于基本周期超过6s 的结构抗震验算，所采用的反应谱应专门研究

。

图32001

规范反应谱

图42010规范反应谱23如何合理执行新规范5.2.5条关于最小剪力系数的强制性规定？

新规范5.2.5条强制规定，抗震验算时，结构任

一楼层的水平地震剪力应符合下式要求：

V EK i >λ∑n

j =i

G j

（3）

式中λ为剪力系数，不应小于表3规定的楼层最小地震剪力系数值（剪重比）。

楼层最小地震剪力系数值

表3

地震影响6度7度8度9度结构扭转效应明显

或基本周期<3.5s 0.0080.016（0.024）0.032（0.048）0.064结构基本周期

>5.0s

0.006

0.012（0.018）

0.024（0.036）

0.048

注：括号中的数据分别对应7度0.15g 和8度0.30g 。

表3表明，为了保证结构的抗震安全，有必要规定一个楼层的最小地震剪力。但是，由于加速度反应谱在长周期段迅速下降，对于长周期结构，计算的楼层剪力系数很难满足规范要求，

宜适当调低。当结构基本周期达到6s 以上，还允许计算的楼层剪力系数（剪重比）再降低10%左右。所有不满足最小地震剪力系数的楼层地震剪力均应乘以相应的放大系数，以提高楼层抗侧力构件的承载力。但是，不满足最小地震剪力系数的楼层数不宜超过建筑总楼层数的10%。计算的楼层剪力系数太低，或不满足要求的楼层数太多，表明结构刚度不足或重量太大，应对结构体系进行调整，提高结构刚度，而不应该单纯地采用乘以地震剪力增大系数提高结构构件强度的办法。24

如何正确应用规范和“地震安评”报告所提供的地震动参数？

在建筑抗震设计工作中，经常遇到规范规定和“地震安全性评价”（简称“安评”）结果不一致的情况，使得设计人员无所适从。对此，有必要加以澄清和规范使用。

（1）需要进行“地震安全性评价”的工程《中华人民共和国防震减灾法》第十七条规定，重大建设工程和可能发生严重次生灾害的建设工程，应当按照国务院有关规定进行地震安全性评价，并按照经审定的地震安全性评价报告所确定的抗震设防要求进行抗震设防。建设工程的地震安全性评价单位应当按照国家有关标准进行地震安全性评价，

并对地震安全性评价报告的质量负责。除前款规定以外的建设工程，应当按照中国地震动参数区划图（新规范的附录A ）所确定的地震

动参数进行抗震设计。

《中华人民共和国防震减灾法》的附则中，对重大建设工程和可能发生严重次生灾害的建设工程有明确的界定。但是许多地方法规将“安评”的范围扩大，

而所提供的“安评”报告的质量参差不齐，审批程序不严，结果与国家标准规定的地震动参数很

不一致，造成了工程建设抗震设防特别是建筑抗震设计工作的混乱。

因此，首先要明确的是，只有极少数的建设工程需要进行“安评”工作，大量的工业与民用建筑，包

括高层建筑，只需要按照国家标准中国地震动参数区划图（即新规范附录A ）所规定的地震动参数进行抗震设计。

（2）规范和“安评”所定义的地震动参数的主要差别

《建筑抗震设计规范》根据《中国地震动参数区

8

31

第41卷第2期王亚勇.国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）疑问解答（三）

划图》（GB18306—2001）中的中国地震动峰值加速

度区划图A1和中国地震动反应谱特征周期（T

g

）区

划图B1确定的地震动参数进行抗震设计。规范反

应谱是由大量的强震加速度记录统计平均得到的，

经过几代建筑抗震设计规范修订和大量工程应用，

证明是合理可靠的。

“安评”对特定工程建设场址周边一定范围内

的地震危险性进行估计，假定某种地震动衰减模型

进行估计，得到场址基岩处的地震加速度峰值和反

应谱，再运用一维或二维土层模型计算得到地表或

不同深度土层处的地震动参数。“安评”可能比国

家标准规定更有针对性和更加细化。但是，由于地

震危险性估计方法、地震动衰减规律、基岩地震动输

入及土层反应模型的不确定性，加上从事“安评”人

员自身专业水平高低不一，使“安评”报告所提供地

震动参数的可靠性和工程实用性大受影响。

规范和“安评”所定义的地震动参数的主要差

别有：

1）对特定的设防烈度，规范反应谱的最大值

α

max 与超越概率有关，而特征周期T

g

与超越概率无

关，即对于小震、中震、大震，T

g

是相同的；而“安评”

反应谱，不但最大值α

max

与超越概率有关，而且特征

周期T

g 也与超越概率相关，中震、大震反应谱的T

g

往往大于小震。关于这一点，地震学界仍存在争论。

2）实际强震记录统计结果表明，加速度反应谱的长周期段（T>5T

g

）为位移控制段，谱值变化规律为1/T2.033，即为二次曲线下降，衰减指数γ≈2.0。“安评”报告完全按照这一规律给出设计反应谱。但正如前述，考虑到如果按此指数规律下降，T>

5T

g

以后的长周期加速度反应谱的值变得很小，计算长周期结构的地震反应（内力和位移）太小，对结构抗震设计不起控制作用。出于结构抗震安全考虑，在构建规范反应谱时，将位移控制段调整为直线

下降，下降斜率为η

1

=0.02，实际上提高了设计地震作用。由此可见，“安评”所提供的地震动参数对于高层建筑结构抗震设计是不安全的。

（3）如何正确应用规范和“安评”地震动参数

鉴于上述理由，从工程使用和抗震安全角度考虑，一般工程应按照规范进行抗震设计。做了地震“安评”的重大工程，抗震设计时，在小震作用下，可分别取规范和“安评”的地震动参数计算，取二者计算所得到的结构底部剪力较大者的楼层水平地震力进行结构抗震验算。中震和大震作用则应按规范提供的地震动参数取值，包括反应谱和加速度峰值。

对于要求进行“安评”的重要工程，具有实际工程意义的是“安评”报告预估的小震地面加速度峰值A

max

，在应用式（1）确定设计反应谱最大值时，β

取2.25，T

g

按规范取值，相应的最小剪力系数也应

取λ=0.2α

max

；大震作用的T

g

比小震的T

g

增加

0.05s，中震的T

g

与小震的相同。

25结构时程分析法在抗震设计中起什么作用，应注意什么问题？

结构时程分析法即结构直接动力分析法，与振型分解反应谱法一样，结构时程分析法是经典的结构动力学方法之一。

（1）时程分析法的适用范围

新规范仍将时程分析法作为振型分解反应谱法的补充计算手段，小震作用下弹性时程分析的适用范围与2001规范相同。按照《高层建筑工程超限抗震设防审查技术要点》要求，大震作用下弹塑性时程分析的适用范围扩大到高度超过200m的各类建筑结构。

（2）输入地震波的选波原则

结构时程分析法中，输入地震波的确定是时程分析结果能否既反映结构最大可能遭受的地震作用，又能满足工程抗震设计基于安全和功能要求的基础。在这里不提真实地反映地震作用，也不提计算结果的精确性，是由于预估地震作用的极大的不确定性和计算中结构建模的近似性。在工程实际应用中经常出现对同一个建筑结构采用时程分析时，由于输入地震波的不同造成计算结果的数倍乃至数十倍之差，使工程师无所适从。为此，新规范作了比较明确的规定。

1）数量要求

对于高度不是太高、体型比较规则的高层建筑，取2+1，即选用不少于2条天然地震波和1条拟合目标谱的人工地震波，出于安全考虑，计算结果宜取包络值。对于超高、大跨、体型复杂的建筑结构，需要更多的地震波输入进行时程分析，规范规定5+ 2，即不少于7组，其中，天然地震波数量不少于总数的2/3，计算结果取平均值。

举两个例子。图5为一组3分量天然地震波，其中编号US2569为竖向分量，US2570和US2571为水平两向分量。通常取峰值较大者为主向，主向与次向按1.00?0.85比例调整。从波形和反应谱可以看到，竖向分量的短周期成分十分显著，水平分量在短周期部分的波动明显。而且各向分量的反应谱曲线相差十分明显。图6为另一组3分量天然地震波，其中编号US186为竖向分量，US184和US185为水平两向分量。可以看到，竖向分量的短周期成分也十分显著，水平分量在短周期部分的波动明显。但是，两个水平分量的反应谱曲线比较一致。图5，

931

建筑结构2011年

6反映了天然地震波特征的不确定性，用于结构时程分析时，很难做到两向水平输入的地震波均能满足规范要求，一般只要求结构主方向的底部总剪力满足规范要求

。

图5

天然地震波的反应谱（A

）

图6天然地震波的反应谱（B ）

2）持续时间要求

为了充分地激励建筑结构，一般要求输入的地震动有效持续时间为结构基本周期的5倍左右。时间短了不能使结构充分振动起来，

时间太长则会增加计算时间。对于结构动力时程分析，只有加速度记录的强震部分的长度，

即有效持续时间才有意义。什么是加速度记录的有效持续时间？最常用的有效持续时间定义是：取记录最大峰值的10% 15%作为起始峰值和结束峰值，

在此之间的时间段为有效持续时间。图7表示上述地震加速度记录中编号为US185的波形，用于7度小震下结构时程分析，最大加速度峰值是35gal ，

取首、尾两个峰值为3.5gal 之间的时间长度为有效持续时间，大约为30s ，可用于基本周期小于6s 的结构。

3）选波原则

选用的地震波的特征应与设计反应谱在统计意义上一致。对选波结果的评估标准是，

以时程分析

所得到的结构基底总剪力和振型分解反应谱法的计

图7加速度记录有效持续时间的定义

算结果进行比较，用一组（单向或两向水平）地震波输入进行时程分析，结构主方向基底总剪力为同方

向反应谱计算结果的65% 130%，多组地震波输入的计算结果平均值为反应谱计算结果的80% 120%。不要求结构主、次两个方向的基底剪力同时满足这个要求。一组地震波的两个水平方向记录数据无法区分主、次向，通常可取加速度峰值较大者为主向。

（3）结构时程分析结果的应用

小震下结构弹性时程分析结果主要有：楼层水平地震剪力和层间位移分布。对于高层建筑，通常可由此判断结构是否存在高振型响应和发现薄弱楼层，以及是否满足规范关于弹性位移角限值要求等。如果存在高振型响应，应对结构上部相关楼层地震

剪力加以调整放大。

图8为某幢高层建筑结构弹性时程分析得到的楼层剪力分布，图9为层间位移角分布。从图8可以看到：输入3组地震波进行时程分析，结构底部总剪力与反应谱法结果相比，符合规范的要求，地震波选用合适；结构高振型响应明显，上部楼层剪力和位移均放大了，应对反应谱法结果调整，进行包络设计

。

图8楼层地震剪力分布

41

第41卷第2期王亚勇.国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）疑问解答（三

）

图9层间位移角分布

26大跨屋盖建筑抗震设计的地震作用应如何取值？抗震验算有何特殊要求？

（1）地震作用

新规范定义大跨度钢屋盖包括拱、平面桁架、立体桁架、网架、网壳、张弦梁和弦支穹顶等7类基本形式。支承条件有周边支承、两线边支承、长悬臂等。跨度大于120m、结构单元长度大于300m或悬挑长度大于40m的屋盖结构，以及除上述7类外新的屋盖结构形式，抗震设计应做专门研究。

一般情况下，大跨度空间结构应考虑竖向地震作用，可取水平地震作用的65%。

（2）抗震验算

抗震验算要考虑多向地震效应的组合，特别增加以竖向地震效应为主的组合，即取水平地震作用

分项系数γ

Eh =0.5和竖向地震作用分项系数γ

Ev

=

1.3。

抗震验算时，应根据屋盖尺度大小和支承条件，采用单点一致、多向单点、单向多点、多向多点等地震动输入方式，必要时，应考虑地震行波效应和局部场地效应。在6，7度Ⅰ，Ⅱ类场地时，可采用简化计算方法，对建筑短边的抗侧力构件的内力乘以放大系数1.15 1.30。

27地下建筑抗震设计的地震作用应如何取值？抗震验算有何特殊要求？

新规范定义的地下建筑仅局限于单建式建筑，不包括地下铁道和城市公路隧道。单建式地下建筑可用于服务于人流、车流或物资储藏，抗震设防应有不同的要求。

地下建筑结构的地震作用方向与地面建筑有所区别。

（1）水平地震作用

对于长条形的地下结构，与其纵轴方向斜交的水平地震作用，可分解为沿横断面和沿纵轴方向的水平地震作用，一般不能单独起控制作用。因而在按平面应变问题分析时，一般可仅考虑沿结构横向的水平地震作用。对于地下空间综合体等体型复杂的地下建筑结构，宜同时计算结构横向和纵向的水平地震作用。

（2）竖向地震作用

对于体型复杂的地下空间结构或地基地质条件复杂的长条形地下结构，都容易产生不均匀沉降并导致结构破坏，因而在7度及7度以上，也有必要考虑竖向地震作用效应的组合。

（3）抗震验算

地下建筑应进行多遇地震作用下构件截面承载力和结构变形验算。

考虑到地下建筑修复难度较大，对于不规则的地下建筑以及地下变电站和地下空间综合体等，尚应进行罕遇地震作用下的抗震变形验算，计算可采用新规范5.5条的简化方法。混凝土结构弹塑性层间位移角限值宜取1/250。在存在液化危害性的地基中建造地下建筑结构时，应验算其抗浮稳定性，必要时应该采取抗液化措施。

28当建筑物基础或地下室埋深较深时，地震作用可否折减？抗震验算时，是否要从基础底板输入？

如在疑问解答（二）中所述，建筑场地和地基在尺度和概念上有很大差别，地震作用也是在一个相当大的尺度范围内定义的。我国《建筑抗震设计规范》的设计反应谱（地震影响系数），是在对大量自由地面上的强震加速度记录统计平均的基础上提出的。为了避免地上建筑结构的反应对记录的加速度数据的影响，不采用建筑物内部、包括地下室的强震仪记录。

因此，采用规范反应谱和时程分析法进行建筑结构抗震验算时，以自由地面或符合嵌固条件的地下室底板为地震动输入点（结构时程分析所用的强震加速度记录一般也采用自由地面的强震仪的记录），不要求从基础底板输入，地震作用也不宜折减。考虑基础埋深对结构抗震有利时，可应用新规范5.2.7条，计入地基与上部结构共同作用影响，对上部结构地震反应加以折减。

参考文献

［1］GB50011—2010建筑抗震设计规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2010.

［2］国家标准建筑抗震设计规范管理组.建筑抗震设计规范（GB50011—2010）统一培训教材［M］.北京：地震出版社，2010.

［3］王亚勇.国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）疑问解答（二）［J］.建筑结构，2011，41（1）：135-137.

141

第41卷第3期2011年3月建筑结构Building Structure Vol.41No.3Mar.2011

国家标准《建筑抗震设计规范》

（GB50011—2010）疑问解答（四）

钱稼茹1，柯长华

2

（1清华大学土木工程系，北京100084；2北京市建筑设计研究院，北京100045）

［摘要］国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）于2010年5月31日颁布，12月1日实施。为了配合新规范的实施，

帮助建筑设计人员对新规范的理解，规范管理组将对设计人员在学习和实施规范中所遇到的问题作出解释。本文主要介绍新规范第6章多层和高层钢筋混凝土房屋的主要修订内容，以及有些条文修订的原因。［关键词］抗震等级；框架；抗震墙；规范中图分类号：TU318.4

文献标识码：A

文章编号：1002-

848X （2011）03-0123-04作者简介：钱稼茹，教授，

Email ：qianjr@ff66818fec3a87c24028c473 。柯长华，全国工程勘察设计大师，教授级高级工程师，一级注册结构工程师，院顾问总工程师。

29多层和高层钢筋混凝土房屋各结构类型适用的最大高度有哪些修订？

（1）删除“Ⅳ类场地适用的最大高度应适当降

低”

的规定。Ⅳ类场地的特征周期长，其影响在计算地震作用时已得到考虑，可以不再作为影响最大适用高度的因素。

（2）增加了设防烈度8度（0.3g ）的适用最大高度，

偏于8度（0.2g ）的适用最大高度。（3）除6度外，框架结构的适用最大高度有所降低。主要原因是框架结构的抗震防线单一，刚度小，

大震作用下的变形大。（4）板柱-抗震墙结构的适用最大高度有比较大的增加。主要原因是板柱－抗震墙结构的抗震墙承担全部地震作用，

且沿外围周边设置框架。（5）对平面和竖向均不规则的结构，适用的最大高度由2001规范的“应适当降低”

修订为“宜适当降低”。对部分框支抗震墙结构，表6.1.1的适用高度已考虑了框支转换引起的竖向不规则的影响，若还存在其他平面或竖向不规则时，则宜适当降低。30

各结构类型的抗震等级有哪些修订？

（1）确定抗震等级的高度分界。将框架结构的30m 高度分界改为24m ；对于7，8，9度时的框架-抗震墙结构、

抗震墙结构以及部分框支抗震墙结构，增加将24m 作为一个高度分界，其抗震等级比2001规范降低一级，四级不再降低，框支层框架的抗震等级不降低。

（2）框架-核心筒结构的高度不超过60m 、按框架-抗震墙结构的要求设计时，按框架-抗震墙结构确定其抗震等级。

（3）将“大跨度公共建筑”改为“大跨度框架”，并明确其跨度不小于18m 。

（4）设置少量抗震墙的框架结构的抗震等级。

由框架和抗震墙组成的结构，在规定的水平力作用下，底层框架部分承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时，为设置少量抗震墙的框架结构，简称少墙框架结构。其框架的抗震等级按框架结构确定，抗震墙的抗震等级与其框架的抗震等级相同。删除了2001规范“最大适用高度可比框架结构适当增加”的规定。

（5）甲、乙类建筑的抗震等级。甲、乙类建筑按提高一度查表6.1.2确定抗震等级。对任一结构类型，都有可能出现提高一度后其高度超过表6.1.1规定的适用的最大高度，不能由表6.1.2确定其抗震等级。这种情况下，应采取比一级更有效的抗震构造措施，

即：内力调整不提高，抗震构造措施“高于一级”，大体与《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2002）特一级的抗震构造措施相当。

（6）明确主楼与裙房相连接时，裙房的抗震等级除按裙房本身确定外，裙房与主楼的相关范围不应低于主楼的抗震等级，相关范围一般可取从主楼周边向外延3跨且不小于20m ，当裙房偏置时应适当扩大相关范围，并采取加强措施。

（7）明确嵌固部位以下地下室抗震等级应逐层降低。31

如何设计少墙框架结构的框架和抗震墙？（1）小震作用下的层间位移角限值。可按底层框架部分承担倾覆力矩的大小，在框架结构和框架-抗震墙结构两者的层间位移角限值之间进行偏安全内插。

（2）小震作用下框架部分的地震剪力。采用框架结构和框架-抗震墙模型两者计算结果的较大值。

建筑结构2011年

（3）抗震墙的设计原则。框架结构设置少量抗震墙的目的，一是适当增大框架结构的刚度，二是提高框架结构的抗地震倒塌能力。对于设置抗震墙的结构，大震作用下，抗震墙应先于框架屈服、破坏。框架-抗震墙（核心筒）结构通过提高框架部分的地震剪力（实质是提高框架的承载能力），使抗震墙（核心筒）先于框架屈服、破坏；由于少墙框架结构不必调整框架部分各层的地震剪力，因此，应通过降低抗震墙部分各层的地震剪力（实质是降低抗震墙的承载力），使抗震墙先于框架屈服、破坏。新修订的规范规定，少墙框架结构的抗震墙，其抗震构造措施可按抗震墙结构的规定执行。《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2002）第6.1.7条对抗震设计的框架结构布置少量抗震墙时的结构分析和抗震墙设计也有规定。为了使少墙框架结构的抗震墙起到“保险丝”的作用，用于设计的抗震墙的地震剪力标准值应小于框架-抗震墙模型的计算结果。抗震墙应设计成短墙或开竖缝墙，避免承受过大的水平剪力；当为联肢墙时，采用大跨高比的连梁，使各墙成为独立墙肢。抗震墙可根据剪压比限值配置水平钢筋，然后根据强剪弱弯配置竖向钢筋。

32地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的柱和抗震墙的抗震设计有哪些要求？

规范规定：“当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同。”根据这一规定，地下一层结构构件的抗震措施应与地上一层相同。

对于框架，为保证对柱的嵌固作用，地上一层柱脚应为弱柱，节点左右梁端和地下一层柱的上端不应首先屈服。为实现地上一层柱脚首先屈服的设计概念，规范提供了两种设计方法：方法一为增加地下一层柱的竖向钢筋，增加左右梁端顶面和底面的纵向钢筋；方法二为增加地下一层柱的竖向钢筋，同时，节点梁柱的实际受弯承载力应该满足一定的要求。

对于抗震墙，规定地下一层抗震墙的竖向钢筋应与地上一层的相同。当首层抗震墙设置约束边缘构件时，地下一层的抗震墙也应设置约束边缘构件。33什么情况下是单跨框架结构？

框架结构只要有一个主轴方向的框架全部为单跨时，即为单跨框架结构；某个主轴方向有局部单跨框架、另一主轴方向为多跨框架时，可不作为单跨框架结构对待。1，2层的连廊可采用单跨框架结构，但需采取加强措施。框架－抗震墙结构中的框架，可以是单跨，但范围较大的单跨框架且相邻两侧无抗震墙时或顶层采用单跨框架时，均需采取加强措施。34为什么部分框支抗震墙结构的底层框架应满足框架－抗震墙结构对框架部分承担地震倾覆力矩的限值？

部分框支抗震墙结构的框支层除应满足楼层侧向刚度的规定、抗震墙最大间距限值的规定外，其底层框架部分承担的地震倾覆力矩不应大于总地震倾覆力矩的50%，目的是使框支层有足够多的抗震墙，提供足够大的刚度和承载力，成为框架-抗震墙，而不是少墙框架。

35为什么增加楼梯间抗震设计规定？

汶川地震中，有由于楼梯间坍塌造成人员伤亡的震害，也有楼梯间破坏但没有坍塌而使人员得以安全撤离的实例。为确保地震时楼梯间成为人员撤离的逃生通道，本次修订增加了楼梯间的抗震设计要求。对框架结构，楼梯构件与主体结构整浇时，梯板起到斜撑的作用，对结构刚度、承载力、规则性的影响比较大，应参与结构整体抗震计算；当采取措施，如梯板滑动支承于平台板，楼梯构件对结构刚度的影响较小时，可不参与整体抗震计算。对有抗震墙的结构，如框架-抗震墙结构、抗震墙结构等，楼梯构件对结构刚度的影响较小，可不参与整体抗震计算。

36框架抗震设计还有哪些主要修订？

（1）提高了框架结构柱端弯矩增大系数，即二、三级分别由1.2和1.1提高到1.5和1.3，新增了四级框架结构柱端弯矩增大系数，取1.2。其他结构的框架一、二、三级不变，四级可取1.1；一、二、三、四级框架结构柱脚弯矩增大系数修订为1.7，1.5，1.3和1.2。

（2）提高了框架结构的柱剪力放大系数，一、二、三级分别由1.4，1.2，1.1提高到1.5，1.3，1.2，增加四级1.1的要求。

（3）将梁端纵向受拉钢筋的配筋率不大于2.5%的规定，由强制性改为非强制性。

（4）一、二级框架梁端箍筋满足一定条件时，其最大间距可大于100mm，但不得大于150mm。

（5）增加了三级框架梁贯通中柱纵向钢筋直径的限值，将框架结构梁贯通中柱纵向钢筋直径的限值由“宜”修订为“应”。

（6）增大一、二、三级2层以上框架柱截面最小尺寸，矩形截面柱由300mm增大至400mm，圆形截面柱直径由350mm增大至450mm，以有利于实现“强柱弱梁”。

（7）框架结构柱轴压比限值减小了0.05，框架-抗震墙、板柱-抗震墙及筒体结构中三级框架柱的轴压比限值减小了0.05，新增了四级框架柱的轴压比限值。

421

第41卷第3期钱稼茹，等.国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）疑问解答（四）

（8）修订了柱纵向钢筋的最小总配筋率。钢筋强度标准值小于400MPa时，框架结构的中柱和边柱增大0.1%，其他结构中的框架中柱和边柱不变，角柱和框支柱不变；钢筋强度标准值为400MPa时，框架结构的中柱和边柱增大0.15%，其他结构中的框架中柱和边柱增大0.05%，角柱和框支柱增大0.05%。

（9）增加了四级框架柱箍筋加密区的最小体积配箍特征值的规定，与三级框架柱相同。

（10）取消了箍筋强度标准值不大于400MPa的规定。

（11）增加了三级框架节点核芯区抗震验算的规定。

（12）“框支柱承受的最小地震剪力之和不应小于本层地震剪力的20%”修订为“不应小于底层地震剪力即基底剪力的20%”。

37抗震墙的加强部位高度有哪些修订？

（1）加强部位的高度由“墙体总高度的1/8”修订为“墙体总高度的1/10”。

（2）不管计算嵌固端位于地下室顶板还是位于地面以下，计算加强部位的高度时，一律从地下室顶板算起。

（3）当结构的计算嵌固端位于地下一层的底板时，加强部位需向下延伸至地下一层的底板，地下二层的抗震等级应与地下一层相同；以此类推。

（4）高度不超过24m的多层建筑，其底部加强部位可取底部一层。

（5）有裙房时，主楼加强部位的高度应至少延伸至裙房以上一层。

38为什么取消“一级抗震墙的底部加强部位及以上一层各墙肢截面组合的弯矩设计值应按墙肢底部截面组合弯矩设计值采用”的规定？

一般认为，抗震墙的塑性铰首先出现在其底部截面，随着地震作用增大，塑性铰向上发展。在达到某一弹塑性层间位移角时，如达到抗震墙结构弹塑性层间位移角限值1/120时，若塑性铰的高度大，则抗震墙的破坏程度轻，反之，若塑性铰的高度小，则抗震墙的破坏程度重，而后者比前者容易引起结构的倒塌。因此，抗震结构构件（特别是竖向构件）的塑性铰范围大比范围小更有利于抗地震倒塌。如果底部加强部位及以上一层各墙肢的弯矩设计值都取底截面的弯矩设计值，有可能使塑性铰集中在底层，甚至集中在底截面以上不大的范围内，还有可能与底部加强部位以上一层紧邻的上层墙肢屈服而底部加强部位不屈服。为了使墙肢的塑性铰在底部加强部位的高度范围内得到充分发展，同时避免首先在底部加强部位以上形成塑性铰，取消了这一规定。39为什么明确规定抗震墙应计入端部翼墙的共同工作？

翼墙除了增大腹板墙的刚度外，对腹板抗震墙的承载力和弹塑性变形能力都有贡献。计算腹板抗震墙的偏心受压承载力时，受压一侧的翼墙应作为腹板墙的受压区，受拉一侧翼墙的竖向钢筋应作为腹板墙端部边缘构件的受力钢筋。规范规定的约束边缘构件沿墙肢的长度，端部有翼墙时小于墙端为暗柱时的长度，就是因为翼墙与腹板墙共同工作，使腹板墙受压区沿墙肢的长度减小，需要约束的长度也随之减小。

40抗震墙边缘构件设置有哪些修订？

（1）提高了三级抗震墙的设计要求，包括轴压比限值，轴压比大于0.3时应该设置约束边缘构件。

（2）轴压比限值的高度范围，由底部加强部位扩大到结构全高，即结构全高应满足轴压比限值的要求。

（3）约束边缘构件沿墙肢的长度及其配箍特征值，按轴压比的大小分为两档。轴压比较低一档的抗震墙，其约束边缘构件的长度及配箍特征值均低于2001规范的要求；轴压比较大一档的抗震墙，其约束边缘构件的长度及配箍特征值与2001规范的规定相同。

（4）当墙的水平分布筋满足锚固要求且水平分布筋之间设置足够多的拉筋形成复合箍时，水平分布筋可计入约束边缘构件的体积配箍率。水平分布筋同时为抗剪受力钢筋，且竖向间距往往大于约束边缘构件的箍筋间距，故计入的水平分布筋的配箍特征值不宜大于0.3倍总配箍特征值。

（5）对带翼墙时构造边缘构件的长度减小。

41抗震墙抗震设计还有哪些主要修订？

（1）对于双肢墙，其中一个墙肢无论是小偏心受拉还是大偏心受拉，另一墙肢的剪力和弯矩设计值均应乘以增大系数1.25。

（2）将抗震墙的最小厚度与层高之比的要求，由“应”修订为“宜”，并且增加了与无支长度关系的规定。

（3）满足一定条件的四级抗震墙，其竖向分布钢筋的最小配筋率允许按0.15%采用。

（4）抗震墙的竖向和横向分布钢筋的最大间距和最小直径由强制性修订为非强制性。竖向分布钢筋的最小直径由8mm修订为10mm，目的是增大钢筋网的刚度，以方便施工。

521

建筑结构2011年

（5）降低了小墙肢的箍筋全高加密的要求。

（6）计算地震内力时，抗震墙连梁刚度可折减。

（7）跨高比较小的高连梁，可设置水平缝，使一根连梁成为跨高比大的两根或多根连梁。目的是使其破坏形态从剪切破坏变为弯曲破坏。

42框架-抗震墙结构抗震设计有哪些主要修订？

（1）对墙的最小厚度与层高之比的要求，由“应”改为“宜”。

（2）对于有端柱的情况，不要求设置边框梁。有边框梁柱的抗震墙，很有可能成为高宽比不大于1.0的矮墙，地震作用下发生剪切破坏；斜裂缝向抗震墙两对角发展，有可能引起柱端破坏。这种破坏形态对结构抗地震倒塌不利。对于设置暗梁，由“应”改为“宜”，可视工程情况确定是否设置暗梁。

（3）增加了抗震墙竖向和横向分布钢筋的最小直径和最大间距的规定。

（4）增加了楼面梁与抗震墙平面外连接的抗震设计原则。

43板柱-抗震墙结构抗震设计有哪些主要修订？

（1）规定了抗震墙的最小厚度。

（2）增加了板柱节点应进行冲切承载力抗震验算的要求。验算时，应计入不平衡弯矩引起的冲切力，规定了不平衡弯矩引起的冲切力设计值的增大系数。

（3）楼、电梯洞口周边设置边框梁的要求由“应”修订为“宜”。

（4）取消了屋盖宜采用梁板结构的规定。

（5）高度不超过12m的板柱-抗震墙结构，抗震墙承担全部地震作用的要求由“应”修订为“宜”。

（6）规定了无柱帽平板在柱上板带设置的构造暗梁的箍筋要求。

44筒体结构抗震设计有哪些主要修订？

（1）增加了框架-核心筒结构除加强层及其相邻上下层外，按框架-核心筒计算分析得到的框架部分各层地震剪力最大值不宜小于结构底部总地震剪力的10%的要求，该值是指全部楼层地震剪力中的最大值。同时规定了小于10%时的设计要求。

（2）增加了加强层设置的设计要求。

（3）将连梁设置交叉暗柱、交叉构造钢筋的要求，由“宜”修订为“可”。

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［5］王亚勇.国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）疑问解答（三）［J］.建筑结构，2011，41（2）：137-

141.

（上接第94页）

保证了桩体与桩侧土层之间的相互作用，桩顶荷载的大部分由桩侧阻力承担，桩端阻力只承担竖向荷载的一小部分。桩的荷载-沉降曲线呈缓变型。

（2）桩顶竖向荷载沿桩体向下传递，受桩侧阻力作用，桩身轴力随深度的增加而递减。桩侧阻力优先于桩端阻力发挥。

（3）旋挖钻孔混凝土灌注桩的竖向承载力明显高于一般钻孔混凝土灌注桩的，但同类条件下的试桩资料不多，桩基计算参数与土性及施工工艺等方面的定量关系和影响因素还有待进一步研究。

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621

第41卷第4期2011年4月建筑结构Building Structure Vol.41No.4Apr.2011

国家标准《建筑抗震设计规范》

（GB50011—2010）疑问解答（五）

周炳章1，吴明舜2，薛慧立1，程才渊

2

（1北京市建筑设计研究院，北京100045；

2上海同济大学结构工程与防灾研究所，上海200092）

［摘要］国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）于2010年5月31日颁布，12月1日实施。为了配合新规范的实施，帮助建筑设计人员对新规范的理解，规范管理组将对设计人员在学习和实施规范中所遇到的问题作出解释。本文主要介绍新规范第7章关于多层砌体和底部框架砌体房屋，以及附录F 配筋混凝土小型空心砌块抗震墙房屋抗震设计要求的主要条文修改及有关问题解释。［关键词］抗震设计；砌体结构；规范中图分类号：TU318.4

文献标识码：A

文章编号：1002-

848X （2011）04-0126-04作者简介：周炳章，教授级高级工程师，

Email ：xiaonan _002@ff66818fec3a87c24028c473 。

45新规范对砌体结构抗震设计有些什么新思路？汶川地震后总结的经验教训说明，凡按抗震设

计规范正规设计的多层砌体房屋基本经受住了设防烈度的考验，

即使在高于设防烈度1 2度的“大震”和超过“大震”的情况下，也仅有20% 30%的房屋遭到严重破坏。由此说明两个问题，一是证明我国的多层砌体结构房屋具有相当强的抗御地震能力；二是在遭遇强烈地震时，还有一定数量的砌体房屋会破坏甚至倒塌。

据此，此次修订此类房屋的抗震措施时，着重在提高多层砌体和底框房屋的整体性能及其薄弱部位和重要部位砌体构件的抗震能力上，采取的措施主要是加强配筋和增强约束以弥补砌体结构本身的脆性性质。特别是对震害中反映出来的薄弱部位，如楼梯间墙、房屋底部墙体、底框过渡层及底部框架柱等，通过配筋和约束，使多层砌体房屋的整体抗震能力有显著增强。46

房屋高度和层数控制及其计算

抗震设计中砌体的限高计算一般均从室外地面开始，只有半地下室作为一层时应从半地下室内地面算起。

对于阁楼层是否作为一层应区别对待。其前提是阁楼层是否为一独立的质点，

阁楼层用作储物或居住，楼盖应为承重结构，不论是钢筋混凝土或木质均应作为一层；当顶层屋面上占有一定的比例的阁楼层时，

可按局部突出计算而不计作一层，但面积不宜超过顶层面积的1/3 1/2。

在计算总高度时，坡顶应算到山尖墙的1/2高度，房屋端部为四坡顶时，可只算到檐口高度。

应对房屋层数的质点数从严控制，不得超过。

47对薄弱部位和小墙垛的构造柱设置应注意些什么问题？

构造柱作为约束砌体的有效措施已被试验和实

践所证明。但是从震害经验总结中发现，在超过设防烈度时，

部分构造柱在地震中连同墙体遭到破坏甚至倒塌。特别在房屋的底层及下部数层、房屋尽端转角处等部位。一是说明地震剪力过大导致，同时也说明构造柱的间距过大不足以对砌体墙进行约束从而造成破坏。

目前的措施是在多层砌体房屋的下部各层，根据烈度的不同，在加密构造柱的同时，将柱墙间的拉结钢筋按6，

7，8和9度区分别在下部1/3，1/2和全部楼层墙体内拉通，从而大大增强配筋对砌体的约束作用，进一步提高了构造柱作为墙体边缘约束构件的作用。

对于外纵墙中的构造柱设置，首先应要求同一轴线上墙垛尺寸的均匀性，对局部小墙垛（宽度在层高的1/4范围内）可以只设一个或二个构造柱。如设一个柱，应置于内外墙交接处；如设二个柱则应设在洞口两侧，但无论是一个或二个柱间的墙体，均应配置水平拉结钢筋，以提高局部墙垛的强度和刚度。同时出于地震作用的同步考虑，绝不能将局部小墙垛以现浇钢筋混凝土柱来代替。

遇有梁下设置构造柱时，不论墙垛大小，均不能按一般构造柱的构造要求对待。梁下构造柱承担梁传来的弯矩作用，应考虑柱在压、弯、剪联合作用下的受力状态，因此应通过设计计算对墙垛和柱的配筋作出规定，而仅按一般构造柱设置配筋是不够的。

第41卷第4期周炳章，等.国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）疑问解答（五）

对于混凝土空心小砌块结构中的局部小墙垛，理应可以采用现浇混凝土柱（垛）来替代，因为它与砌块墙体材料比较接近，不会导致刚度的突变。

48底部框架-抗震墙结构设计的几个关键问题底部框架-抗震墙结构形式虽然具有先天不足的缺点，但通过多年的试验研究和震害经验总结，按照新规范设计的该类结构也不乏成功的例子。结合我国当前的经济水平和地方材料的应用，考虑到二、三线城市建筑中的工程需要，底部框架-抗震墙结构仍不失为可选择的结构形式之一。

底部框架-抗震墙结构的薄弱层一般均发生在底部框架或过渡层。因此规范首先特别对底部框架-抗震墙部分作了加强，从抗震验算到构造措施都突出了底部的重要性，如对底层纵横向地震剪力均应乘以增大系数1.2 1.5，并全部由同方向的抗震墙承担；底部两个方向必须都设有抗震墙，除部分6度区外均应设钢筋混凝土抗震墙等，从而保证底部框架层的抗震安全。

过渡层作为两种材料和两种结构的转换层，自然存在刚度和应力的突变。因此亦是该类结构的薄弱所在。四川汶川地震经验表明，过渡层先于其他层倒塌、破坏的实例不少，说明需要加强过渡层的构造设计，避免成为结构的软肋。

当然，底部框架-抗震墙结构设计中更为突出的问题是该类结构沿高度方向的刚度变化。抗震概念设计告诉我们必须使整体结构沿竖向的刚度分布均匀变化，才能使结构处于良好的受力状态。因此必须严格控制层间侧移刚度比的限制，其中特别是底层、过渡层和各层的侧移刚度比值。当然对于底部侧移刚度的要求至关重要，既不能过柔，不设或少设抗震墙形成柔性底层；也不应过刚，过多的钢筋混凝土抗震墙可能导致刚度过大吸引更多的地震剪力而造成较先破坏。

总之，底部框架-抗震墙结构只要严格掌握规范中的要点，完全能够保证此类结构的抗震安全。

49应当如何执行上部砌体墙与底部框架梁和抗震墙对齐问题？

底部框架-抗震墙结构设计中的难题之一是由于上下层结构的使用功能不同而带来的开间大小不一，因此使上下层轴线不相重合，形成承重结构的不连续。

新规范对此有三条规定：7.1.8-1条：“上部的砌体墙与底部的框架梁或抗震墙，除楼梯间附近的个别墙段外均应对齐”；7.5.2-1条：“上部砌体墙的中心线宜与底部的框架梁、抗震墙的中心线相重

合”；7.5.2-6条：“当过渡层的砌体抗震墙与底部框架梁、墙体不对齐时，应在底部框架内设置托墙转换梁，并且过渡层砖墙或砌块墙应采取比本条4款更高的加强措施”。

从应对齐到宜重合再到不对齐这三种提法是否有相互矛盾之处？

大家还会记得2001年的抗震规范中的提法是：“对齐或基本对齐”。

应当认为这一修改并无实质的变化。从具体工程设计中要求上下层的轴线重合是比较困难的，也许是浪费的。但从结构抗震设计上又要求连续贯通，为此，出于无奈，在原则要求应上下对齐外，同时，提出一些弥补的办法和措施，以便于设计时利于实施。

事实上在横墙较多的情况下，少量墙体出现一定量的偏移，并不会影响太大。一般来讲住宅中的楼梯间开间较小，墙很难做到上下连续，除此之外，建筑宽度方向上的横墙也不一定完全对齐。因此只要总体上符合对齐要求，且不要有相邻二道横墙都不对齐的情形发生，个别不对齐墙段采取补强措施予以解决是可以的。

50应当如何理解规范中的约束砌体、约束砌体抗震墙和约束小砌块砌体墙？

砌体结构中一般把砌体墙分为三类，即无筋砌体墙、约束砌体墙和配筋砌体墙。无筋砌体墙指砌体中不配置钢筋或仅有少量拉结用的钢筋，不作为受力钢筋对待的砌体墙或构件；对于在墙体中配置一定数量的受力钢筋并参与承担外力作用时，一般可称为配筋砌体墙。如规范中的水平配筋、网状配筋等。

我国抗震规范自1978年版提出在砌体中设置钢筋混凝土构造柱以来，就形成了楼层上下设圈梁、墙端设构造柱的构造做法。由于构造柱的作用主要是约束墙体在开裂后不进一步倒塌，因此把圈梁和构造柱组成的墙体称为约束砌体墙。同样，在小砌块墙端设置一定数量的芯柱称为约束小砌块砌体墙。应当认为这些措施是我国砌体结构中的特殊抗震构造形式，是结合我国当前经济状况而采取的抗震构造措施，而且在地震中已经经受了考验，证明是行之有效的。

51规范中底部楼层构造柱间的墙体中设置的通长水平拉结钢筋网片是否可计入墙体抗震抗剪承载力？

新规范要求在所有多层砌体房屋中构造柱间的墙体，按6，7度时底部1/3楼层，8度时底部1/2楼

721

建筑结构2011年

层和9度时全部楼层设置通长的水平钢筋网片。这是否意味着房屋底部均为约束配筋砌体，这些钢筋如何计入承载力范围。

根据汶川地震经验和历次地震教训，多层砌体房屋破坏一般总是首先发生在底部或底层，汶川地震中又进一步验证了这一规律，即使是设置构造柱的墙体，也同样在底层首先遭到破坏。因此，此次规范中重点增加了对底部各层墙体的增强措施。使底部各层墙体除了有构造柱约束之外，又增加了水平配筋（钢筋网片），无疑将对底部各层墙体的抗震抗剪能力会有显著提高。

新规范对水平钢筋网片是作为抗震构造措施提出的，当在计算中发现底部抗震抗剪强度不足时，也可以将其计入承载能力，但配筋量宜适当增大，以满足配筋砌体墙的要求。

52单面走廊式建筑可否采用悬挑梁式结构布置？

南方地区的多层办公楼、教学楼中采用单面走廊式的结构布置较多。对于仅有两道纵墙、走廊采用外挑梁或挑板的结构布置，对结构抗震十分不利，不宜采用。

单面走廊房屋一般宜采用封闭外廊或钢筋混凝土柱外廊，使纵向有三道墙和柱承担纵向地震作用。虽然三道纵墙（柱）可能刚度会有一定差异从而引起扭转，宜从墙柱布置上采取适当措施加以弥补。同时也考虑到纵向墙体长度较长，纵向的扭转不致过大，不会由此造成破坏。

53新规范为什么要求配筋砌块砌体抗震墙必须要全部灌孔？

配筋小砌体砌块墙不同于普通混凝土砌块加芯柱或构造柱的砌块墙，配筋砌块砌体抗震墙是一个整体的概念，作为一片整体墙应该全部按要求配置钢筋并用混凝土灌孔，类似现浇混凝土墙结构形式。新规范中配筋砌块砌体抗震墙承载力计算公式就是根据全灌孔整浇的墙片试验结果得到的，因此按规范规定进行抗震设计的配筋砌块砌体抗震墙是不允许部分灌孔的。

54除了混凝土小型空心砌块，其他形式的砌块块型是否可以用于配筋砌块砌体抗震墙？

近年来全国在原有混凝土小型空心砌块的基础上又发展了各种不同规格尺寸和孔洞形式的混凝土砌块，并在孔洞中填充各类保温材料以满足建筑保温节能的要求。但是除了单排孔混凝土小型空心砌块砌体在国内外有大量试验研究和理论分析、带有普遍性之外，其余各种混凝土砌块规格繁多、性能各异，而且这类砌体的应用时间较短，应用过程尚不成熟，砌体的抗震性能试验研究和理论分析既不充分，亦不完整，有些虽有地方标准但带有明显的区域特点，不能覆盖全国。因此新规范中的配筋砌块砌体墙是指由390mm?190mm?190mm、空心率为50%左右的单排孔混凝土小型空心砌块，并按要求配置竖向钢筋和水平钢筋组成的抗震墙。

55配筋砌块砌体抗震墙为什么要求水平钢筋要承担一半以上的地震剪力？

配筋砌块砌体墙的剪切强度包括了灌孔砌体的抗剪贡献、轴向力的抗剪贡献以及水平钢筋的抗剪贡献三部分，日本和美国经过大量试验研究后提出：在塑性铰区以外的部位，砌体部分承担的剪力（包括砌体墙本身和轴向力影响承担的剪力）不应大于墙体总承载能力的50%；在塑性铰区则砌体部分承担的剪力不应大于墙体总承载能力的25%；也就是说在塑性铰区以外的部位水平钢筋应该承担不小于50%的剪力，在塑性铰区部位水平钢筋应该承担不小于75%的剪力，否则不能保证配筋砌块砌体墙达到应该具有的合理抗震性能。在实际应用中，美国规范规定抗震设计时配筋砌块砌体抗震墙中的水平钢筋必须承担不小于50%的水平剪力。美国规范和新西兰的砌体设计守则（Code of practice for masonry design，NZS4230）还规定：在塑性铰区部位无论轴向荷载的大小，砌体部分不承担任何水平剪力，而由水平钢筋承担100%的剪力。

我国几十片配筋砌块砌体抗震墙在低周反复荷载作用下的试验和非线性有限元计算分析的结果也表明：适当加强配筋砌块砌体抗震墙中的水平钢筋，可以防止墙体一旦开裂就接近达到其最大承载力的情况，增加墙体的延性。因此新规范在我国已有研究成果的基础上，吸收了美国、日本、新西兰等国的研究成果，规定在抗震设计时配筋砌块砌体抗震墙中的水平钢筋必须承担50%以上的水平剪力，以确保墙体开裂后仍有一定的承载能力和变形能力。

56新规范对配筋砌块砌体抗震墙的轴压比做了哪些调整？为什么要调整？

试验研究结果表明，在轴压比较大的情况下，抗震墙的破坏会表现出剪切破坏的特征，延性较差。另外由于配筋砌块砌体是由砌块和灌芯混凝土两部分组成，由于两者的强度匹配、材料取用和成型工艺不尽相同，两者的弹性模量、泊松比会略有差别，而且在两者的结合面上也会有细微缝隙存在，所以在90%左右极限轴向荷载作用下，往往砌块壁会首先出现裂缝，然后砌体被压坏。因此适当控制配筋砌块砌体抗震墙的轴压比，对保证砌体在水平荷载作

821

第41卷第4期周炳章，等.国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）疑问解答（五）

用下的延性和强度发挥是必要的，同时也是为了防止墙片截面过小、配筋率过高。

新规范F.3.4条在对墙体分类细化的基础上对一般墙、短肢墙、独立小墙肢的轴压比限值做了区别对待，对不同设防烈度、不同抗震等级、不同墙体部位的轴压比有不同的要求；由于短肢墙和无翼缘的一字形短肢墙的抗震性能较差，因此对其轴压比限值做了更为严格的规定；对独立小墙肢（3b

配筋砌块砌体抗震墙的竖向钢筋是布置在竖向孔洞内，一孔一根钢筋，且孔洞内的竖向钢筋无法绑扎搭接，也无法布置箍筋，因此这种钢筋搭接方式对传力是相对不利的。我国有关配筋砌块砌体抗震墙内竖向钢筋的搭接与锚固长度方面的研究也还很不充分。新西兰的T.Paulay和美国的M.J.N. Priestley在“钢筋混凝土和砌体结构的抗震设计（Seismic design of reinforced concrete and masonry buildings）”资料中对配筋砌块砌体抗震墙中的钢筋搭接问题进行了讨论，认为在非塑性铰区部位墙体内纵向钢筋的搭接长度为50d比较合适（钢筋强度f

y

=414MPa），如果是在塑性铰区搭接则还应再增加50%，即75d。但同时指出，有关配筋砌块砌体的钢筋搭接、锚固长度还缺乏令人信服的数据。美国UBC规范在试验结果的基础上，规定配筋砌块砌体抗震墙的竖向钢筋锚固长度为42d，搭接长度为48d。我国的配筋砌块砌体抗震墙设计是在借鉴美国规范的基础上发展起来的，因此在新规范中对配筋砌块砌体抗震墙竖向钢筋搭接、锚固的长度分别取为48d和42d。58新规范对配筋砌块砌体抗震墙的最小配筋率进行了哪些调整？

配筋砌块砌体抗震墙的竖向和横向钢筋布置，是抗震墙形成完整受力构件的保证，如墙体内钢筋布置不足，则在外力作用下，墙体一旦开裂就将很快丧失承载能力，延性也很差，因此新规范的F.3.3条是根据有关的试验研究结果、配筋砌块砌体的特点和试点工程的经验，规定了钢筋布置的最小直径、最大间距和最小配筋率，这个要求大致对应开裂后墙体内的钢筋即达到屈服的配筋率。在新规范中把2001规范的条文形式改为了表格形式，在设计使用时更加简洁、方便，同时对抗震等级为一、二级的配筋要求作了调整，比2001规范略有提高，并新增加了9度的配筋率不应小于0.2%的规定。

59配筋砌块砌体抗震墙的端部为什么要新增约束边缘构件，其作用如何？

在配筋砌块砌体抗震墙结构中，边缘构件无论是在提高墙体承载能力和变形能力方面的作用都非常明显，因此参照混凝土抗震墙结构边缘构件设置的要求，结合配筋砌块砌体抗震墙的特点，新规范在

F.3.5条规定了抗震墙端部设置构造边缘构件和

一、二级抗震墙底部加强部位轴压比大于0.2，0.3时应设置约束边缘构件的要求。由于配筋砌块砌体的独特配筋方式，其约束边缘构件的配筋实际上无法达到混凝土抗震墙约束边缘构件的配筋要求，但作为借鉴混凝土抗震墙的概念设置约束边缘构件，在重点部位适当加强，并以此与一般边缘构件区别，还是合理、必要的。当房屋高度接近最大高度限值时，也可以采用钢筋混凝土边框柱作为约束边缘构件来加强对墙体的约束，边框柱截面沿墙体方向的长度可取400mm。但在设计时应注意，过于强大的边框柱反而可能造成墙体与边框柱的受力和变形不协调，使边框柱和配筋砌块砌体墙的连接处开裂，影响整片墙体的抗震性能。

关于新规范修订的连载

从2010年12月开始，本刊以连载疑问解答的方式，邀请抗震规范组专家对《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）的一些问题进行了介绍。从2011年2月开始，增加《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）修订情况的介绍。后续还将增加《高层建筑混凝土结构技术规程》等多本新规范修订内容的介绍。敬请广大读者关注！

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第41卷第5期2011年5月建筑结构Building Structure Vol．41No．5May 2011

国家标准《建筑抗震设计规范》

（GB50011—2010）疑问解答（六）

郁银泉，蔡益燕，王喆

（中国建筑标准设计研究院，北京100048）

［摘要］国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）于2010年5月31日颁布，并从2010年12月1日实施。为了配合新抗震规范的实施，帮助建筑设计人员对新规范的理解，规范管理组将对设计人员在学习和实施规范中所遇到的问题做出解释。本文主要介绍了新规范第8章关于多层和高层钢结构房屋抗震设计的主要条文修改和有关问题的解释及附录G 钢框架－钢筋混凝土核心筒结构房屋抗震设计的有关问题解释。［关键词］抗震设计；规范；多高层；钢结构中图分类号：TU318．4

文献标识码：A

文章编号：1002-

848X （2011）05-0130-07作者简介：郁银泉，教授级高级工程师，一级注册结构工程师，

Email ：yuyq@cbs．com．cn 。

60规范对多高层钢结构房屋的结构体系和最大适

用高度是如何规定的？

2010版《建筑抗震设计规范》［1］（以下简称新

规范）与2001版《建筑抗震设计规范》［2］

（以下简称

2001规范）中的规定大体一致，只是将框架支撑结构分为中心支撑和偏心支撑两类，

且对地震烈度进行了细化，这是为了适应我国高层建筑技术的发展。

新规范关于多层和高层钢结构房屋的最大适用高度做了修改，见表1。

多层和高层钢结构房屋的最大适用高度/m

表1

结构类型

6，7度

（0.10g ）7度（0.15g ）8度0.20g 0.30g 9度

（0.40g ）框架

11090907050框架-中心支撑220200180150120框架-偏心支撑（延性墙板）240220200180160筒体（框筒，筒中筒，桁架筒，束筒）和巨型框架

300

280

260

240

180

注：1）房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度（不包括局部突出

屋顶部分）；2）超过表内高度的房屋，应进行专门研究和论证，采取有效的加强措施；3）表内的筒体不包括混凝土筒。

鉴于美国AISC341-1992［3］将震后需要恢复和有特殊功能要求的房屋按0.15g 设计，表1将7度的适用高度按设计基本加速度0.10g 和0.15g 区分。对8度也按设计加速度0.20g 和0.30g 作了划分。关于0.15g 和0.30g 的规定，大致分别在7，8度和8，9度之间内插。

钢框架体系的经济高度是30层，很多文献中都有说明。若取高层建筑平均层高为3.6m ，则为110m 。考虑到框架体系抗震性能很好，对6，7度（0.1g ）设防和非抗震设防的结构均规定不超过110m ；7度（0.15g ），8，9度设防时高度限值适当减小。

框架-支撑（剪力墙板）体系是高层钢结构的常用体系，

剪力墙板有与偏心支撑类似的性能，在抗震要求高的建筑中，可采用偏心支撑、屈曲约束支撑、钢抗震墙板、带竖缝钢墙板和内藏钢支撑混凝土墙板等。新规范区分中心支撑和偏心支撑（延性墙板）：当采用中心支撑结构方案时，

6，7度（0.10g ）的适用高度保持不变，

8，9度略有降低；采用偏心支撑时延性较好，可比中心支撑增加20m ，有利于促进其推广应用。

各类筒体在超高层建筑中应用较多，世界一批最高的建筑大多采用筒体体系，考虑到我国对超高层建筑经验不多，新规范未作改动。

61新规范对钢结构房屋抗震等级是如何划分的？2001规范在第8.1.3条中明确规定，钢结构应

根据设防烈度、结构类型和房屋高度采用不同的内力调整系数和构造措施。对不超过12层的结构适当放宽要求，在条文中采用了12层以下和超过12层的用语。新规范引入抗震等级这个概念，将反映钢结构房屋抗震措施要求高低的抗震等级分为四个等级，按房屋高度和烈度划分共有8种。各个烈度的高度分界均按50m （大体类似2001规范12层的规定）划分，

见表2。其中，6度设防高度50m 以下的钢结构房屋，参照美国AISC341-1992［3］对低烈度的规定，只要求执行非抗震设计的构造规定。

新规范对不同设防类别、不同烈度、不同高度的抗震措施———内力调整和细部构造要求，包括不同结构类型的某些不同要求，

均用抗震等级的不同来描述，使2001规范第8.1.3条的规定更简洁明了并具体化。抗震等级的引入，将有助于熟悉混凝土结构设计的设计人员进行钢结构的抗震设计，也有利于实现考虑不同延性要求的设计。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/e13q.html