日本钢结构抗震设计方法初探_蔡益燕

钢结构工程研究⑨ 《钢结构》2012增刊

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日本钢结构抗震设计方法初探

蔡益燕

（中国建筑标准设计研究院，北京，100044）

提 要：本文对日本钢结构抗震设计方法作简要介绍，并对美日抗震设计特点作对比。 关键词：钢结构；抗震设计；构造措施；吸收能力

1．引言

日本的钢结构抗震设计有“一次设计”和“二次设计”之分，但又不具有我们通常所说的小震阶段和大震阶段的关系。一次设计的剪力系数是0.20，二次设计的剪力系数是1.0，是不同震度的设计，设计方法也大不相同。但一次设计称为容许应力设计，二次设计称为极限承载力设计，在这方面又与二阶段有相似之处。对于高度为31m 以下的房屋用一次设计，此时仅按小震（剪力系数0.20）作弹性设计, 层间位移角限值为1/200（非结构构件不显著损伤时为1/120，日本规定幕墙的变位限值是1/150，此时会有一些损伤）

，用于在频度为多次的中等程度地震和强风作用时不坏的房屋。31m 以下的房屋一般是多层的，因此，一次设计用于多层而不是高层，且需符合下述的五项构造要求。（日本也有主张将31m 以下的规定取消的）。对于高度31m 以上房屋的采用的所谓二次设计，是将大震1g 下的结构按弹性受力的假定得出的层剪力（)udi Q 乘结构特性系数（含形状特性系数）进行折减，得出必要的保有水平耐力，用结构特性系数s D 表示塑性变形能力。塑性变形能力大时s D 值小，需要的极限承载力较小；塑性变形能力小时s D 值大，需要的极限承载力较大。它相当于美国的结构性能系数R ，与美国的抗震设计思路是相似的，但有几点不同；1）地震力统一取1.0g ，是抗大震，美国是抗中震；2）弹塑性设计基于吸收能力的概念，即吸收能力应大于地震输入能量；3）层间位移限值为1/100，就大震来说比美国的1/67稍严；4）构造措施基本上还是小震时的五项，但作了量化，与结构特性系数挂钩。5）日本的特性系数是算出来的，美国的性能系数是规定的。框架具有的保有水平耐力（ui Q ）应大于必要的保有水平耐力（)uni Q ，即框架的极限水平承载力应大于需要的极限水平承载力，而后者是根据剪力系数和地震活动度系数等确定的。

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2．对31m 以下房屋应符合的构造要求

1）各层的刚性率应符合6.0/≥=s s s r r R

式中，s r 为各层层间位移角的倒数,s r 是其平均值。

2）各层的偏心率15.0/≤=e e r e R

式中，e 是各层的刚心至重心的距离；e r 是弹性半径（各层对刚度中心的抗扭刚度除以水平刚度后所得值的平方根）。

3）支撑的水平力分担率：设置受水平力支撑之楼层（地下层除外），其支撑的水平力分担率β所对应的系数α，按下式确定：

7/5≤β时，βα7.01+= 7/5>β时，5.1=α

式中，β为支撑水平力分担率。有支撑的楼层，地震时的内力应乘α倍。 4）支撑连接的承载力应符合以下规定。 y j u N N α≥

式中, α为规定的支撑连接系数。

5）应确保塑性变形能力：

(1) 板件宽厚比应符合表1中FA 项要求。

表1.梁、柱局部屈曲的宽厚比限值

截面 部位 钢材 FA FB FC 翼缘 Q235 Q325 9.5 8 12 10 15.5 13.2

H 形

腹板

Q235 Q325 43 37 45 39 48 41 柱

箱形 壁板

Q235 Q325 33 27 37 32 48 41 翼缘

Q235 Q325 9 7.5 11 9.5 15.5 13.2 梁

H 形

腹板

Q235 Q325

60 51

65 55

71 61

(2)梁应防止侧向屈曲。

① 梁全长等间隔设置侧向支承时，绕弱轴长细比y λ应符合以下（a)的规定。

② 梁端附近设置侧向支承时，超过屈服弯矩的范围应按(b)的间隔配置。

（a) 梁的侧向支承点数

Q235：n y 20170+≤λ

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Q325：n y 20130+≤λ

n 为侧向支承数。

(b) 梁的侧向支承间隔

Q235：250/≤f b A h l ，且65/≤y b i l Q325：200/≤f b A h l ，且50/≤y b i l

f A 为受压翼缘面积，b l 为梁的跨度，y i 为梁绕弱轴回转半径。

(c) 梁、柱连接和拼接应乘规定的连接系数。

3．31m 以上房屋的结构特性系数s D

1）框架的等级

构件特性系数s D 与板件宽厚比有关，而板件宽厚比根据上面的列表已经知道，它是与框架等级（FA、FB、FC）有关的。s D 也与支撑群的类别（BA、BB、BC）有关，它涉及支撑的水平力分担率u β。u β越小，框架的延性越好，s D 也越低。在我国规定中无此概念：框架是有良好延性的，而中心支撑是没有延性的。日本甚至在小震弹性设计时就规定，有支撑的楼层地震作用时的内力，要乘与支撑的水平力分担率u β相应的增大系数α，已经和延性挂钩。而我国抗震规范小震弹性设计时，却远离了对延性的观念。

表2

s D 值

BA BB

BC

F 等级 u β=0

u β3.0≤

0.3-0.7 u β>0.7

u β≤0.3

0.3-0.5 u β>0.5

FA Ⅰ(0.25)Ⅰ(0.25) Ⅰ(0.3) Ⅰ(0.35)Ⅱ(0.3) Ⅱ(0.35) Ⅱ(0.4) FB Ⅱ(0.3) Ⅱ(0.3) Ⅰ(0.3) Ⅰ(0.35)Ⅱ(0.3) Ⅱ(0.35) Ⅱ(0.4) FC Ⅲ(0.35)Ⅲ(0.35) Ⅱ(0.35)Ⅱ(0.4) Ⅲ(0.35)Ⅲ(0.4) Ⅲ(0.45)FD

Ⅳ(0.4)

Ⅳ(0.4)

Ⅳ(0.45)

Ⅳ(0.5)

Ⅳ(0.4)

Ⅳ(0.45)

Ⅳ(0.5)

注：① 支撑端部的连接承载力均应乘规定的连接系数；

② 构件拼接承载力均应乘规定的连接系数；

③ 梁的侧向支承应充分，承载力不得急剧降低。

等级Ⅲ按《钢结构设计规范》设计即可，虽然框架构件都要求达到全塑性承载力，但此时及以下（等级）已没有塑性变形能力。等级Ⅱ的框架构件达到塑性承载力时，到承载力下降开始之前，累积变形倍率取2倍以上（累积变形倍率是弹塑性变形与弹性变形的比值）。等级Ⅰ的框架由塑性变形能力丰富的构件构成，构件的累积变形倍率取4倍以上。框架和支撑组成的混合型结构中，应按表2的规定，采用与各自等级对应的结构特性系数；

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支撑的等级按其有效长细比确定。另外，应满足31m 以下房屋应遵循的4），5）两条规定。

表3. 支撑等级

注：e λ是支撑的有效长细比。右列是Q235时的有效长细比值。

4．31m 以上的形状系数es F

形状系数es F 是刚度率s R 和偏心率e R 所对应的系数s F 和系数e F 的乘积：

e s es F F F ?=

表4. s F 值

刚度率s R 系数s F 6.0≥s R 1.0

6.0

2.0-（6.0/s R ）

表5

e F 值

偏心率e R 系数e F 15.0≥e R 1.0 0.15＜s R ＜0.3 直线插值 3.0

1.5

注：偏心率计算方法可参见JGJ99-98附录例题

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5．能量吸收能力

在结构进入弹塑性阶段，日本对抗震性能的判定标准，是能量吸收能力要大于地震输入能量E 。多层框架的抗震性能，即能量吸收能力，定义为在水平力作用下框架的极限承载力与塑性变形能力的乘积（见图1）

。图中，地震力在柱中产生的层剪力（该层以上楼层剪力的总和）用Ｑ表示，横座标为层间位移δ（与相邻上部楼层的位移差）。表示层剪力和层间位移关系的时程曲线，其可供分析的形式称为恢复力特性。钢框架的恢复力特性包括：骨架线部分(S)、包辛格部分(B)和弹性卸荷部分。图中，弹性卸荷部分将荷载增加到零之前的一段用细实线表示。在该图的正值和负值部分，都包含了骨架线所做的功Sp W 和包辛格部分所做的功Bp W 。它们的总和p W 是钢结构的吸收能力。上述概念用表达式表示，则为

E W p > （1）

式中，Sp Bp p W W W +=

?

++=Sp Sp Sp W W W ?++=Bp Bp Bp W W W

2)2/1E MV E （= （2）

式中，p W 为钢框架的塑性时程变形能，Sp W 是骨架线部分的塑性时程变形能，Bp W 是包辛格部分的塑性变形能，E 是地震输入能量，M 是建筑物质量，E V 是地震输入能量的速度换算值。

p W 的极限值是根据框架破坏性试验和建筑震害得出的，如图1c 所示。当荷载逐渐增加并反复作用时得出的时程曲线，可通过骨架线部分和包辛格部分求出吸收的能量，从而算出p W 值。地震能量E 采用运动能表达式，由速度换算值计算，由阻尼比１０％的单自由度体系弹性衰减反应分析，求得输入能量的速度换算值与周期的E ～T 关系，称为能量

反应谱，作为地震波评价的尺度。

以框架塑性变形能p W 为计算指标与正负弹性应变能之和e W 的比值，可用无量纲累积塑性变形倍率η表示，即将塑性变形累积值的累积塑性变形p δ除以屈服变形y δ。

y

p

y

y p y e

p Q Q W W δδδδη=

=

＝

(3)

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式中，Bp Sp p δδδ+=；

?

++=Sp Sp Sp δδδ； ?++=Bp Bp Bp δδδ；

2/)(?++=Sp Sp Sp δδδ

Sp B Bp δγδ=， ⑷

式中，Sp Bp B W W /=γ

S B s B γηγη)1(2)1(+=+= ⑸

式中，y Sp S δδη/=，y Sp S δδη/=

累积塑性变形p δ是骨架线部分的塑性变形Sp δ和包辛格部分塑性变形累积值Bp δ之和。包辛格部分的累积塑性变形Bp δ，是用试验得出的常数B γ和骨架线部分的塑性变形Sp δ确定的，B γ则是由试验得出的包辛格部分塑性变形能Bp W 和骨架线部分得出的Sp W 之比得出的（见（4）式）

。图2表示骨架线的累积塑性变形Sp δ与屈服变形y δ之比的累积塑性变形倍率S η,其与η的关系如式(5)所示。

累积塑性变形倍率是反映结构变形能的重要参数，有η和S η之分，是由骨架线部分和包辛格部分的累积值之和求得的η，和由骨架线部分求得的S η。此处，S η是短时间地震能量输入引起结构脆性破坏时用的限值，而η是长时间反复大变形下破坏时用的限值。根据1995年阪神地震钢结构的破坏情况调查有250=E V cm/s 的能量输入，框架累积变形倍

率=η10～20，

B γ=1.0，骨架线部分的平均累积变形倍率S η=2.5～5左右。因此，s D =0.25～0.3的框架至少应有=η20（η=5）以上的塑性变形能力。

Sp B Bp δγδ= (4-a) Sp Bp B W W =γ (4-b)

S B S B ηγηγη)1(2)1+=+＝（ (5)

式中，y Sp S δδη/=，y Sp

S δδη=，2/)(?

++=Sp Sp Sp δδδ

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图

1 框架结构抗震性能概念

图2 框架结构的抗震性能概念

对于60m 以上房屋，按日本规定，设计要提交建筑中心评定和建设部长批准。 各国抗震规范有不同特点，我国的小震弹性设计与日本的一次设计有相似之处，但日本的一次设计仅限于31m 以下，大体相当于10层以下，是属于多层范围，且用于烈度中等的地区。提出的构造措施，涉及层刚度比、偏心率等，范围较宽，而且板件宽厚比都应达到FA 级，即全截面进入塑性时仍有要求的转动能力，并不因为房屋较低而降低构造要求，令人印象深刻。二次设计按能量吸收能力大于地震输入能量的要求设计，达到了抗震

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要求的高标准，可确保大震无忧，令人钦佩。日本在设计中大量采用阻尼器和耗能元件，与其能量吸收能力的计算要求有关。我国地震虽然没有日本强烈，但日本对抗震的高标准严要求态度，值得借鉴。二次设计启示我们，对强震区的高层钢结构设计，仅作小震弹性设计与国外尚存在差距，有必要考虑弹塑性时的承载力。作弹塑性分析时按中震，总要考虑结构性能系数的，否则构件截面会太大，日本的结构性能系数由特性系数s D 和系数es F 的乘积构成。s D 的范围是0.25～0.50, 按框架和支撑的等级查表；es F 包含的两个系数的变动范围，s F 的变动范围是1.0～2.0，e F 是1.0～1.5，

均在大于1.0的范围。要使es s F D ?较小，必须使层刚度率（即与平均层刚之比）较小和使结构布置接近规则性要求，在减少偏心率上下工夫，否则总的特性系数降不下来。日本的量化规定将构件设计的要求和结构布置的要求紧紧扣在一起，确保抗震设计的高质量，是其抗震设计规定的重要经验。另一个亮点是重视能量吸收能力的计算。文献[2]认为“中日两国设计思想彼此接近，欧美的设计思想彼此接近而与中日似有较明显不同”，“设计用地震作用取值，各国均有折减但折减方法不同，中日取固定值，欧美随延性要求高低变化”，“保有耐力是实际承载力”。但日本设计规定似既有美欧特点也有中国特点，很难绝然划分；日本的特性系数是考虑各项因素确定的，也不是固定的。另外，我国虽采用re γ对设计地震作用进行折减，是在弹性设计阶段进行折减，似应为考虑地震的短瞬作用而采取的强度提高，相当于美国采用容许应力法时在风载和地震作用下对容许应力提高1.33倍的做法（目前美国改为在荷载组合系数中调整），似乎还不涉及结构延性性能，因而与日本二次设计用s D 折减可能不是同一性质的问题。另外，日本的“保有耐力”似不是指实际承载力而是指极限承载力，文献[1]有解释是“限界耐力”，二次设计是按1.0震度进行极限承载力设计。本文是读书有感，限于资料和水平，领会不深，会有很多不足和不妥，欢迎同行专家批评指正。

参考文献

[1] 日本钢结构协会. わかりやすぃ铁骨の构造设计（第三版），2005. [2] 戴国莹. 中外高层钢结构抗震设计若干对比，2010（未发表）.

钢结构最新设计规范方案

钢结构设计规GB50017-2003 第一章总则 第1.0.1条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规。 第1.0.2条本规适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。 第1.0.3条本规的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》(CBJ68-84)）制订的。 第1.0.4条设计钢结构时，应从工程实际情况出发，合理选用材料、结构方案和构造措施，满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求，宜优先采用定型的和标准化的结构和构件，减少制作、安装工作量，符合防火要求，注意结构的抗腐蚀性能。 第1.0.5条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中，应注明所采用的钢号（对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等）、连接材料的型号（或钢号）和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。此外，在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别（焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规》）。 第1.0.6条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计，尚应符合国家现行有关规的要求。 第二章材料 第2.0.1条承重结构的钢材，应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3号钢（沸腾钢或镇静钢）、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢，其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。 第2.0.2条下列情况的承重结构不宜采用3号沸腾钢: 一、焊接结构：重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，冬季计算温度等于或低于－20℃时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，以及冬季计算温度等于或低于－30℃时的其它承重结构。 二、非焊接结构：冬季计算温度等于或低于－20℃时的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构。 注：冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定，对采暖房屋的结构可按该规定值提高10℃采用。 第2.0.3条承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度（或屈服点）和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。承重结构的钢材，必要时尚应具有冷弯试验的合格保证。对于重级工作制和吊车起重量等于或大于50ｔ的中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。但当冬季计算温度等于或低于－20℃时，对于3号钢尚应具有－20℃冲击韧性的合格保证；对于16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢尚应具有－40℃冲击韧性的合格保证。对于重级工作制的非焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,必要时亦应具有冲击韧性的合格保证。 第 2.0.4条钢铸件应采用现行标准《一般工程用铸造碳钢》中规定的ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500或ZG310-570号钢。 第2.0.5条钢结构的连接材料应符合下列要求: 一、手工焊接采用的焊条，应符合现行标准《碳钢焊条》或《低合金钢焊条》的规定。选择的焊条型号应与主体金属强度相适应。对重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，宜采用低氢型焊条。

钢结构最新设计规范

钢结构设计规范GB50017-2003 第一章总则 第1.0.1 条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规范。 第1.0.2 条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。 第1.0.3 条本规范的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》（CBJ68-84））制订的。 第1.0.4 条设计钢结构时，应从工程实际情况出发，合理选用材料、结构方案和构造措施，满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求，宜优先采用定型的和标准化的结构和构件，减少制作、安装工作量，符合防火要求，注意结构的抗腐蚀性能。 第1.0.5 条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中，应注明所采用的钢号（对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等）、连接材料的型号（或钢号）和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。此外，在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别（焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规范》）。 第1.0.6 条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计，尚应符合国家现行有关规范的要求。 第二章材料 第2.0.1 条承重结构的钢材，应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3 号钢（沸腾钢或镇静钢）、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢，其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。 第2.0.2 条下列情况的承重结构不宜采用3 号沸腾钢: 一、焊接结构：重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，冬季计算温度等于或低于－ 20C时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，以及冬季计算温度等于或低于—30 C 时的其它承重结构。 二、非焊接结构：冬季计算温度等于或低于- 20 C时的重级工作制吊车梁、吊车桁架 或类似结构。 注：冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定，对采暖房屋内的结构可按该规定值提高10 C采用。 第2.0.3 条承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度（或屈服点）和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。承重结构的钢材，必要时尚应具有冷弯试验的合格保证。对于重级工作制和吊车起重量等于或大于50 t的中级工作制焊 接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。但当冬季计算温度等于或低于-20 C时，对于3号钢尚应具有-20C冲击韧性的合格保证；对于16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢尚应具有—40C冲击韧性的合格保证。对于重级工作制的非焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,必要时亦应具有冲击韧性的合格保证。 第2.0.4 条钢铸件应采用现行标准《一般工程用铸造碳钢》中规定的ZG200-400、ZG230-450 、ZG270-500 或ZG310-570 号钢。 第2.0.5 条钢结构的连接材料应符合下列要求: 一、手工焊接采用的焊条，应符合现行标准《碳钢焊条》或《低合金钢焊条》的规定。 选择的焊条型号应与主体金属强度相适应。对重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，宜采用低氢型焊条。 二、自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂，应与主体金属强度相适应。焊丝应符合现行标准《焊接用钢丝》的规定。

日本中小学校建筑抗震设计研究

日本中小学校建筑抗震设计研究 ■ 李志民 周 作者单位：西安建筑科技大学建筑学院（西安 · 710055）收稿日期：2008-12-22 The Architectural Research of Seismic Design for the Primary and Secondary Schools [摘 要] 文章在介绍日本抗震法规的历史发展情况、抗震标准的具体内容和建筑建造程序的基础上，对日本在系统的抗震检测基础上对中小学建筑物进行详细分类并制定出相应的抗震修复和加固措施的做法进行了研究，并总结归纳出对我国中小学校建筑设计的启示，以期为相关工作开展提供借鉴。 [关键词] 建筑法规　中小学校　加固　避难所[Abstract] Japan is earthquake-prone countries, so the wealth of experience has been accumulated in the long-term seismic work. Firstly it is introduced in the article that is the Japanese history of the development of anti-seismic regulations, the speci ? c content of the anti-seismic standards and procedures for building construction. In addition, the safety of the primary and secondary school buildings is always attached great importance in Japan, so a systematization of seismic detection has been established for schools. On this basis, the buildings have been classified in great detail. Even more the measures are taken for seismic repair and reinforcement. So school buildings have been the most safe architecture in a community when earthquake happen, which play an important role as the community disaster shelter. [Key words] Laws and regulation of architecture, Primary and secondary school, Anti-seismic reinforcement, Sanctuary 国家自然科学基金项目：50878174 2008年9月初，笔者跟随考察团对日本中小学校抗震设计及使用情况进行了为期5天的考察活动，期间日本相关建筑界人士详细介绍了日本中小学建筑在抗震设计方面的经验和相关研究成果。一、重视法律法规，严格审查建筑抗震性能 日本是地震多发国，对于中小学校建筑的耐震设计非常重视，首先是政府相关部门不断完善有关建筑物耐震方面的政策和法规。 1．建筑抗震标准制定的发展历程 在日本，不论学校、一般建筑物或其他用途建筑物在建造时都必须统一遵守建筑物抗震标准。日本的建筑物抗震标准是为应对地震带来的损害，不断从历次地震中汲取教训并及时进行多次修改后形成的（表1）。 事实证明抗震标准的不断修订对提高建筑物抗震性能起到了关键的作用。日本的建筑物以1981年建筑标准法实施令的修订为界，这是因为1995年坂神大地震时，按照1981年以前旧法规所建造的房屋受损严重，而遵照之后的法规建造的房屋所受损害相对较小。 2．日本新抗震标准的具体内容（表2）建筑标准法的抗震标准是以如下两点为基础制 定的：第一，建筑物遭遇多次地震，即使受到一定损害，但在修复之后依然能够满足继续使用的要求：第二，不管建筑物是否会遭遇地震，即使建筑物被破坏无法继续使用，也不至于在地震时顷刻间倒塌。 3．严格审查建筑设计 在日本，新建建筑物之前，要前往政府相关部门进行申请，审查建筑物的设计是否符合抗震标准，不符合标准的建筑物是不允许建造的，这样就确保了新建筑物的抗震性能（图1）。 二、对于中小学校现状调查非常重视，定期进行全面的统计和评估 日本对于地震的预防工作很重视。由于1981年前后房屋建造遵循不同的抗震标准，因此1981年前建造的房屋日本政府规定必须要进行抗震检测（图1，表3）。 三、中小学校建筑震后修复措施 1．详细勘查，区别对待 由于建筑物各个部分的构造不同，为了在加强建筑抗震性能的同时节约资金和材料，日本在对原有学校建筑进行抗震加强或修复工作中，详细研究建筑构件受损情况，不同部位采取不同的加固方法。 主题专栏 FEATURE-THEME

浅谈美国规范标准中的钢结构设计

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/1b4681265.html, 浅谈美国规范标准中的钢结构设计 作者：周正为 来源：《装饰装修天地》2018年第11期 摘要：精研美国规范标准，使用STAAD.Pro结构设计软件，结合具体项目，优化钢结构设计，提高设计市场竞争力。 关键词：钢结构；美国规范标准 1 前言 在以往的钢结构设计过程中，一般采用中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所研发的PKPM系列CAD软件，包括SATWE计算软件和PMCAD建模软件，基本满足所承担的各类工业和民用建筑中各种规则和复杂类型的框架结构、框排架结构、排架结构、剪力墙、连续梁、拱形结构、桁架结构等。但该软件主要应用于国内市场（国内市场占有率90%以上）。随着近几年海外市场的不断拓展，同国际设计同行的交流不断增多，以美国规范为例，PKPM的模型数据并不能按美标检验杆件，因此急需我们在设计软件等方面实现同步。STAAD.Pro是 由美国世界著名的工程咨询和CAD软件开发公司—REI（Research Engineering International）从上世纪七十年代开始开发的通用有限元结构分析与设计软件，已经在国际上普遍使用，本文通过国外和国内两个具体工程实例，比较美国规范和中国规范中钢结构设计的不同，为今后的海外项目设计提供借鉴。 2 工程概述 国外项目为转接机房，使用STAAD.Pro软件按美国标准进行计算，该构筑物共两层，平面尺寸为15m×12m，高度为15m；开敞结构，多层钢结构厂房。结构按IBC2012设计。场地类别：SE类场地，重要性系数1.25；基本风压49m/s（3秒最大风速），S1=0.186， Ss=0.426， Fa=1.9368，Fv=3.242，反应修正系数（R值）x=2.5，z=2.5； 国内项目同样为转接机房，使用PKPM进行计算，平面尺寸为15.5m×13.5m，高度为14.6m，多层钢结构厂房。该项目的自然条件为抗震设防烈度为7度，基本地震加速度为 0.15g，设计地震分组为第二组；基本风压为0.45kN/m2，场地类别为三类，地面粗糙度为A 类。该工程按照国标进行设计，在该种抗震设防烈度下，钢结构房屋的抗震等级为四级。 3 计算及对比分析 3.1 地震作用

隔震设计指导

目录 隔震结构设计要点及流程---西昌彩云府隔震项目总结 (2) 一、隔震目标： (2) 二、隔震建筑要求： (2) 三、嵌固端： (2) 四、隔震层设计： (2) 1、隔震层层高： (2) 2、隔震层位置： (2) 3、隔震层结构体系： (3) 3、隔震层结构抗震等级： (3) 4、隔震支座类型： (4) 5、隔震支座设计： (4) 6、竖向隔震缝设计： (4) 6、上支蹲和下支蹲设计： (5) 7、隔震层的抗风验算： (6) 8、其他隔震措施： (6) 五、隔震层以上结构设计： (6) 1、隔震后地震作用的确定： (6) 2、隔震后抗震等级的确定： (6) 3、竖向地震作用： (7) 4、剪重比： (8) 5、计算模型： (8) 六、隔震层以下结构设计： (9) 1、计算模型： (9) 2、隔震层以下地面以上的结构的层间位移角： (9) 七、基础设计： (9) 1、计算模型： (10) 八、抗风设计： (10) 九、采取的加强和改进措施： (10)

十、隔震后楼梯和电梯设计： (11) 十一、隔震层建筑、机电专业做法 (13) 隔震结构设计要点及流程---西昌彩云府隔 震项目总结 一、隔震目标： 仅隔离水平地震，不隔离竖向地震。 通常采用隔震设计后，水平地震作用可以降低半度、1度、1度半。 根据以往大量隔震工程项目经验，场地条件较好，属于ⅠⅡ类场地，上部结构比较规则、质量和刚度分布均匀。层数6层及以下时，多采用框架结构，可以初步确定隔震目标为降低一度半；6~12层，位于高烈度区，一般会采用框剪结构或者剪力墙结构，可以初步确定隔震目标降低一度或者一度半以上；对于12~22层的隔震建筑，可以确定隔震目标降低一度。 具体隔震目标需计算确定。详下述。 二、隔震建筑要求： 建筑高宽比<4；建筑场地宜为ⅠⅡⅢ类。 对于剪力墙结构，结构周边要尽量少布置剪力墙，尽量降剪力墙布置在结构内部。 三、嵌固端： 通常取隔震层下面一层顶板为嵌固端 四、隔震层设计： 1、隔震层层高： 一般隔震层梁底到地面的净高不应小于600，建议不小于800，因此层高至少为“梁高+800”。 2、隔震层位置： A：有地下室结构，通常设置在地下室顶部设置一个隔震层

钢结构规范及图集

【国家标准】 1、GB-50017-2003、《钢结构设计规范》 2、GB50018-2002、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 3、GB-50205-2001、《钢结构结构施工质量验收规范》 4、GB50191-93、《构筑物抗震设计规范》 5、GBJ135-90、《高耸结构设计规范》 6、GB500046、《工业建筑防腐蚀设计规范》 7、GB8923-88、《涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级》 8、GB14907-2002、《钢结构防火涂料通用技术条件》 9、GB-50009-2001、《建筑结构荷载规范》 10、GBT-50105-2001、《建筑结构制图标准》 11、GB-50045-95、《高层民用建筑设计防火规范》(2001年修订版) 12、GB-50187-93、《工业企业总平面设计规范》 【行业标准】 1、JGJ138-2001/J130-2001、型钢混凝土组合结构技术规程 2、JGJ7-1991、网架结构设计与施工规程 3、JGJ61-2003/J258-2003、网壳结构技术规程 4、JGJ99-1998、高层民用建筑钢结构技术规程(正修订) 5、JGJ82-91、钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程 6、JGJ81-2002/J218-2002、建筑钢结构焊接技术规程 7、DL/T5085-1999、钢－混凝土组合结构设计规程 8、JCJ01-89、钢管混凝土结构设计与施工规程 9、YB9238-92、钢－混凝土组合楼盖结构设计与施工规程 10、YB9082-1997、钢骨混凝土结构技术规程 11、YBJ216-88、压型金属钢板设计施工规程(正修订) 12、YB/T9256-96、钢结构、管道涂装技术规程 13、YB9081-97、冶金建筑抗震设计规范 14、CECS102:2002、门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 15、CECS77：96、钢结构加固技术规范 16、YB9257-96、钢结构检测评定及加固技术规范 17、CECS28：90、钢管混凝土结构设计与施工规程 18、YB9254-1995、钢结构制作安装施工规程 19、CECS159：2004、矩形钢管混凝土结构技术规程 20、CECS24:90、钢结构防火涂料应用技术规范 21、CECS158：2004、索膜结构技术规程 22、CECS23:90、钢货架结构设计规范 23、CECS78:96、塔桅钢结构施工及验收规程 24、CECS167:2004、拱形波纹钢屋盖结构技术规程 25、JGJ85-92、预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程 26、CECS、多、高层建筑钢－混凝土混合结构设计规程 27、CECS、热轧H型钢构件技术规程 28、CECS、钢结构住宅建筑设计技术规程 29、CECS、建筑拱形钢结构技术规程

钢结构规范及图集

钢结构规范及图集 【国家标准】 1、GB-50017-2003《钢结构设计规范》 2、GB50018-2002冷弯薄壁型钢结构技术规范》 3、GB-50205-2001《钢结构结构施工质量验收规范》 4、GB50191-93构筑物抗震设计规范》 5、GBJ135-90高耸结构设计规范》 6、GB500046《工业建筑防腐蚀设计规范》 7、GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级》 8、GB14907-2002《钢结构防火涂料通用技术条件》 9、GB-50009-2001《建筑结构荷载规范》 10、GBT-50105-2001《建筑结构制图标准》 11、GB-50045-95《高层民用建筑设计防火规范》(2001年修订版) 12、GB-50187-93 《工业企业总平面设计规范》 【行业标准】 1、JGJ138-2001/J130-2001型钢混凝土组合结构技术规程 2、JGJ7-1991网架结构设计与施工规程 3、JGJ61-2003/J258-2003网壳结构技术规程 4、JGJ99-1998高层民用建筑钢结构技术规程(正修订) 5、JGJ82-91钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程 6、JGJ81-2002/J218-2002建筑钢结构焊接技术规程 7、DL/T5085-1999钢－混凝土组合结构设计规程 8、JCJ01-89钢管混凝土结构设计与施工规程

9、YB9238-92钢－混凝土组合楼盖结构设计与施工规程 10、YB9082-1997钢骨混凝土结构技术规程11、YBJ216-88压型金属钢板设计施工规程(正修订)12、YB/T9256-96钢结构、管道涂装技术规程13、YB9081-97冶金建筑抗震设计规范14、CECS102:2002门式刚架轻型房屋钢结构技术规程15、CECS77：96钢结构加固技术规范16、YB9257-96钢结构检测评定及加固技术规范17、CECS28：90钢管混凝土结构设计与施工规程18、YB9254-1995钢结构制作安装施工规程19、CECS159：2004矩形钢管混凝土结构技术规程20、CECS24:90钢结构防火涂料应用技术规范21、CECS158：2004索膜结构技术规程22、CECS23:90钢货架结构设计规范23、CECS78:96塔桅钢结构施工及验收规程24、CECS167:2004拱形波纹钢屋盖结构技术规程25、JGJ85-92预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程26、CECS多、高层建筑钢－混凝土混合结构设计规程27、CECS热轧H型钢构件技术规程28、CECS钢结构住宅建筑设计技术规程29、CECS建筑拱形钢结构技术规程30、CECS钢龙骨结构技术规程31、CECS 轻型房屋钢结构技术规程32、CECS冷弯型钢受力蒙皮结构技术规程33、CECS混凝土钢管叠合柱技术规程34、CECS钢管结构技术规程35、CECS预应力钢结构技术规程36、CECS 建筑用铸钢节点技术规程37、CECS钢结构抗火设计规程 【地方标准】1、DB29-57-2003/J10297-2003天津市钢结构住宅设计规程2、DBJ13-51-2003/J10279-2003钢管混凝土结构技术规程（福建省）3、DBJ13-61-2004/J10429-2004钢－混凝土混合结构技术规程（福建省）4、DG/T08-008-2000/J10041-2000建筑钢结构防火技术规程（上海市）5、DBJ08-68-97轻型钢结构设计规程（上海市）6、DBJ01-616-2004/J10411-2004建筑防火涂料（板）工程设计、施工与验收规程（北京市）7、DBJ08-32-92高层建筑钢结构设计暂行规定（上

日本钢结构抗震设计方法初探_蔡益燕

钢结构工程研究⑨ 《钢结构》2012增刊 13 日本钢结构抗震设计方法初探 蔡益燕 （中国建筑标准设计研究院，北京，100044） 提 要：本文对日本钢结构抗震设计方法作简要介绍，并对美日抗震设计特点作对比。 关键词：钢结构；抗震设计；构造措施；吸收能力 1．引言 日本的钢结构抗震设计有“一次设计”和“二次设计”之分，但又不具有我们通常所说的小震阶段和大震阶段的关系。一次设计的剪力系数是0.20，二次设计的剪力系数是1.0，是不同震度的设计，设计方法也大不相同。但一次设计称为容许应力设计，二次设计称为极限承载力设计，在这方面又与二阶段有相似之处。对于高度为31m 以下的房屋用一次设计，此时仅按小震（剪力系数0.20）作弹性设计, 层间位移角限值为1/200（非结构构件不显著损伤时为1/120，日本规定幕墙的变位限值是1/150，此时会有一些损伤） ，用于在频度为多次的中等程度地震和强风作用时不坏的房屋。31m 以下的房屋一般是多层的，因此，一次设计用于多层而不是高层，且需符合下述的五项构造要求。（日本也有主张将31m 以下的规定取消的）。对于高度31m 以上房屋的采用的所谓二次设计，是将大震1g 下的结构按弹性受力的假定得出的层剪力（)udi Q 乘结构特性系数（含形状特性系数）进行折减，得出必要的保有水平耐力，用结构特性系数s D 表示塑性变形能力。塑性变形能力大时s D 值小，需要的极限承载力较小；塑性变形能力小时s D 值大，需要的极限承载力较大。它相当于美国的结构性能系数R ，与美国的抗震设计思路是相似的，但有几点不同；1）地震力统一取1.0g ，是抗大震，美国是抗中震；2）弹塑性设计基于吸收能力的概念，即吸收能力应大于地震输入能量；3）层间位移限值为1/100，就大震来说比美国的1/67稍严；4）构造措施基本上还是小震时的五项，但作了量化，与结构特性系数挂钩。5）日本的特性系数是算出来的，美国的性能系数是规定的。框架具有的保有水平耐力（ui Q ）应大于必要的保有水平耐力（)uni Q ，即框架的极限水平承载力应大于需要的极限水平承载力，而后者是根据剪力系数和地震活动度系数等确定的。

钢结构设计规范

《钢结构设计规范》（GB 50017━2003）中是根据结构的重要性结构的重要性结构的重要性结构的重要性、荷载特性荷载特性荷载特性荷载特性、焊缝形式焊缝形式焊缝形式焊缝形式、工作环境以及应力状态作环境以及应力状态作环境以及应力状态作环境以及应力状态等情况，按四条原则分别选用不同的质量等级，一共有三个等级。四条原则如下： 1 在需要进行疲劳计算的构件中，凡对接焊缝均应焊透，其质缝等级为: 1)作用力垂直于焊缝长度方向的横向对接焊缝或T形对接与角接组合焊缝，受拉时应为一级，受限时应为二级; 2)作用力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝应为二级。 2 不需要汁算疲劳的构件中，凡要求与母材等强的对接焊缝应护焊透，其质量等级当受拉时应不低于二级，受压时宜为二级。 3 重级工作制和起重量Q≥50t的中级工作制吊车梁的腹板与上翼缘之间以及吊车桁架上弦杆与节点板之间的T形接头焊 缝均要求焊透，焊缝形式一般为对接与角接的组合焊缝，其质量等级不应低于二级。 4 不要求焊透的T形接头采用的角焊缝或部分焊透的对接与角接组合焊缝，以及搭接连接采用的角焊缝，其质量等级为: 1)对直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构和吊车起重量等于或大于50t的中级工作制吊车梁，焊缝的外观质量标准应符合二级; 2)对其他结构，焊缝的外观质量标准可为三级。 对应的就是《钢结构工程施工质量验收规范》和《JGJ 81-2002建筑钢结构焊接技术规程》中所要求的焊缝要达到的质量要求（包括外观和无损探伤等）。 《GB/T3323-2005 金属熔化焊焊接接头射线照相》中的焊缝质量分类是在对焊缝进行射对焊缝进行射对焊缝进行射对焊缝进行射线照相时线照相时线照相时线照相时，根据焊缝缺陷的性质和数量根据焊缝缺陷的性质和数量根据焊缝缺陷的性质和数量根据焊 缝缺陷的性质和数量,将该焊缝的质量分为四级： （1）Ⅰ级焊缝：内应无裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣. （2）Ⅱ级焊缝：内应无裂纹、未熔合和未焊透. （3）Ⅲ级焊缝：内应无裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透.不 加垫板的单面焊中的未焊透允许长度按表10条状夹渣长度的Ⅲ级 评定. （4）焊缝缺陷超过Ⅲ级者为Ⅳ级. 对于《钢结构设计规范》（GB 50017━2003）所提到的三个级别焊缝，在对一级和二级焊缝进行无损探伤时，对于一级焊缝要达到《GB/T3323-2005 金属熔化焊焊接接头射线照相》中的Ⅱ级以上，对于二级焊缝要达到《GB/T3323-2005 金属熔化焊焊接接头射线照相》中的Ⅲ级以上。关于焊缝等级的定义的部分要求见《钢结构设计规范》GB50017-2003的第7章连接计算。7.1焊缝连接7.1.1 焊缝应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况，按下述原则分别选用不同的质量等级： 1 在需要进行疲劳计算的构件中，凡对接焊缝均应焊透，其质量等级为：1）

日本房屋建筑防震措施初探

日本房屋建筑防震措施初探 2008年5月12日14时28分四川汶川发生里氏8级特大地震，据民政部统计，截至5月19日21时，地震已造成倒塌房屋536.25万间，损坏房屋2142.66万间。截至5月22日10时，四川汶川地震已造成51151人遇难，288431人受伤，累计失踪29328人。有种说法：造成人员伤亡的不是地震，而建筑物的不抗震是更大级别的地震。不错，事实证明，提高建筑的防震抗震水平，是避免造成伤亡的最重要途径。 众所周知，我们东邻日本是一个地震频发的国家，每年发生有感地震约1000多次，全球10％的地震均发生在日本及其周边地区。其中6级以上的地震每年至少发生1次，据不完全统计，世界范围内发生的里氏6级以上的地震，大约有20％发生在日本。然而，地震并没有给日本带来巨大人员伤亡等损失。2003年9月26日，日本北海道地区发生里氏8级地震，只造成1人死亡、2人失踪和500余人受伤，绝大部分建筑保持完好。 是什么原因造成如此大的反差呢？本文将试图通过对日本房屋建筑防震措施的分析和探讨，以给国人有所启示。 一、以法律作为保障 一次次惨痛的地震悲剧在日本发生，1923年的关东里氏8.1级大地震造成99331人死亡、43476人失踪；1995年1月17日发生在兵库县南部地区的阪神里氏7.2级大地震，造成6434人死亡、约4万余人受伤。然而面对不可避免的天灾，日本人清醒地认识到，要想生存就必须采取果断有效措施。早在1923年关东大地震之后，日本就制定法律，要求建造房屋时必须计算防震程度，1995年颁布了建筑防震标准——《建筑基准法》。《基准法》规定，高层建筑必须能够抵御里氏7级以上的强烈地震。一个建筑工程为获得开工许可，除了设计、施工图纸等文件外，还必须提交建筑抗震报告书。抗震报告书的主要内容包括，根据地震的不同强度，计算不同的建筑结构在地震中的受力大小，进而确定建筑的梁柱位置、承重以及施工中钢筋、混凝土的规格和配比。 我国第一个建筑抗震设计规范是由原国家建委于1974年发布的。1976年唐山大地震后，对“74规范”进行修改，颁发了“78规范”；1989年，又发布“89规范”。2001年，对“89规范”再次进行修订，颁布实施了《建筑抗震设计规范（GB50011－2001）》。《规范》针对我国的实际情况，把我国分成6～9度四种设防分类，其中6度区是不需要进行抗震计算的，只需要在结构设计时进行相应的抗震构造措施既可；7、8、9度区的建筑物，在结构设计时都应当进行抗震验算。同时，根据建筑物的重要性和高度等因素，选择不同的抗震等级，以此来确定不同的抗震构造措施。《规范》要求，当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。另外，我国还发布了《建筑工程抗震设防分类标准》、《城市抗震防灾规划管理规定》等国家标准，对建筑物抗震设防分类、责任划归、防灾规划均有具体规定。 尽管近年来我国法律法规越来越健全，对建筑抗震设计要求也越来越严格，然而相对日本而言仍存在以下问题： 1、我国对建筑的抗震标准相对较低 日本《建筑基准法》的抗震标准根据地基强度及建筑构造而有所不同，其基本标准为能经受住300～400伽（Gal，加速度单位，1伽＝1cm／s2，重力加速度约为980伽）的地震加速度值。而我国2001年制定的各地区建筑抗震标准，北京为200伽、上海为100伽。发生本次大地震的四川省的标准更低，成都为100伽，重庆、绵阳和德阳仅为50伽。因此与日本相比，我国一般建筑物的支柱较细、混凝土质量较差、钢筋数量较少，而众多的老房屋建筑几乎没有使用抗震技术。

《钢结构设计规范》2017最新版对抗震更高要求

两章，“构造要求（原第 8 章）” 中与柱设计相关的内容移入 钢结构设计规范》 2017 最新版— —对抗震更高要求 导读】 目前市面上通用最基础的钢结构设计规范是 GB50017-2003 ， 随着科技的进步，各种计算软件的更新及近年来频发的自然 灾害，尤其是自汶川地震以来，对建筑防灾减灾，尤其是抗 震有更高的要求，基于重重原因，新版《钢结构设计规范》 的修订出台是设计师一直很期待的。 12017 最新版《钢结构 设计规范》主要修订内容如下： 01 术语和符号（第 2 章） 删除了原规范中关于强度的术语 ,增加了本次规范新增内容 的术语。 02 基本设计规定（第 3 章）增加了“结构体系”和“截面板件 宽厚比等级”；“材料选用”及“设计指标”内容移入新章节“材料 第 4 章）”；关于结构计算内容移入新章节“结构分析及稳 定性设计（第 5 章）”；“构造要求（原第8 章）” 输及安装的原则性规定并入本章。 03 受弯构件的计算 （原第 4 章）改为“受弯构件（第 6 章）” 移入本章。 04 轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算（原第 5 章）改 为“轴心受力构件（第 7 章）”及“拉弯、压弯构件（第 8 章）” 中制作、运 增加了腹板开孔的内容，“构造要求” 中与梁设计相关的内容

第7 章。 05 疲劳计算（原第6 章）改为“疲劳计算及防脆断设计（第 16 章）”增加了简便快速验算疲劳强度的方法，“构造要求（原第8 章）”中“提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求”移入本章，并增加了抗脆断设计的补充规定。 06 连接计算（原第7章）改为“连接（第11章）”及“节（点第

浅谈日本建筑抗震技术

浅谈日本建筑抗震技术 摘要：日本每年发生有感地震约1000多次，其中6级以上的地震每年至少发生1次。频繁的地震灾害使日本的抗震技术快速发展、完善，并形成了比较完整的技术体系。本文将介绍日本建筑抗震技术体系的各个方面，希望能为同样是地震重灾国的我国，提供借鉴，引起更多研究者的思考。 关键词：耐震，减振，免震,强震观测，振动台 0引言 据我国国家地震台网测定，北京时间2011年1月3日4时20分，在智利中部发生7.1级地震。这是距离我们最近的一次大地震。地震一直是伴随着人类文明发展的重大自然灾害之一。日本是世界公认的地震重灾国，每年发生有感地震约1000多次，全球10%的地震均发生在日本及其周边地区。其中6级以上的地震每年至少发生1次。[1]如图1、2所示。然而，频繁的地震灾害，却使日本的抗震技术快速发展、完善，并形成了比较完整的技术体系。自1998年至2007年，日本共发生震级为6.0以上的地震199次，约占全球同等规模地震总数961的20.7%左右，但由其导致的灾害死亡人数仅占世界的9%(中国却占约30%)。由此可见，日本抗震技术体系的先进与完善。 图1 全球地震分布图2 日本周边发生过的地震 1.日本的地理概况 日本位于亚欧大陆东端，陆地面积377880平方公里。由于日本列岛正好位于亚欧板块与太平洋板块交界处，按照地质板块学说，太平洋板块比较薄，密度比较大，而位置相对低一些。当太平洋板块向西呈水平移动时，它就会俯冲到相邻的亚欧板块之下。于是，当亚欧板块与太平洋板块发生碰撞、挤压时，两大板块交界处的岩层便出现变形、断裂等运动，从而产生火山爆发、地震等。 2.日本建筑抗震发展历史 由于日本地震多发，很早日本就对建筑的抗震性能进行研究。早在一百多年前，1891年浓尾大地震砖结构建筑被毁严重时，就开始探讨采取什么措施，来抵御地震破坏。 20世纪初，日本学者大森房吉提出近似分析地震动影响的静力计算法。日本从美国引进钢结构和钢筋混凝土结构技术后，不久，日本的钢结构建筑创始人、东京大学教授佐野利器于1914年发表了《家屋抗震结构论》。首先提出了“抗震结构”的概念，并创造性提出了用“静态”的水平力，代替“动态”的地震力的“度震法”，来进行建筑结构的抗震计算，为现代结构抗震的计算奠定了基础。

浅析日本建筑物抗震措施对我国防震减灾的启示

本科毕业论文 浅析日本建筑物抗震措施对我国防震减灾的启示

诚信承诺书 本人郑重承诺和声明: 我承诺在毕业论文撰写过程中遵守学校有关规定,恪守学 术规范,此毕业论文中均系本人在指导教师指导下独立完成,没 有剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果,没有篡改研究数据, 凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,如有违规行为发生, 我愿承担一切责任,接受学校的处理,并承担相应的法律责任。 毕业论文作者签名: 年月日

摘要 地震作为一种突发性强、破坏性大的自然灾害，易带来巨大的破坏，并严重威胁着人们的生命财产安全，同时对国家安定与社会和谐都有着重要影响。我国目前处于经济发展的快速阶段，需要一个稳定和谐的社会环境。但我国建筑物整体防震减灾能力与国外发达国家相比还有很大的差距，与邻国日本之间更是存在明显差别。同级别地震情况下，日本受灾情况相对于中国却轻的多，这不得不引起我们对建筑物防震减灾能力地深思。日本的建筑物具有完善地防震措施,向日本学习建筑防震减灾方面的先进之处,对我国防灾减灾体制建设有重要的启示，对我国建筑防灾减灾的发展也有着很好的借鉴作用。 关键词:建筑物抗震措施;防震减灾;启示

ABSTRACT As a sudden and destructive natural disasters, the earthquake is easy to bring huge damage, and a serious threat to people's lives and property safety, but also has important influence on national stability and social harmony. China is currently in the rapid economic development stage, the need for a stable and harmonious social environment. But there is a big gap between the overall capacity of the building and the ability of earthquake prevention and disaster mitigation in China compared with the developed countries, and there is a significant difference between the two countries. In the case of the same level of earthquake, Japan's disaster situation is much lighter than China, which has to cause us to think deeply about the ability of building earthquake disaster prevention and disaster mitigation. Japanese buildings has to improve the aseismatic measures. Advanced point to Japan to study the construction of earthquake prevention and disaster reduction, have important implications for China's disaster prevention and mitigation system construction, development of building disaster prevention and reduction in our country also has a very good reference. Key words: Aseismatic measures of buildings; earthquake disaster reduction; inspiration

隔震结构设计实例

隔震结构工程设计 1工程概况 某商业办公楼，地上6层，首层5.1m,其余层高度皆为3.6m，总高24.6m，隔震支座设置于基础顶部。上部结构为钢框架结构，楼盖为普通梁板体系，基础采用独立基础。丙类建筑，设防烈度7度，设计基本加速度0.15g，场地类别Ⅱ类，地震分组第一组，不考虑近场影响。 表1.1 上部结构重量及侧移刚度 侧移刚度KN/m815796796796796796 2 初步设计 2.1是否采用隔震方案 (1)不隔震时，该建筑物的基本周期为0.45s，小于1.0s。 (2)该建筑物总高度为24.6m，层数6层，符合《建筑抗震设计规范》的有关规定。 (3)建筑场地为Ⅱ类场地，无液化。 (4)风荷载和其他非地震作用的水平荷载未超过结构总重力的10%。 以上几条均满足规范中关于建筑物采用隔震方案的规定。 2.2确定隔震层的位置 隔震层设在基础顶部，橡胶隔震支座设置在受力较大的位置，其规格、数量和分布根据竖向承载力、侧向刚度和阻尼的要求通过计算确定。隔震层在罕遇地震下应保持稳定，不宜出现不可恢复的变形。隔震层橡胶支座在罕遇地震作用下，不宜出现拉应力。 2.3隔震层上部重力设计 上部总重力为如表1.1所示。 3 隔震支座的选型和布置 确定目标水平向减震系数为0.50，进行上部结构的设计，并计算出每个支座上的轴向力。根据抗震规范相应要求，丙类建筑隔震支座平均应力限制不应大于15MPa，由此确定每个支座的直径（隔震装置平面布置图如图1.1所示，即各柱底部分别安置橡胶支座）。

隔震支座布置图1.1 图确定轴向力3.1． ?GF?=19261kN 竖向地震作用vevk kNN84679?竖向地震作用??活载） ?1.31?.2?(恒载?0.5柱底轴力设计kNN2057.92?中柱柱底轴力 中kNN1884.86?边柱柱底轴力边．2确定隔震支座类型及数目3，共20个。中柱支座：LRB600型，竖向承载力2673KN ，共20个。边柱支座：LRB600型，竖向 承载力2673KN 其支座型号及参数如表3.1。 表3.1 隔震支座参数 ?水平向减震系数的计算4 的水平刚度和等效粘滞阻尼比。多遇地震时，采用隔震支座剪切变形为50% 由式 ?kNmmKK/?83.68092??40?2.jh由式 ?K?292092?0..40?2jj?2920?.??。eg K83.68h由式G??1.27S?5T?5?0.T?24?2.0s。g1Kg h??.050eg??1??0.57 2?7.06?10.eg??050.eg??0.9??0.78?5?.50eg由式 ?0.9???0.37?)0(T/T).5?2T(/T gg210即水平向减震系数满足预期效果。

AISC 360-05 美国钢结构建筑设计规范.doc

ANSI/AISC 360-05 美国国家标准 钢结构建筑设计规范 2005年3月9日发布 本规范取代下列规范：1999年12月27日颁布的《钢结构建筑设计规范：荷载和抗力系数设计法》(LRFD)、1989年6月1日颁布的《钢结构建筑设计规范：容许应力设计法和塑性设计法》、其中包括1989年6月1日颁布的附录1《单角钢杆件的容许应力法设计规范》、2000年11月10日颁布的《单角钢杆件的荷载和抗力系数设计法设计规范》、2000年11月10日颁布的《管截面杆件的荷载和抗力系数设计法设计规范》、以及代替上述规范的所有从前使用的相关版本。 本规范由美国钢结构协会委员会（AISC）及其理事会批准发布实施。 本规范由美国钢结构协会规范委员会（AISC）审定，由美国钢结构协会董事会出版发行。 美国钢结构学会 One East Wacker Drive，Suite 700 芝加哥，伊利诺斯州60601-1802

版权?2005 美国钢结构学会拥有版权 保留所有权利。没有出版人的书面允许，不得对本书或本书的任何部分以任何形式进行复制。 本规范中所涉及到的相关信息，基本上是根据公认的工程原理和原则进行编制的，并且只提供一般通用性的相关信息内容。虽然已经提供了这些精确的信息，但是，这些信息，在未经许可的专业工程师、设计人员或建筑工程师对其精确性、适用性和应用范围进行专业审查和验证的情况下，不得任意使用或应用于特定的具体项目中。本规范中所包含的相关材料，并非对美国钢结构协会的部分内容进行展示或担保，或者，对其中所涉及的相关人员进行展示或担保，并且这些相关信息在适用于任何一般性的或特定的项目时，不得侵害任何相关专利权益。任何人在侵权使用这些相关信息时，必须承担由此引起的所有相关责任。 必须注意到：在使用其它机构制订的规范和标准时，以及参照相关标准制订的其它规范和标准时，可以随时对本规范的相关内容进行修订或修改并且随后印刷发行。本协会对未参照这些标准信息材料，以及未按照标准规定在初次出版发行时不承担由此引起的任何责任。 在美国印刷发行 钢结构建筑设计规范 2005年3月9日发布 美国钢结构协会