結合新版規(guī)范修訂的建筑抗震設計課程教學方法探討

李鳳臣等

摘要：

針對新版GB 50011—2010《建筑抗震設計規(guī)范》修訂的主要技術要點進行探討，通過與舊版GB 50011—2001《建筑抗震設計規(guī)范》的對比分析，詳細闡述其修訂或刪減的主要依據，并對新版規(guī)范的修訂內容作了較為全面的總結，進而提出建筑抗震設計課程在教學方法上的新要求，同時也為工程技術人員更快、更好地了解和掌握新版規(guī)范內容提供了一定的參考。

關鍵詞：建筑抗震設計；教學方法；設計規(guī)范；修訂內容；技術要點

中圖分類號：TU318+.4；G6420 文獻標志碼：A 文章編號：

10052909（2014）02005307

我國建筑科學領域的工程結構設計規(guī)范（或標準）大約每10年修訂一次，2001版《建筑抗震設計規(guī)范》[1]自頒布實施至今已有10多年的時間，尤其是2008年的5·12汶川地震和2010年的4·14青海玉樹地震發(fā)生之后，也印證了2001版建筑抗震設計規(guī)范中工程結構設計理論、工程結構構造措施以及工程結構抗震理論存在的一些不足。同時，我國工程結構設計理論研究水平的不斷提高，新材料的不斷出現(xiàn)以及工程經驗的不斷積累，縮短了工程結構設計規(guī)范的修訂周期。因此，我國自2010年12月1日起，開始正式頒布實施新版GB 50011—2010《建筑抗震設計規(guī)范》[2]，新規(guī)范是根據多年工程經驗和研究成果，同時考慮與國際其他發(fā)達國家建筑抗震設計標準相接軌進行編制的。新規(guī)范的編制標志著我國建筑抗震設計的計算理論和設計水平有了新的提高；同時也對高等學校土建類專業(yè)學生如何結合新版規(guī)范進行快速知識更新，高校教師如何及時改進建筑抗震設計相關課程的教學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）三水準兩階段抗震設計基本原則；（2）地震分區(qū)：0.15 g和0.30 g；（3）設計反應譜：周期延長到6 s，提供不同阻尼比的調整方法；（4）樓層最小剪力系數強制性要求；（5）概念設計：規(guī)則性定義具體化；（6）混凝土結構抗震等級要求；（7）砌體結構延性和整體性要求；（8）隔震和消能減震；（9）保留非結構構件抗震設計內容。

二、新版規(guī)范關于場地、地基和基礎方面的相關修訂

（一） 場地分類和液化判別

1.建筑場地類別劃分的局部調整

新規(guī)范第4.1.6條對于場地剪切波速大于800 m/s的場地，新增場地類別I0類，剪切波速介于500～800 m/s時為I1類。對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調整為 150 m/s。

2.液化判別方法的改進

調整標準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深度內采用直線判別改為對數曲線判別，可延續(xù)到15 m深度以下的判別，并進一步考慮震級的影響，重新定義液化判別的錘擊數基準值——M7.5液化概率32%時水位2 m、埋深3 m的液化臨界錘擊數，判別結果總體上基本保持與2001版接近。

新舊規(guī)范標準貫入法液化判別公式對比。

2001版標準貫入法直線判別公式：

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度時按界限含水量法判別軟土震陷的方法。

（二）新規(guī)范關于場地地段劃分增設“一般地段”

新規(guī)范第4.1.1條關于場地地段劃分增設了“一般地段”[6]，主要原因是有些建筑的場地所在地段既不屬于有利地段，也不屬于不利地段，根據一些勘察單位的建議，在有利地段和不利地段之間增設“一般地段”比較合理。在一般地段上建設，通常并不需要采取特別的抗震措施，而在有利地段如I類場地上，建筑設計可以降低一度采用抗震構造措施。

不利地段劃分中，增加了高含水量的可塑黃土、地表存在結構性裂縫等不良地質條件。對不利地段中的陡坡和陡坎不再區(qū)分非巖質和巖質，因為任何巖質的陡坡和陡坎對建筑結構的地震響應均具有放大作用。

（三）新規(guī)范對波速測試孔的數量要求

新規(guī)范刪去了波速測試鉆孔數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)定了在場地初勘階段，對大面積的同一地質單元，測試土層剪切波速的鉆孔數量不宜少于3個；在場地詳勘階段，對單體建筑波速測試鉆孔不宜少于2個，同一地質單元上的密集建筑群，鉆孔數量可適當減少，但每幢高層建筑和大跨空間結構不少于1個；高層建筑的高度參照GB 50352—2005《民用建筑設計通則》的規(guī)定并與新規(guī)范第6章協(xié)調，改為24 m以上。

三、新規(guī)范關于地震作用和結構抗震驗算的修訂

（一）地震作用-地震影響系數的調整

摘要：

針對新版GB 50011—2010《建筑抗震設計規(guī)范》修訂的主要技術要點進行探討，通過與舊版GB 50011—2001《建筑抗震設計規(guī)范》的對比分析，詳細闡述其修訂或刪減的主要依據，并對新版規(guī)范的修訂內容作了較為全面的總結，進而提出建筑抗震設計課程在教學方法上的新要求，同時也為工程技術人員更快、更好地了解和掌握新版規(guī)范內容提供了一定的參考。

關鍵詞：建筑抗震設計；教學方法；設計規(guī)范；修訂內容；技術要點

中圖分類號：TU318+.4；G6420 文獻標志碼：A 文章編號：

10052909（2014）02005307

我國建筑科學領域的工程結構設計規(guī)范（或標準）大約每10年修訂一次，2001版《建筑抗震設計規(guī)范》[1]自頒布實施至今已有10多年的時間，尤其是2008年的5·12汶川地震和2010年的4·14青海玉樹地震發(fā)生之后，也印證了2001版建筑抗震設計規(guī)范中工程結構設計理論、工程結構構造措施以及工程結構抗震理論存在的一些不足。同時，我國工程結構設計理論研究水平的不斷提高，新材料的不斷出現(xiàn)以及工程經驗的不斷積累，縮短了工程結構設計規(guī)范的修訂周期。因此，我國自2010年12月1日起，開始正式頒布實施新版GB 50011—2010《建筑抗震設計規(guī)范》[2]，新規(guī)范是根據多年工程經驗和研究成果，同時考慮與國際其他發(fā)達國家建筑抗震設計標準相接軌進行編制的。新規(guī)范的編制標志著我國建筑抗震設計的計算理論和設計水平有了新的提高；同時也對高等學校土建類專業(yè)學生如何結合新版規(guī)范進行快速知識更新，高校教師如何及時改進建筑抗震設計相關課程的教學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）三水準兩階段抗震設計基本原則；（2）地震分區(qū)：0.15 g和0.30 g；（3）設計反應譜：周期延長到6 s，提供不同阻尼比的調整方法；（4）樓層最小剪力系數強制性要求；（5）概念設計：規(guī)則性定義具體化；（6）混凝土結構抗震等級要求；（7）砌體結構延性和整體性要求；（8）隔震和消能減震；（9）保留非結構構件抗震設計內容。

二、新版規(guī)范關于場地、地基和基礎方面的相關修訂

（一） 場地分類和液化判別

1.建筑場地類別劃分的局部調整

新規(guī)范第4.1.6條對于場地剪切波速大于800 m/s的場地，新增場地類別I0類，剪切波速介于500～800 m/s時為I1類。對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調整為 150 m/s。

2.液化判別方法的改進

調整標準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深度內采用直線判別改為對數曲線判別，可延續(xù)到15 m深度以下的判別，并進一步考慮震級的影響，重新定義液化判別的錘擊數基準值——M7.5液化概率32%時水位2 m、埋深3 m的液化臨界錘擊數，判別結果總體上基本保持與2001版接近。

新舊規(guī)范標準貫入法液化判別公式對比。

2001版標準貫入法直線判別公式：

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度時按界限含水量法判別軟土震陷的方法。

（二）新規(guī)范關于場地地段劃分增設“一般地段”

新規(guī)范第4.1.1條關于場地地段劃分增設了“一般地段”[6]，主要原因是有些建筑的場地所在地段既不屬于有利地段，也不屬于不利地段，根據一些勘察單位的建議，在有利地段和不利地段之間增設“一般地段”比較合理。在一般地段上建設，通常并不需要采取特別的抗震措施，而在有利地段如I類場地上，建筑設計可以降低一度采用抗震構造措施。

不利地段劃分中，增加了高含水量的可塑黃土、地表存在結構性裂縫等不良地質條件。對不利地段中的陡坡和陡坎不再區(qū)分非巖質和巖質，因為任何巖質的陡坡和陡坎對建筑結構的地震響應均具有放大作用。

（三）新規(guī)范對波速測試孔的數量要求

新規(guī)范刪去了波速測試鉆孔數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)定了在場地初勘階段，對大面積的同一地質單元，測試土層剪切波速的鉆孔數量不宜少于3個；在場地詳勘階段，對單體建筑波速測試鉆孔不宜少于2個，同一地質單元上的密集建筑群，鉆孔數量可適當減少，但每幢高層建筑和大跨空間結構不少于1個；高層建筑的高度參照GB 50352—2005《民用建筑設計通則》的規(guī)定并與新規(guī)范第6章協(xié)調，改為24 m以上。

三、新規(guī)范關于地震作用和結構抗震驗算的修訂

（一）地震作用-地震影響系數的調整

摘要：

針對新版GB 50011—2010《建筑抗震設計規(guī)范》修訂的主要技術要點進行探討，通過與舊版GB 50011—2001《建筑抗震設計規(guī)范》的對比分析，詳細闡述其修訂或刪減的主要依據，并對新版規(guī)范的修訂內容作了較為全面的總結，進而提出建筑抗震設計課程在教學方法上的新要求，同時也為工程技術人員更快、更好地了解和掌握新版規(guī)范內容提供了一定的參考。

關鍵詞：建筑抗震設計；教學方法；設計規(guī)范；修訂內容；技術要點

中圖分類號：TU318+.4；G6420 文獻標志碼：A 文章編號：

10052909（2014）02005307

我國建筑科學領域的工程結構設計規(guī)范（或標準）大約每10年修訂一次，2001版《建筑抗震設計規(guī)范》[1]自頒布實施至今已有10多年的時間，尤其是2008年的5·12汶川地震和2010年的4·14青海玉樹地震發(fā)生之后，也印證了2001版建筑抗震設計規(guī)范中工程結構設計理論、工程結構構造措施以及工程結構抗震理論存在的一些不足。同時，我國工程結構設計理論研究水平的不斷提高，新材料的不斷出現(xiàn)以及工程經驗的不斷積累，縮短了工程結構設計規(guī)范的修訂周期。因此，我國自2010年12月1日起，開始正式頒布實施新版GB 50011—2010《建筑抗震設計規(guī)范》[2]，新規(guī)范是根據多年工程經驗和研究成果，同時考慮與國際其他發(fā)達國家建筑抗震設計標準相接軌進行編制的。新規(guī)范的編制標志著我國建筑抗震設計的計算理論和設計水平有了新的提高；同時也對高等學校土建類專業(yè)學生如何結合新版規(guī)范進行快速知識更新，高校教師如何及時改進建筑抗震設計相關課程的教學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）三水準兩階段抗震設計基本原則；（2）地震分區(qū)：0.15 g和0.30 g；（3）設計反應譜：周期延長到6 s，提供不同阻尼比的調整方法；（4）樓層最小剪力系數強制性要求；（5）概念設計：規(guī)則性定義具體化；（6）混凝土結構抗震等級要求；（7）砌體結構延性和整體性要求；（8）隔震和消能減震；（9）保留非結構構件抗震設計內容。

二、新版規(guī)范關于場地、地基和基礎方面的相關修訂

（一） 場地分類和液化判別

1.建筑場地類別劃分的局部調整

新規(guī)范第4.1.6條對于場地剪切波速大于800 m/s的場地，新增場地類別I0類，剪切波速介于500～800 m/s時為I1類。對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調整為 150 m/s。

2.液化判別方法的改進

調整標準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深度內采用直線判別改為對數曲線判別，可延續(xù)到15 m深度以下的判別，并進一步考慮震級的影響，重新定義液化判別的錘擊數基準值——M7.5液化概率32%時水位2 m、埋深3 m的液化臨界錘擊數，判別結果總體上基本保持與2001版接近。

新舊規(guī)范標準貫入法液化判別公式對比。

2001版標準貫入法直線判別公式：

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度時按界限含水量法判別軟土震陷的方法。

（二）新規(guī)范關于場地地段劃分增設“一般地段”

新規(guī)范第4.1.1條關于場地地段劃分增設了“一般地段”[6]，主要原因是有些建筑的場地所在地段既不屬于有利地段，也不屬于不利地段，根據一些勘察單位的建議，在有利地段和不利地段之間增設“一般地段”比較合理。在一般地段上建設，通常并不需要采取特別的抗震措施，而在有利地段如I類場地上，建筑設計可以降低一度采用抗震構造措施。

不利地段劃分中，增加了高含水量的可塑黃土、地表存在結構性裂縫等不良地質條件。對不利地段中的陡坡和陡坎不再區(qū)分非巖質和巖質，因為任何巖質的陡坡和陡坎對建筑結構的地震響應均具有放大作用。

（三）新規(guī)范對波速測試孔的數量要求

新規(guī)范刪去了波速測試鉆孔數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)定了在場地初勘階段，對大面積的同一地質單元，測試土層剪切波速的鉆孔數量不宜少于3個；在場地詳勘階段，對單體建筑波速測試鉆孔不宜少于2個，同一地質單元上的密集建筑群，鉆孔數量可適當減少，但每幢高層建筑和大跨空間結構不少于1個；高層建筑的高度參照GB 50352—2005《民用建筑設計通則》的規(guī)定并與新規(guī)范第6章協(xié)調，改為24 m以上。

三、新規(guī)范關于地震作用和結構抗震驗算的修訂

（一）地震作用-地震影響系數的調整