石化行业钢框架地震作用计算中美规范比较.pdfVIP

淮觌 石油化工设计 Petrochemical Design 石化行业钢框架地震作用计算中美规范比较 张 清 (中国石化工程建设公司，北京 100101) 摘要：中关设计规范中地震作用计算公式差别较大，美标公式中的物理量或参数与中国抗震规范中 的相应项有相似的含义但又不完全相同，有时数值上差别很大。为 了正确使用关标公式计算地震作用， 有必要通过 中关结构设计规范比较分析 ，加深对美标地震作用计算公式及其它相关内容的理解，更好地 把握结构设计的安全度。笔者将针对石化行业最常遇到的钢结构纯框架及中心支撑钢框架，对中关规范 的地震作用计算进行对比。 关键词：石化行业钢框架 中美水平地震作用对 比 设计安全度比较 1 中美抗震设计规定的特点 定基本一致，所 以本文仅就美标特殊结构型式的 中国规范 《建筑抗震设计规范》GB50011— 地震作用计算与中国规范进行对比。 2010以50年超越概率 10％的地震加速度设计取 值与抗震设防烈度相对应 ¨J，以小震不坏、中震可 2 中美水平地震作用计算的比较 修，大震不倒的 “三个水准”为抗震设防 目标，采用 中美规范均基于加速度反应谱计算结构的地 两阶段设计实现这一 目标 。第一阶段设计是在多 震作用，本文采用底部剪力法 。 遇地震(50年超越概率63％)作用下，对结构进行 2．1 中国规范 GB50011--2010 抗震承载力验算；第二阶段设计是罕遇地震 (50年 中国规范的结构地震作用计算采用多遇地震 超越概率2％～3％)作用下对结构薄弱部位进行 (50年超越概率63％)反应谱，见图1。 弹塑性变形验算 ，第二阶段设计仅针对有特殊要 求的建筑、地震时易倒塌的结构和有明显薄弱层 的不规则结构 。对大多数结构，可只进行第一阶 段设计，而通过概念设计和抗震构造措施来满足 第三水准的设计要求。 美标 《MinimumDesignLoadsforBuildingsand OtherStructuresASCE／SEI7—05》 采用50年超 图1 地震影响系数 曲线 越概率2％的地震加速度参数计算结构的弹性地 a一地震影响系数； 一地震影响系数最大值； 震作用设计值，并将结构分为普通 (ordinary)、中 叼】一直线下降段的下降斜率调整系数；一衰减指数； 一 特征周期；tiE一阻尼调整系数；一结构 自振周期 间(intermediate)和特殊 (specia1)3种结构形式 ，地 地震作用大小取决于地震烈度、场地类别、设 震作用大小与结构的反应谱修正系数R(Response 计地震分组、结构 自振周期、阻尼比等，计算结果 ModificationCoefficient)值成反比。 相当于标准值。中国规范水平地震作用标准值 ： 上述 3种结构形式，普通结构的 值最小，特 殊结构的尺值最大，所 以，特殊结构形式的地震作 收稿 日期 ：2011—07—25。 用计算结果小于普通和中间结构。但特殊结构需 作者简介：张清，女，1987年毕业于北京建筑工程学 要对柱 一梁弯矩 比、梁柱连接、支撑及其连接、节 院工业与民用建筑