抗震設計規(guī)范的制定與各國的建筑抗震設防水準及結構設計可靠度水平有關,同時還與各國的技術發(fā)展水平、經(jīng)濟實力和行政決策緊密相關,因此,各規(guī)范之間存在著顯著的差別。本文從抗震設防等級與設防目標、地震作用計算與反應譜曲線等方面對中美歐抗震設計規(guī)范的差異進行了分析,詳細闡述了三本規(guī)范之間的差別。按照三本規(guī)范中的有關條文,通過變換基本參數(shù)確定同一地區(qū)、相同場地條件下的反應譜曲線,根據(jù)計算結果對比分析了中美歐抗震規(guī)范中設計地震作用的取值標準。針對同一建筑結構,根據(jù)三本規(guī)范分別計算了結構的底部總剪力以及各層的剪力分布。結果表明,中國規(guī)范較歐洲規(guī)范偏于保守,與美國規(guī)范的差別與結構體系有關。該研究為我國建筑抗震設計規(guī)范的修訂人員及抗震設計研究人員了解熟悉國外的抗震規(guī)范提供了幫助,有助于今后我國抗震規(guī)范與國際接軌。 

【文章來源】：應用力學學報. 2020,37(05)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

EN1998中的反應譜曲線Fig.1Responsespectrumcorrespondingtodifferent(b)場地類別為A~E時

第5期張艷青，等：中美歐建筑結構抗震設計對比2293(a)場地類別為A~E時，Ⅰ類彈性反應譜(5%阻尼比)(classⅠelasticresponsespectrum(5%dampingratio)inA~Etypessites)(b)場地類別為A~E時，Ⅱ類彈性反應譜(5%阻尼比)(classⅡelasticresponsespectrum(5%dampingratio)inA~Etypessites)圖1EN1998中的反應譜曲線Fig.1ResponsespectrumcorrespondingtodifferentgroundtypesinEN19983.3.3場地效應的影響國內外大量的強地面運動資料表明，場地類型對地面運動有較大的影響，不同場地結構物震害的嚴重程度差別很大，因此計算地震作用時應考慮場地效應影響。中美歐抗震規(guī)范均對建筑場地類別進行了劃分。我國抗震規(guī)范根據(jù)土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度將場地劃分為了4類。在反應譜曲線中通過特征周期gT來考慮場地類別對地面運動的影響。圖2為不同類場地的反應譜比較，圖中地震影響線采用設計基本地震加速度進行了歸一化，消除了設防標準的影響�？梢钥闯�，場地條件的不同僅改變反應譜的形狀，并不改變反應譜的峰值。圖2GB50011中場地類別對反應譜的影響Fig.2InfluenceofgroundtypesonresponsespectruminGB50011EN1998規(guī)范根據(jù)30m范圍內土的平均剪切波速將場地劃分為了7類，即A~E以及s1S類、s2S類。當場地條件屬于s1S、s2S時，地震作用的確定需要進行特別研究。A~E類場地條件下，通過土系數(shù)S及反應譜上拐點周期值BT、CT、DT來反映場地的影響，如圖1所示。從圖中可以看出，不同地震區(qū)，只要場地類型相同，反應譜曲線上的BT、CT、DT就是相同的，不同類場地條件下S值的不同導致了反應譜峰值的變化。IB

вΦ髡?凳?R分別為5.5和8.5；EN1998中，分別采用中延性及高延性框架，q的取值分別為q3.9(DCM)和q5.85(DCH)。從前面的討論可以看出，按照各規(guī)范計算地震剪力時，本質上都是表示成了結構靜力荷載的一個百分比，可以寫成FG的形式，對于我國規(guī)范GB50011，為水平地震影響系數(shù)；對于IBC2018，為地震系數(shù)DSsRSIC；對于EN1998，為dS。GB50011中基本地震參數(shù)與EN1998和IBC2018中基本地震參數(shù)之間的轉換依據(jù)文獻[8]。從圖3和圖4中可以得出如下結論。1)對于不需調整的基巖場地，當基本地面加速度為0.1g時，GB50011算得的反應譜平臺與IBC2018規(guī)范中等延性框架的反應譜平臺高度大致相等；當基本地面加速度為0.2g時，GB50011算得的平臺高度高于IBC2018規(guī)范中等延性框架的反應譜平臺高度。另外，在所有的曲線中，按EN1998中的高延性框架算得的反應譜平臺高度總是最低。2)在長周期段，依據(jù)美國規(guī)范算得的反應值均比較校由于歐洲規(guī)范中給出了當CT≤T時，反應譜值dgST≥a的規(guī)定，所以依據(jù)該規(guī)范算得的值在大于某一特定的周期后為常數(shù)。按照我國規(guī)范算得的結果較大，主要是因為我國規(guī)范中，將強震記錄中所觀測到的長周期段中變化規(guī)律為2.0331T的二次下降曲線，調整為了下降曲率為0.02的直線下降段，實際上在長周期段提高了抗震作用。3)隨著場地剪切波速的降低，依據(jù)GB50011算得的反應譜平臺高度不變，而根據(jù)IBC2018及EN1998算得的反應譜平臺均逐漸提高(均乘了一個大于的系數(shù))，甚至會超過GB50011的平臺高度。可見，依據(jù)歐美規(guī)范算得

【參考文獻】：
期刊論文
[1]型鋼再生混凝土柱-鋼梁組合框架節(jié)點地震損傷研究[J]. 馬輝,張妮娜,劉云賀,王振山,梁炯豐.  應用力學學報. 2018(03)
[2]中、美規(guī)范在建筑結構抗震設計中的對比[J]. 朱春明,錢鵬.  鋼結構. 2018(04)
[3]基于梁-柱連接轉動模型變截面門式剛架抗震承載力分析[J]. 王振山,蘇明周,李志強,馬輝,田建勃.  應用力學學報. 2017(06)
[4]中歐抗震設計規(guī)范的對比[J]. 陳亮,陳昌斌,王庶懋.  武漢大學學報(工學版). 2013(S1)
[5]中美歐水平地震作用的比較[J]. 盧華喜,梁平英,楊峻,仇早生.  世界地震工程. 2010(01)
[6]從中國、美國、歐洲抗震設計規(guī)范譜的比較 探討我國的抗震設計反應譜[J]. 余湛,石樹中,沈建文,劉崢.  震災防御技術. 2008(02)
[7]彈塑性反應譜及其在抗震設計中的應用[J]. 丁建國.  南京理工大學學報(自然科學版). 2007(06)
[8]歐洲規(guī)范8與中國抗震設計規(guī)范關于抗震設防目標和地震作用的比較[J]. 范力,趙斌,呂西林.  結構工程師. 2006(06)
[9]中美歐抗震設計規(guī)范地震動參數(shù)換算關系的研究[J]. 羅開海,王亞勇.  建筑結構. 2006(08)

碩士論文
[1]中歐建筑結構抗震設計規(guī)范對比[D]. 宋陽.武漢工程大學 2014
[2]中美歐規(guī)范鋼筋混凝土框架結構抗震設計對比研究[D]. 曹繼濤.西安建筑科技大學 2013
[3]中日歐現(xiàn)有建筑抗震性能評估方法比較研究[D]. 羅琨.北京交通大學 2011
[4]中、美、歐、日建筑抗震規(guī)范地震作用對比研究[D]. 李慧.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[5]中、日、美三國抗震設計反應譜及隔震設計方法比較研究[D]. 李婕.廣州大學 2006



本文編號：3537260