[分享]你真明白抗震等级与抗震措施的关系？

【导读】

《抗规》1.0.2 规定：抗震设防烈度为6度以上地区的建筑，必须进行抗震设计。这是一个强制性条文，意味着结构设计人员在做设计中必须遵守。这也意味着大部分工程都涉及到抗震设计。

结构设计人员可能对抗震设计中最常接触到的3个概念，抗震措施、抗震构造措施和抗震等级不能清楚地理解。本文通过概念对比和实际案例对这3个概念予以辨析。

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抗震措施

《抗规》2.1.10：

除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施。

抗震措施的调整直接受到建筑的抗震设防类别的影响。

在《建筑工程抗震设防分类标准》3.0.2有明确的规定：

甲类、乙类建筑应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施，即甲类、乙类建筑抗震措施需提高一度对待。

对此条文说明有明确解释：本标准规定重点设防类提高抗震措施而不提高地震作用，同一些国家的规范只提高地震作用(10%~30%)而不提高抗震措施。

在设防概念上有所不同：

1）提高抗震措施：

着眼于把财力、物力用在增加结构薄弱部位的抗震能力上，是经济而有效的方法；

2）提高地震作用：

则结构的各构件均全面增加材料，投资增加的效果不如前者。这条也是《抗规》中乙类建筑提高一度查6.1.2确定抗震等级的依据。

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抗震构造措施

《抗规》2.1.11：

依据抗震概念设计原则，一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采用的各种细部要求。

条文说明：抗震构造措施只是抗震措施的一个组成部分。

在本规范的目录中，可以看到一般规定、计算要点、抗震构造措施、设计要求等。

抗震构造措施的调整则受到场地土类别的影响。

《抗规》3.3.1和3.3.2建筑场地为I类时，丙类建筑应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施，但抗震设防烈度为6度时仍应按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。

建筑场地为III、IV类时，对设计基本地震加速度为7度（0.15g）和8度（0.30g）的地区，除本规范另有规定外，宜分别按抗震设防烈度8度（0.20g）和9度（0.40g）时各抗震设防类别建筑的要求采取抗震构造措施。

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抗震等级

不同抗震措施和不同抗震构造措施怎么体现和标志这种差异性呢？需要用一个“梯度”来划分，这个“梯度”就是抗震等级。

抗震等级既标志这抗震措施还标志着抗震构造措施。

提高抗震措施或者提高抗震构造措施就意味着需要“采取更高一级的抗震等级来对待”。下面是一个典型的设计实例，有助于读者来理解这3个概念。

某框架结构办公楼（非大跨结构），总高度为48m。地震信息如下：抗震设防分类为丙类，抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度为0.15g，设计地震分组第二组，场地类别为III类。

某顶层中柱上、下柱端截面组合弯矩设计值分别为320kN·m，350 kN·m（同为顺时针）；剪力设计值为125kN，轴力设计值为1750kN,柱截面为500mm×500mm，Hn=5.2m，λ>2，混凝土强度等级C30。

在不采用有利于提高轴压比限值的构造措施条件下，试问，该柱截面设计时，轴压比限值[μN]及剪力设计值（kN）应取多少？

解答：内力调整属于抗震措施范畴，本例为丙类建筑，抗震措施不提高。

丙类建筑，总高48m，7度设防，由《抗规》表6.1.2抗震等级取为二级，

V= 1.3x (320+ 350)/5.2=167.5kN。

确定轴压比限值时属于抗震构造措施范畴，建筑场地III类，7度0.15g，由《抗规》3.3.3宜按8度0.20g采取抗震构造措施，此时对应的抗震等级取为一级，查《抗规》表6.3.6 [μN]=0.65。

轴压比。

在这个案例中可以看到，对应于内力调整和确定轴压比限值时，抗震等级取值是不同的。

请读者思考，

1）若案例中还涉及到配筋，比如柱的配箍特征值，抗震等级取几级呢？

2）《抗规》3.3.2明确了建筑场地为I类时，丙类建筑抗震构造措施降低一度，但《抗规》3.3.3未明确是针对哪类建筑？

3）对于建筑场地为III、IV类，7度（0.15g）、8度（0.30g），丙类建筑，由于其抗震措施不提高，按照此条，抗震构造措施会提高“半度”，这没有问题。但如果建筑场地位III、IV类，7度（0.15g）、8度（0.30g），乙类建筑，那么抗震构造措施怎么办？

解答，

按照《建筑工程抗震设防分类标注》乙类建筑，抗震措施提高一度，即8度（0.30g）和9度，与此同时，抗震构造措施也提高一度。

再按照此条，抗震构造措施提高半度，即8度（0.20）和9度。显然，前者的提高起控制作用，《抗规》3.3.3反而不起作用。

因此，本文认为《抗规》3.3.3应该是针对丙类建筑的。综合《抗规》3.3.2和3.3.3，不妨认为“依据建筑场地类别，调整部分丙类建筑的抗震构造措施”。

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总结

通过上述对比和分析，可以得到以下结论：

 

提高

①提高地震作用涉及到整个建筑结构的材料用量；

②提高抗震措施着眼于保证薄弱部位的安全，比如内力调整（强柱弱梁、强剪弱弯、强肢弱梁）都是这种出发点；

③提高抗震构造措施则在不牵涉计算和调整前提下，对上述薄弱部位人为加大钢筋用量，是一种简单化做法。

提高抗震措施，则抗震构造措施也提高。

 

调整对待

①依据建筑抗震设防类别调整抗震措施（甲类、乙类提高一度对待）；

②依据建筑场地类别调整抗震构造措施（建筑场地为I类时，丙类建筑降低一度对待；

③建筑场地为III、IV类时，7度半和8度半的丙类建筑提高半度对待）。

 

总结表格

最后，本文将《建筑工程抗震设防分类标准》、《建筑抗震设计规范》、《高层建筑混凝土结构设计规程》中跟上述概念相关的条文表列出来，以有助于读者理解。