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1、美国设计规范美国设计规范 ibcXXibcXX 和和 ubc97ubc97 对抗震设对抗震设 计的差异浅析计的差异浅析篇一：中美混凝土抗震设计规范对比中美混凝土抗震设 计规范对比 系所： 专业： 学号： 姓名： 指导教师： 目录1 概述 .3 2 荷载组合 .4 中国规范荷载组合 . 4 承载能力极限状态的荷载组合 4 正常使用极限状态的荷载组合 5 美国规范荷载组合 . 6 承载能力极限状态的荷载组合 6 正常使用极限状态的荷载组合 7 中美荷载组合对比 . 7 3 抗震设计基本原则 .8 抗震设防目标和水准 .8 我国抗震设防目标和水准 . 8 美国抗震设防目标和水准 . 8 中美抗震设防
2、目标和水准对比 9 建筑设计和建筑结构的规则性 . 9 我国建筑设计和建筑结构的规则性 . 10 美国建筑设计和建筑结构的规则性5 . 11 中美建筑设计和建筑结构的规则性对比 13 4 抗震设计方法 . 13 我国抗震设计方法 . 14 美国抗震设计方法 . 14 中美抗震设计方法对比 .14 5 抗震设计反应谱 .15 我国抗震设计反应谱 .15 美国抗震设计反应谱 .16 中美抗震设计反应谱对比 . 18 反应谱处理对比 . 18反应谱曲线比较 . 19 6 地震作用计算方法 .20 地震作用计算方法的选定 . 20 我国地震作用方法的选定 20 美国地震作用方法的选定 21 中美地震作
3、用方法选定的对比 21 底部剪力法（ASCE：equivalent lateral force procedure）. 21 我国底部剪力法计算 .22 美国底部剪力法计算（ASCE：equivalent lateral force procedure） . 23 中美规范底部剪力法计算对比 24 7 结语 .27 参考文献 .28 1 概述 近来我国在国际上承担的工程项目越来越多，很多国家和地区都要求采用美国规范设计，因此有必要学习美国规范，并了解美国规范与我国规范间的差异。本文对比了中美两国规范中关于荷载组合、抗震设计基本原则（主要对比抗震设防目标和水准、建筑设计和建筑结构的规则性这两方面
4、的内容） 、抗震设计方法这三方面的内容。对比的规范介绍如下： 1、ASCE/SEI 7-10：是按概率极限状态设计原则和结构可靠度理论编制的，统 一了美国各种结构设计规范的基本设计原则和荷载取值标准(包括地震作用的取值标准)及荷载效应的组合原则和计算公式、荷载分项系数及组合系数的取值规定等，类似于我国的荷载规范，并包括了类似于我国抗震规范中的抗震设防标准、地震动参数及地震作用的取值标准等内容。2、UBC 97：Uniform Building Code, UBC统一建筑规范是美国第一个 带有建筑抗震内容的规范，第一版于 1927 年出版，由“国际建筑官员协会” （International C
5、onference of Building Officials，即 ICBO）出版发行，主要用于美国西部各州，是被广泛采用的规范之一。 3、IBC-XX：IBC 规范第一版于 XX 年颁布，每三年修订一次，自此, 其他 3 本通用规范便不再更新, IBC 规范逐渐成为了美国全国唯一的通用建筑规范。IBC 规范的颁布与实施，取代了UBC、SBC 和 NBC 等规范，从而使美国的新建建筑规范达到了统一。在抗震设计方面，IBC 大多引用了 ASCE 7-10 的内容。可以把 IBC 视为一个规范门户，由它通向各个专门规范。 4、 建筑抗震设计规范 （GB 50011-XX）：建筑抗震设计规范是中华
6、人民共和国国家标准，由中华人民共和国住房和城乡建设部主编。按该规范进行抗震设计的建筑，其基本的抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，主体结构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设防地震影响时，可能发生损坏，但经一般性修理仍可继续使用；当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。使用功能或其他方面有专门要求的建筑，当采用抗震性能化设计时，具有更具体或更高的抗震设防目标。 5、 建筑结构荷载规范 （GB 50009-XX）：建筑结构荷载规范也是中 华人民共和国国家标准，由中华人民共和国住房和城乡建设部主编。该规范
7、适用于建筑工程的结构设计，建筑结构设计中涉及的作用应包括直接作用(荷载)和间接作用，而该规范仅对荷载和温度作用作出规定，有关可变荷载的规定同样适用于温度作用。 2 荷载组合通过阅读美国标准Minimum Design Loads for Building and Other Structures （ASCE/SEI 7-10）和中国标准建筑结构荷载规范 （GB 50009-XX） 、 建筑抗震设计规范 （GB 50011-XX）关于荷载组合的规定，对比与分析中美荷载组合的异同，加深对中国规范荷载组合规定的理解，初步了解美国规范对荷载组合的相关规定。 中国规范荷载组合 中国设计规范中的荷载组合是
8、根据现行（GB 50009-XX） 、 建筑抗震设计规范 （GB 50011-XX）的有关规定，结合建筑的自身特点制定的。规范给出的荷载组合表达式都是以荷载与荷载效应有线性关系为前提，并且要求建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载组合，并应取各自的最不利的组合进行设计。 承载能力极限状态的荷载组合 对于承载能力极限状态，应按荷载的基本组合或偶然组合计算荷载组合的效应设计值，并应采用下列设计表达式进行设计： r0sd?Rd 式中： r0结构重要性系数，应按各有关建筑结构设计规范的规定采用； sd荷载组合的效应设计值； Rd结构构件
9、抗力的设计值，应按各有关建筑结构设计规范的规定取 值。 1、基本组合 荷载基本组合的效应设计值 计值确定： 1）由可变荷载控制的效应设计值，按下式计算： mnsd，应从下列荷载组合值中取最不利的效应设 Sd?rGjSGjk?rQ1rL1SQ1k?rQirLi?ciSQik j?1i?2 式中：rGj第 j 个永久荷载的分项系数； rQi第 i 个可变荷载的分项系数； rLi第 i 个可变荷载考虑设计使用年限的调整系数，其中 rL1 为主导可 篇二：美国抗震规范知识美国抗震设计规范沿革 (XX-07-01 16:18:04) 转载 美国抗震设计规范沿革 在美国，结构抗震设计规范可以追述到上世纪二
10、三十年代。1929 年，太平洋沿岸房屋管理局（the Pacific Coast Building Officials） ，即后来的ICBO（International Conference of Building Officials） ，在第一版统一建筑规范（Uniform Building Code，简称 UBC）的附录中以非强制性条文的形式给出了第一套综合性抗震设计方法。在这本早期的规范中，包含了地震区划、结构细部设计以及侧向抵抗力等今天规范仍然使用的基本概念。1933 年的加州 Long Beach 地震后，加利福利亚政府采取了 Field 法案和 Riley 法案，对建筑抗震提出了强
11、制性要求。 20 世纪 40 年代末期，加州大学的一些研究者开始与加州结构工程师协会 SEAOC （Structural Engineers Association of California）的成员开展合作，致力于地面运动及结构动力效应的研究。1952 年，SEAOC 与美国土木工程协会 ASCE（American society of Civil Engineers）联合发布了一个报告，将反应谱原理引入了地震工程领域。1960 年，SEAOC 对这一报告进行了扩充，发布了第一版的推荐侧向力条文及评注 （Recommended Lateral Force Provisions and Com
12、mentary） ，即通常所谓的“蓝皮书” （Blue Book） 。后来在 SEAOC 地震学分会的努力下，经周期性的修改与再版，蓝皮书已成为 UBC 及其它规范中抗震条文的资料来源。在蓝皮书中，明确提出了建筑的三级性能标准：允许建筑抵抗较低水准的地震动而不破坏，在中等水平地震动作用下主体结构不会破坏，但非结构构件会有一些破坏，在强烈地震作用下，建筑不会倒塌，确保生命安全。这些基本性能目标作为建筑抗震设计规范的基本原则一直沿用至今。 1960 年的蓝皮书概括总结了当时地震工程界的理论成果与实际经验。在此后的一段时间内，以蓝皮书为基础的UBC 规范保持了相对的稳定。然而，1971 年 2 月的
13、 San Fernando 地震造成的大范围破坏，令工程师们大为震惊。根据这次地震震害教训，UBC 规范采取了相应的改进措施：提高了设计内力的水准；对重要的结构，特别是涉及公共健康与安全的建筑，采取了更加保守的标准；在高烈度地震，对混凝土结构的延性构造提出了强制性要求。 尽管 SEAOC 根据 San Fernando 地震的教训，在 1973 UBC 和 1976 UBC 中采取了很多改进措施，但人们仍深刻地感到需要对过去的抗震设计方法进行认真的回顾和彻底的审视。为此，SEAOC 专门组织了一个应用技术委员会（Applied Technology Council，ATC） ，负责筹集资金，指
14、导焦点问题的研究与探讨，目的在于改进建筑抗震设计方法。在 NSF（National Science Foundation）的资助下，ATC 在全国范围内组织了大批著名的地震工程研究者以及有实践经验的工程技术人员来开展这项研究工作，最终发布了影响深远的成果报告 ATC3-06。在这一报告中，引入了线性动力分析方法，并且第一次尝试性的对结构抗震设计的 风险水准进行了量化。ATC3-06 明确提出，规范设计的目的应该是在平均重现期 475 年地震作用下结构应能确保生命安全。ATC3-06 的这一建议在 1988 UBC 中已被正式采用。到 20 世纪 70 年代中期，人们已清楚地意识到，地震已不仅仅
15、是加州的麻烦，在美国其他地区也会发生 San Fernando 地震那样的大地震，于是便有了 NEHRP 计划（National Earthquake Hazards Reduction Program）的产生。20 世纪 80 年代，NEHRP 提出了许多重要的目标，包括制定和应用工程抗震的国家标准、研制对现有危险房屋进行风险识别和减轻风险的方法等。共有四家联邦机构参与了 NEHRP 计划，其中美国地质调查局 USGS（United State Geologic Survey）负责强地面运动特征的研究，NSF 和 NIST（National Institute of Science and
16、Technology）分别负责资金和技术支持，而 FEMA（Federal Emergency Management Agency）则负责领导制定作为规范基础和实践标准的指导性文件。 FEMA 的研发计划主要集中于两个方面，即研制可用于减轻现有建筑地震风险的使用工具以及制定全国范围可用的新建建筑规范。如前所述，UBC 规范是在 SEAOC 推荐条文的基础上制定的，虽然根据最新的研究成果和第一手的震害资料，UBC 进行了不断的更新与改进，但是它基本上只用于美国西部地区。在美国中部及东北部地区，使用的是由BOCA 制定的规范，而在美国东南部地区则主要使用 SBCCI制定的规范。需要说明的是，BOCA 和 SBCCI 的规范均采用了（即后来的 ASCE7）等国家规范的推荐条文；而在 1995年以前，ANSI/ASCE 规范的抗震设计条文均是以早期的 UBC为基础的，并没有包括 1971 年 San Fernando 地震后 UBC规范的一些重大改进。 在 FEMA 的资助下，为了制
