1、中华人民共和国行业标准水运工程抗震设计规范发布实施中华人民共和国交通部发布中华人民共和国行业标准水运工程抗震设计规范主编部门 中交水运规划设计院交通部第一航务工程勘察设计院批准部门 中华人民共和国交通部施行日期年月日关于发布 水运工程抗震设计规范 的通知交基发号各省 自治区 直辖市交通厅 局 委 办部属及双重领导企事业单位由我部组织中交水运规划设计院和交通部第一航务工程勘察设计院等单位修订的 水运工程抗震设计规范业经审查 现批准为强制性行业标准编号为自年月日起施行水运工程水工建筑物抗震设计规范同时废止本规范的管理和出版组织工作由部基建管理司负责 具体解释工作由中交水运规划设计院负责中华人民共和
2、国交通部一九九七年八月四日前言水运工程抗震设计规范 为水运工程通用标准 是 水运工程水工建筑物抗震设计规范的修订本本次修订是在总结十多年抗震设计经验 进行结构原形观测模型试验和抗震动力分析的基础上 借鉴国内外工程抗震的研究成果 对原规范作了补充和修改在结构抗震计算从单一安全系数法向以分项系数表达的极限状态设计法转轨的过程中 进行了可靠度分析和校准工作 使本规范安全可靠且便于操作修订后的新规范较充分地反映出我国在该领域的技术水平本规范的修订 主要依据现行国家标准 港口工程结构可靠度设计统一标准和现行行业标准 水运工程建设标准编写规定等本规范适用于设计烈度为度的码头和船闸抗震设计 对防波堤和修造船
3、建筑物等 可参照执行修订后的规范与原规范相比 结构抗震验算改为以分项系数表达的概率极限状态设计法对次生灾害严重或特别重要的水运工程建筑物 将原规范设计烈度笼统提高一度的提法改为进行地震危险性分析增加了用剪切波速划分场地土类型的方法土层的液化判别由一步改为两步 修改了液化判别公式 原规范对液化土层一律不计其强度新规范增加了部分利用土强度的计算方法设计反应谱由原规范的三条谱曲线改为四条 方便了使用修改后的地震土压力计算公式与港口工程其他规范计算公式得到了统一还增加了一些抗震设计的基本要求和抗震措施等本规范共章个附录及条文说明本规范由中交水运规划设计院负责解释在执行过程中请将发现的问题和意见及时向负
4、责单位反映 以便今后修订时参考本规范如有局部修订 其修订内容将在 水运工程标准与造价管理信息 上刊登目次总则符号抗震设计的基本要求场地 场基和岸坡场地可液化土地基地基承载力和岸坡稳定地震作用和结构抗震验算抗震验算的原则和条件地震惯性力地震土压力地震动水压力结构抗震验算抗震措施地基和岸坡重力式码头和重力墩高桩码头板桩码头斜坡码头和浮码头船闸附录建筑物自振周期的计算附录高度大于的空箱式和刚架 桁架式高桩墩式码头的地震惯性力及内力的计算附录地震土压力参数表附录本规范用词用语说明附加说明本规范主编单位 参加单位和主要起草人名单总则为防止或减轻地震对水运工程建筑物的破坏 制定本规范本规范适用于设计烈度为
5、度的码头和船闸的抗震设计 对于防波堤和修造船建筑物等 可参照执行当设计烈度为度时 可不进行抗震计算 但建筑物应按本规范适当采取抗震构造措施对抗震设计烈度高于度的水运工程建筑物 其抗震设计应作专门的研究论证一般临时性建筑物可不进行抗震设计按本规范进行抗震设计的水运工程建筑物 应能抵抗设计烈度的地震 如有局部损坏 经一般修理仍能继续使用水运工程建筑物抗震设计 应采用 中国地震烈度区划图确定的基本烈度为设计烈度对次生灾害严重或特别重要的水运工程建筑物以及高烈度区 应作危险性分析 当需要采用高于或低于基本烈度作为设计烈度时 应经批准施工期可不考虑地震作用 船闸检修情况宜按设计烈度降低一度进行验算按本规
6、范进行抗震设计时 尚应符合国家现行有关强制性标准的要求符号墩或柱截面面积计算方向墩身最大宽度第土条的宽度综合影响系数第层粘性土的粘聚力圆柱和方柱的附加质量系数矩形墩的形状系数垂直于计算方向的墩截面边长平行于计算方向的墩截面边长场地覆盖层厚度饱和土标准贯入点深度地下水位深度桩材料弹性模量计算面以上水平向地震主动土压力标准值计算面以上竖向地震主动土压力标准值作用在墙背上第层土顶面处的单位面积上的土压力强度作用在墙背上第层土底面处的单位面积上的土压力强度沿计算面的摩擦系数设计值地基土静承载力标准值钢材强度设计值永久作用标准值重力加速度质点系的总计算高度质点的计算高度第土层的厚度桩截面惯性矩土的抗液化
7、指数第层土的主动土压力系数水平向地震系数第层土的被动土压力系数竖向地震系数桩的平均计算受压长度桩的平均计算受弯长度土中粘粒含量百分点数集中在质点的质量液化判别标准锤击数临界值液化判别标准锤击数基准值未经杆长修正的饱和土标准贯入锤击数实测值地震动水压力合力标准值水平向地震惯性力标准值竖向地震惯性力标准值作用在直墙式建筑物上深度范围内的地震总动水压力标准值水面以下深度处的地震动水压力强度第个可变作用标准值地面上的均布荷载标准值地基土抗震承载力设计值拉杆拉力水平分力的标准值结构构件作用效应设计值计算方向结构自振周期墩的第一自振周期土层剪切波速土层加权平均剪切波速第土条的重力标准值每米宽钢板桩的弹性抵
8、抗矩第一振型质点或第分段重心处 的相对水平位移第土条重心至滑弧圆心的竖向距离计算点至水面的距离结构重要性系数第一振型参与系数综合分项系数剩余水压力分项系数永久作用分项系数地震动水压力分项系数水平向地震惯性力分项系数竖向地震惯性力分项系数第项可变作用分项系数抗震调整系数第层土与墙背间的摩擦角地震时粘性土负值计算深度系数计算地震土压力的地震角动水压力折减系数地基土抗震承载力设计值提高系数计算岸坡稳定分布系数地震时作用组合系数抗震设计的基本要求水运工程建筑物的场地选择 应根据需要进行工程地质水文地质和地震活动的调查研究和勘测工作 按照场地土 地质构造和地形地貌条件作综合评价宜选择对建筑物抗震相对有利
9、的地段 避开不利的地段 未经充分论证 不得在危险地段进行建设对抗震相对有利地段一般是指 建设地区及其邻近无晚近期活动性断裂 地质构造相对稳定 同时地基为比较完整的岩体和密实土层 岸坡稳定条件较好对抗震不利地段一般是指 建设地区及其邻近地质构造复杂有晚近期活动性断裂 场地中有可液化土层或软土层分布 岸坡稳定条件较差对抗震危险地段一般是指 建设地区地质构造复杂 有晚近期活动性断裂 有可能伴随强震产生地震断裂 地震时可能产生大滑坡 崩塌 地陷等 威胁建筑物安全而又难以处理者当地基主要持力层范围有可液化土层 软土层或严重不均匀土层时 应考虑其对结构的不利影响 并应采取必要的措施结构的平面和立面布置 宜
10、规则和对称 质量和刚度分布宜均匀 尽量降低建筑物重心位置抗震结构体系应符合下列要求应具有明确的计算简图和简捷 合理的地震作用传递路线结构构件及其连接应符合下列要求钢筋混凝土构件应合理选择尺寸 配置钢筋 增加延性 避免剪切先于弯曲破坏和钢筋锚固粘结先于构件破坏结构各构件之间的连接节点 其承载力不应低于连接构件的承载力可以有目的 合理地设置结构的薄弱部位对建筑物端部或转角部位 应采取措施提高其抗震能力宜增加结构的超静定次数装配式结构应采取加强整体连接的措施结构设计应考虑便于进行震后检修施工时 对抗震设计中关键部位的主要钢筋 不宜用比原设计延性差的钢筋代替场地 地基和岸坡场地场地类别 应根据场地土类
11、型和场地覆盖层厚度按表划分为四类 当有充分依据时可适当调整场 地 类 别 划 分表场地土类型场 地 覆 盖 层 厚 度坚硬场地土中硬场地土中软场地土软弱场地土场地土类型 宜根据地面以下范围或厚度小于的场地覆盖层范围内各土层的剪切波速 按表划分场 地 土 的 类 型 划 分表场地土类型土层的剪切波速场地土类型土层的剪切波速坚硬场地土中软场地土中硬场地土软弱场地土注为土层剪切波速为土层加权平均剪切波速当无实测剪切波速时 可按表划分土的类型 并按下列原则确定场地土类型 当为单一土层时 土的类型即为场地土类型 当为多层土时 场地土类型可根据地面下且不深于场地覆盖层厚度范围内各土层类型和厚度综合评定土
12、的 类 型 划 分表土的类型岩土名称和性状坚硬土岩石 密实的碎石土中硬土中密 稍密的碎石土 密实 中密的砾 粗 中砂的粘性土和粉土中软土稍密的砾 粗 中砂 除松散外的细 粉砂的粘性土和粉土的填土软弱土淤泥和淤泥质土 松散的砂 新近沉积的粘性土和粉土的填土注为地基土静承载力标准值场地覆盖层厚度应按地面至剪切波速大于的土层或坚硬土顶面的距离确定可液化土地基当设计烈度为度时 应对饱和土进行液化判别和相应的地基处理 当设计烈度为度时 可不进行液化判别 但对液化敏感的码头 船闸结构 可按度考虑地面以下内 存在饱和砂土或粉土层时 应首先按第条进行是否液化的初步判别 对初步判别为可液化的土层应按第条作进一步
13、判别当有条件时 尚可采用其他判别方法对饱和砂土或粉土层 当符合下列条件之一时 可初步判别为不液化地质年代为第四纪晚更新世及其以前时当采用六偏磷酸钠作为分散剂的测定方法测得的粉土 其粘粒 粒径小于的颗粒 含量的百分点数度度和度分别不小于和时采用标准贯入试验判别法进行地基土的液化判别时 符合式应判定为液化土式中未经杆长修正的饱和土标准贯入锤击数实测值液化判别标准锤击数临界值可按下式计算式中液化判别标准锤击数基准值 烈度度时为度时为度时为饱和土标准贯入点深度地下水位深度粘粒含量百分点数 当小于或为砂土时 均应取建筑物建成后和建造前的地面高程和地下水位有较大变化时 式中各项应采用建成后的相应值 且标准
14、贯入击数可按下式修正式中建筑物建成后的饱和土标准贯入锤击数修正值建筑物建成后的饱和土标准贯入点深度建筑物建成后的地下水位深度地基内有液化土层时 可不计该层土的强度 当有经验或经论证可利用该层土的部分强度时 可根据抗液化指数对液化土层的桩侧摩阻力 内摩擦角等力学指标进行折减其折减系数可按表采用液化土力学指标的折减系数值表抗液化指数可按下式计算式中抗液化指数地基承载力和岸坡稳定在水运工程建筑物地基的抗震验算中 对于液化土层以下的土层 当按现行行业标准 港口工程地基规范采用固结快剪强度指标计算地基承载力时 抗力分项系数可降低至正常情况下的当采用查表法时 地基土的抗震承载力设计值可按式予以提高液化土层
15、以上的土层承载力设计值不应修正式中地基土抗震承载力设计值经基础宽度和埋深修正后的地基土静承载力设计值地基土抗震承载力设计值提高系数 按表采用地基土抗震承载力设计值提高系数表地基土松砂 非液化状态一般砂土 非液化状态密实的碎石土 包括夯实的抛石基床 和基岩地震时桩的垂直承载力抗力分项系数 在一般粘性土和砂土中 可降为正常情况下的在软土和非液化状态的松砂中不宜降低对地震作用下的岸坡整体稳定验算 当采用圆弧滑动面法见图验算时 应满足下列公式的要求图地震作用下圆弧滑动稳定性计算示意图式中综合分项系数 取第土条的重力标准值水下用浮重度 计入渗透力时 对浸润线以下 设计低水位以上 改用饱和重度计算滑动力矩
16、第土条顶面上的荷载 在坡顶上的堆货荷载按第条确定第土条的宽度第土条弧线中点切线与水平线的夹角第土条的水平向地震惯性力标准值第土条重心至滑弧圆心的竖向距离滑弧半径由其它因素产生的滑动力矩抗力分项系数 取第土条滑动面上土的粘聚力标准值第土条滑动面上土的内摩擦角综合影响系数 取水平向地震系数 按表采用分布系数 坡顶处取坡底及其以下取并沿高度直线分布 计算整坡稳定时 其值为计算局部稳定时 可取该局部高度的平均值第土条的重力标准值水下用饱和重度验算时 原则上应通过动力试验测定土体在地震作用下的抗剪强度指标无动力试验条件时 除第条中定义的可液化土外 可用固结不排水强度指标或相当的抗剪强度抗力分项系数不应小于如有实际经验 可针对工程的具体情况 按现行行业标准 港口工程地基规范 的规定适当调整抗力分项系数地震作用和结构抗震验算抗震验算的原则和条件水运工程建筑物抗震设计属偶然状况 仅应进行承载能力极限状态验算 抗震稳定和承载力验算不应进行正常使用极限状态验算在抗震设计中进行作用组合时 各种作用的标准值为静力计算时的数值 即现行行业标准 港口工程荷载规范有关规定值乘以地震时各作用组合系数可按表采用地震时各