1关于发布《水运工程抗震设计规范》的通知交基发[1998]216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JTJ225—98,自1999年6月1日起施行。《水运工程不工建筑物抗震设计规范》(JTJ201—87)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。中华人民共和国交通部一九九八年四月二十日修订说明(条文说明)本规范根据交通部工技字(1990)326号文修订。主编单位为中交水运规划设计院、交通部第一航务工程勘察设计院,参加单位为交通部第二航务工程勘察设计院、天津港湾工程研究所、天津大学、大连理工大学、河海大学和南京水利科学研究院等。本规范编写吸收了近十年来国内外工程抗震经验和抗震科研成果,并参考了国内外抗震规范。在编写过程中广泛征求了意见,经反复讨论修改而成。为便于使用,正确理解和掌握规范的条文,在编写条文的同时,编写了条文说明。本规范各章及附录的编写人员如下:第1章刘杏忍第2章邱驹、刘杏忍第3章王正心、高明、刘杏忍、张美燕第4章张美燕第5章王正心、刘杏忍、邱景行、邱驹、连竞、王云球、高明、吕江华第6章张美燕、邱驹、连竞、王正心、高明、王云球、邱景行、刘杏忍、吕江华附录A(未修改)附录B(未修改)附录C王云球规范总校工作领导小组:组长:仉伯强副组长:姜明宝成员:杜廷瑞贺铮孙毓华刘杏忍本规范总校组:组长:孙毓华刘杏忍成员:仉伯强姜海滨杜廷瑞2王正心邱驹张放王小萍本规范于1997年10月9日通过部审,1998年4月20日发布,1999年6月1日起实施。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》(JTJ201—87)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》(GB50158)和现行行业标准《水运工程建设标准编写规定》(JTJ200)等。本规范适用于设计烈度为6、7、8、9度的码头和船闸抗震设计;对防波堤和修造船建筑物等,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6章、4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。1总则1.0.1为防止或减轻地震对水运工程建筑物的破坏,制定本规范。1.0.2本规范适用于设计烈度为6、7、8、9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6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9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。31.0.3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。1.0.4水运工程建筑物抗震设计,应采用《中国地震烈度区划图(1990)》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。1.0.5按本规范进行抗震设计时,尚应符合国家现行有关强制性标准的要求。条文说明1.0.2本条规定了本规范的适用范围。在《水运工程抗震设计规范》编制和修订过程中,对码头、船闸等水运工程建筑物的震害进行了大量调查、动力特性实测、模型试验及震害验算等工作,有关条文适用于码头抗震设计。船闸地震作用标准值按本规范计算,船闸抗震验算部分仍采用《水运工程水工建筑物抗震设计规范》JTJ201-87。对防波堤和船坞、船台、滑道等修造船水工建筑物,由于震害资料少,规范编制中未作专门研究,但这些建筑物的设计原则和结构构造与码头、船闸有许多共同点,所以可根据具体情况参照执行。本规范的适用范围,除设计烈度7、8、9度地区外,还增加了6度区。它体现了1986年全国抗震工作会议作出的关于6度区抗震的决策精神。因为:国内外地震预报工作尚处于发展阶段及我国建国以来多次大震发生在预期的低烈度地区实际情况。在6度地区采取抗震措施有利于提高结构抗震性能,而且增加投资有限。因缺乏设计烈度为10度地区震害资料及抗震经验,所以规范规定对设计烈度高于9度的水运工程建筑物,其抗震设计应进行专门研究。一般临时性建筑物,因使用期限短暂,故不进行抗震设防。1.0.3按本规范进行抗震设计的水运工程建筑物,在遭遇设计烈度地震时,建筑物不损坏或稍有损坏。如果要求建筑物震后完好无损,目前的工程抗震技术水平难以做到,且将会大大增加工程投资,是不经济不合理的。1.0.4我国目前仍以基本烈度作为抗震设计的基本指标,《中国地震烈度区划图(1990)》所示烈度为在50年期限内,一般场地条件下,可能遭遇超越概率10%的烈度值,称之为基本烈度。水运工程建筑物一般采用基本烈度为设计烈度。对进行过地震安全性评价或地震小区划工作的工程地区,也可按审批过的地震动参数进行设计。对次生灾害4严重的或特别重要的水运工程建筑物,应对工程场地开展必要的危险性分析,按经审批后的地震烈度或地震动参数进行设计。船闸大修根据实际经验是约十年一次,每次检修需40~50天,地震机遇较小,但大修情况往往是分离式闸室墙的控制情况,必须进行抗震验算。因此规范规定船闸检修情况,可按设计烈度降低一度进行验算。2符号A——墩或柱截面面积B——计算方向墩身最大宽度bi——第i土条的宽度C——综合影响系数cn——第n层粘性土的粘聚力C1——圆柱和方柱的附加质量系数C2——矩形墩的形状系数D1——垂直于计算方向的墩截面边长D2——平行于计算方向的墩截面边长dov——场地覆盖层厚度ds——饱和土标准贯入点深度dw——地下水位深度E——桩材料弹性模量EH——计算面以上水平向地震主动土压力标准值EV——计算面以上竖向地震主动土压力标准值en1——作用在墙背上第n层土顶面处的单位面积上的土压力强度en2——作用在墙背上第n层土底面处的单位面积上的土压力强度f——沿计算面的摩擦系数设计值fk——地基土静承载力标准值ft——钢材强度设计值G——永久作用标准值g——重力加速度H——质点系的总计算高度Hi——质点i的计算高度hi——第i土层的厚度I——桩截面惯性矩IN——土的抗液化指数Kan——第n层土的主动土压力5系数KH——水平向地震系数Kpn——第n层土的被动土压力系数KV——竖向地震系数LN——桩的平均计算受压长度LM——桩的平均计算受弯长度Mc——土中粘粒含量百分点数mi——集中在质点i的质量Ncr——液化判别标准锤击数临界值N0——液化判别标准锤击数基准值N63.5——未经杆长修正的饱和土标准贯入锤击数实测值PD——地震动水压力合力标准值PH——水平向地震惯性力标准值PV——竖向地震惯性力标准值PZ——作用在直墙式建筑物上Z深度范围内的地震总动水压力标准值pz——水面以下深度Z处的地震动水压力强度Qik——第i个可变作用标准值q——地面上的均布荷载标准值RE——地基土抗震承载力设计值RH——拉杆拉力水平分力的标准值S——结构构件作用效应设计值T——计算方向结构自振周期T1——墩的第一自振周期Vs——土层剪切波速Vsm——土层加权平均剪切波速Wi——第i土条的重力标准值Wz——每米宽钢板桩的弹性抵抗矩x1(i)——第一振型质点i(或第i分段重心处)的相对水平位移yi——第i土条重心至滑弧圆心的竖向距离Z——计算点至水面的距离γ0——结构重要性系数6γ1——第一振型参与系数γEQ——综合分项系数γEW——剩余水压力分项系数γG——永久作用分项系数γPD——地震动水压力分项系数γPH——水平向地震惯性力分项系数γPV——竖向地震惯性力分项系数γQi——第i项可变作用分项系数γRE——抗震调整系数δn——第n层土与墙背间的摩擦角εh——地震时粘性土负值计算深度系数θ——计算地震土压力的地震角η——动水压力折减系数ηs——地基土抗震承载力设计值提高系数ξ——计算岸坡稳定分布系数ψ——地震时作用组合系数3抗震设计的基本要求3.0.1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。3.0.2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。3.0.3结构的平面和立面布置,宜规则和对称,质量和刚度分布宜均匀,尽量降低建筑物重心位置。73.0.4抗震结构体系应符合下列要求。3.0.4.1应具有明确的计算简图和简捷、合理的地震作用传递路线。3.0.4.2结构构件及其连接应符合下列要求:(1)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;(2)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。3.0.4.3可以有目的、合理地设置结构的薄弱部位。3.0.4.4对建筑物端部或转角部位,应采取措施提高其抗震能力。3.0.4.5宜增加结构的超静定次数。3.0.5装配式结构应采取加强整体连接的措施。3.0.6结构设计应考虑便于进行震后检修。3.0.7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。条文说明3.0.1近年来国内外发生的强烈地震,给一些水运工程建筑物造成了不同程度的破坏,其破坏程度与所在地区的地质构造活动性、场地及地形地貌密切相关。震后宏观考察发现,场地选择十分重要。选择在对抗震有利地段建设,当遭遇地震作用时,建筑物震害就轻。3.0.2地基液化是导致建筑物震害的重要原因之一,液化的程度越重,震害也越重。国内外多次地震震害表明,震害地区一些码头破坏的主要原因之一是由于地基或岸坡中有部分土层发生液化所致。当地基或岸坡中有软土层或严重不均匀土层时,地震时将加剧地基或岸坡的沉降、滑移,对水运工程建筑物的稳定影响极大,例如对高桩码头来说,它将加剧接岸结构的变形和破坏,增加对前方结构的推力,加重结构破坏。因此抗震设计必须结合具体情况对可液化土层、软土层或严重不均匀土层采取必要的措施。3.0.3国内外较多地震震害表明若结构的平、立面布置不规则、不对称,或其刚度和质量分布不