◆ ◆ ◆ ◆
对广东省新高规一些疑问的解答
华南理工大学建筑设计研究院有限公司 , 方小丹
◆ ◆ ◆ ◆
广东省标准《高层建筑混凝土结构技术规程》（DBJ/T 15-92-2021）于2021年6月开始实施，至少已有超过130个超限高层建筑工程项目采用该新高规进行设计，《建筑结构》特邀新高规主编单位华南理工大学建筑设计研究院有限公司首席总工程师、全国工程勘察设计大师、《建筑结构》编委方小丹就其实施过程中的一些疑难问题进行答惑解疑。
内容如下
Q1：已经生效的《建设工程抗震管理条例》16条规定：“位于高烈度设防地区、地震重点监视防御区的新建学校、幼儿园、医院、养老机构、儿童福利机构、应急指挥中心、应急避难场所、广播电视等建筑应当按照国家有关规定采用隔震减震等技术，保证发生本区域设防地震时能够满足正常使用要求。”广东省新高规如何执行？
保证发生本区域设防地震时能够满足正常使用要求，即要求“中震不坏”。按条例16条规定，8度及以上高烈度设防区的上述工程，应采用隔震减震技术。
对7度及以下的上述乙类工程，依据广东省新高规进行设计时，可设定结构抗震性能目标为B级，设防地震(中震)、罕遇地震（大震）作用下构件的性能水准分别为2、3；也可设定结构抗震性能目标为C级，中震、大震作用下构件的性能水准分别为3、4，抗震构造等级按设防烈度提高1度采用。
广东省新高规中，设防烈度地震作用下，构件承载力不小于地震作用效应组合，表明“中震不坏或中震基本不坏”，可“保证发生本区域设防地震时能够满足正常使用要求。”
一般来说，6度及7度（0.1g）Ⅰ、Ⅱ类场地的建筑地震力较小，不增加或少增加投资就可满足B级性能目标的要求，因而可设定性能目标为B级,此时可按设防烈度确定抗震构造等级；7度(0.1g)Ⅲ、Ⅳ类场地及7度（0.15g）时，地震力较大，可设定性能目标为C级，抗震构造等级按设防烈度提高1度采用。
对8度及以上、非上述的乙类工程，如面积超过17000平方米的商场，也可采用抗震设计，抗震性能目标可定D级，抗震构造等级按设防烈度提高1度（特一级）采用。条件合适时，鼓励采用隔震减震技术。
2022年8月25日，广东省住房和城乡建设厅发布《广东省住房和城乡建设厅关于贯彻落实〈建设工程抗震管理条例〉加强房屋建筑和市政基础设施工程抗震管理的通知》规定：“对高烈度设防地区、地震重点监视防御区的新建学校、幼儿园、医院、养老机构、儿童福利机构、应急指挥中心、应急避难场所、广播电视建筑，应当按照国家有关规定采用隔震减震技术或提高抗震性能目标等措施。”这就给了高烈度设防地区上述工程的设计多一种选择：提高抗震性能目标，采用抗震设计。具体来说，8度及以上的上述工程，抗震设计时的性能目标提高为C级，同时，抗震构造措施按9度考虑，即按特一级采用。
Q2：采用广东省新高规的抗震设计谱计算长周期结构的倾覆力矩偏小，为什么？
不是采用广东省新高规抗震设计谱计算长周期结构的倾覆力矩偏小，而是采用《抗规》抗震设计谱计算的倾覆力矩偏大。
现行《抗规》抗震设计谱存在以下缺陷：
1）与场地类别无关的地震影响系数最大值，有悖于软土场地上结构地震反应大于硬土场地上地震反应的一般规律。
2）基于绝对加速度谱构建的抗震设计谱不能通过拟谱关系获得物理意义明确、合理的抗震设计速度谱和位移谱。
3）反应谱长周期段由于人为调整，与地震动的统计特性不符，导致加速度反应谱对应的功率谱和位移谱在长周期段异常，也导致长周期结构的计算地震响应（力和位移）偏大。
4）设计谱特征周期取值的大小控制设计谱平台段、第一、二下降段的窄宽，对长周期建筑结构的地震作用取值比较敏感，过去基于模拟强震记录获得偏少的地震记录，可能造成设计谱长周期段特征点取值的偏差。
5）隔震和消能减震建筑设计纳入规范，可显著增加结构的阻尼比；但反应谱长周期区段出现了高阻尼比反应谱值大于低阻尼比反应谱值的反常情况。阻尼比较大的地震影响系数衰减速率明显低于阻尼比较小的地震影响系数的衰减，不符合工程中不同阻尼比结构的地震动衰减关系。
4种抗震设计谱的比较如图1（a）所示，在长周期段(约T>4.5s)地震影响系数值不同，日本规范谱最大，中国规范谱和美国规范谱次之，广东省新高规设计谱(以下统称设计谱)最小；T>7s之后，日本规范谱值与中国规范谱值基本相当甚至略小，广东省新高规设计谱值与美国规范谱值基本相当；总体的趋势均是随振动周期增大而衰减，衰减指数不同。由拟谱关系(Sd=Sα/ω2)得到的位移系数谱(图1（b）)在长周期段出现了显著的差异，美国规范位移系数谱(T>6s)和广东省新高规设计位移系数谱(T>3.5s)随周期增大保持不变，而日本规范和中国规范的位移系数谱随周期增大显著增大。
(a) 地震影响系数谱
(b) 位移系数谱
图1 抗震设计谱比较
在长周期段，位移谱随周期增大而显著增大是不符合位移谱衰减统计特征的，即结构自振周期达到某一值时，相对位移谱并不随自振周期增大而增长，在极长周期处应等于地震动地面位移的最大值。功率谱则表示地震动能量在不同周期处的分布密度，实际上反映了地震动对结构的能量输入。因此，随结构自振周期的增加，输入能量应逐渐衰减，周期趋近无穷大时相应的输入能量应趋近于零，结构趋于静止。从《抗规》加速度反应谱求出的功率谱在长周期段则相反，能量分布密度随着周期的增大而增大。研究表明，《抗规》反应谱长周期段有人为调整，改变了地震动的特性，导致加速度谱对应的位移谱和功率谱在长周期段异常，如图2所示。
图2 《抗规》反应谱对应的功率谱
采用绝对加速度谱来标定抗震设计谱，必然导致长周期段不同阻尼比谱曲线交叉的不合理现象，如图3所示。
图3 《抗规》不同阻尼比地震影响系数曲线
人为提高长周期段的谱值、人为加大低阶振型的地震剪力，是导致长周期结构计算倾覆力矩偏大的主要原因。以下通过算例来做进一步的说明。
抗震设计谱是基本相同条件下大量地震动反应谱的最有代表性统计平均曲线，基于设计反应谱分析的结构响应比实际响应可能偏大。为衡量反应谱分析结果的合理性，采用两组地震动的时程分析结果作为比较。分别选用汶川地震动和东日本地震动记录各8条，两组地震动记录均富含长周期分量，按中国规范8度区多遇地震的设计加速度(a=70gal)进行弹性动力时程分析。
原始地震记录信息如表1所示，经过零线修正和带通滤波处理，低频截止频率0.05Hz，东日本地震动记录对应的场地条件是按中国规范的场地分类标准确定。为保留频谱特征，只进行简单的加速度峰值缩放，通过反应谱分析，两组地震动记录的平均加速度反应谱和位移反应谱如图4所示，从图中平均位移反应谱可看出，所选用的地震动记录长周期分量较丰富。
(a) 加速度反应谱
(b) 位移反应谱
图4 地震动记录反应谱
通过两个超高层实际工程结构算例，分析按图1（a）所示的中国规范、美国规范设计谱以及广东省新高规设计谱的反应谱分析结果与弹性动力时程分析结果的差异，其中振型分解反应谱分析采用SRSS组合；结构三维视图如图5所示，结构模型1为深圳奥园国际中心，地面以上结构高200.5m，48层结构；结构模型2为贵阳国际金融中心，地面以上结构高380m，80层结构。
(a) 结构模型1 (b) 结构模型2
图5 算例结构模型
结构系统阻尼比均设定为0.05，结构模型1考虑30个振型参与计算，振型质量参与系数96%；结构模型2考虑60个振型参与计算，振型质量参与系数92%。两个结构模型的前6阶振动周期如表2所示。
下列各图中，除异常的红色线有标识外，每组3条曲线从左至右的阻尼比分别为0.2、0.1、0.05。
(a) 楼层剪力比较
(b) 倾覆力矩比较
(c) 层间位移率比较
(d) 侧向位移比较
图6 结构模型1(Y向)
（a）楼层剪力比较
(b) 倾覆力矩比较
(c) 层间位移率比较
(d) 侧向位移比较
图7 结构模型2(X向)
为方便比对，两结构模型分别采用我国《抗规》、美国规范UBC1997、欧洲规范Eurocode 8和广东省新高规的反应谱分析（阻尼比5%）所得楼层剪力和倾覆力矩如图8、图9和表3、表4所示。
（a）楼层剪力比较
（b）倾覆力矩比较
图8 结构模型1
（a）楼层剪力比较
（b）倾覆力矩比较
图9 结构模型2
Q3：欧、美规范的抗震设计方法与广东省新高规的方法有什么不同？
欧、美等国家抗震设防采用的最大地面加速度与我国大致相同。美国以最大考虑地震（Maximum considered earthquake）地面加速度的2/3作为设计地震的地面加速度，与美国西部50年超越概率10%的地震动相当。通过强柱弱梁、强剪弱弯等的设计要求和抗震构造获得设计需求的延性能力以及考虑结构、材料等的超强，得到不同的地震反应修正系数R，形成不同R-μ组合。地震力直接与结构的延性以及结构、材料的超强挂钩，如UBC1997设计地震基底剪力：
采用上述基于设防烈度地震和R-μ-T原则的抗震设计方法不存在我国规范按小震设计的一系列缺点。在结构抗震概念上能反映结构形式、结构体系、结构规则性、结构塑性变形能力、耗能能力、结构超强程度等许多因素的影响。地震反应修正系数（地震力折减系数）R或性能系数q（Europe 8采用的地震力折减系数）综合反映了结构整体抗震能力的本质，与结构在设防烈度地震作用下进入弹塑性状态的实际情况相对应。
但存在如下问题：
1)利用结构的超强、延性折减地震力，折减的幅度还比较大，有至1/5～1/8者，表明结构已屈服、明显进入弹塑性，但又用弹性设计谱、振型分解法进行结构地震反应分析，逻辑上有缺陷。
2)对多自由度结构而言，沿高度方向结构各层的延性需求分布并非均匀，一般来说，底部最大，中部较小，由于高阶振型的影响，上部又较大。与单自由度结构不同，地震力与结构延性没有准确的一一对应关系，不容易以一个简单的系数来概括。
3)各种结构体系的延性是有差别的，但与结构构成、设计、构造的关系很大，结构千变万化，规范较难做归并，区分比较粗糙，因而更多是经验性的，而我们缺乏这方面的经验。
4)结构的塑性变形是不可恢复的变形，利用结构的延性对地震作用做过多的折减，将导致震后结构存在过量不可恢复的变形，修复难度和成本增加。
广东省新高规DBJ/T 15-92-2021直接采用设防烈度地震（中震）进行结构构件的抗震承载力验算。在原《规程》基于性能水准的设计表达式的基础上，引入明显进入弹塑性的C、D级性能目标结构的地震力折减系数c，规定丙类建筑的最低性能目标，提出基于抗震性能的设计表达式：
表达式的特点：
1）效应为竖向荷载与中震作用效应组合标准值，不包括风荷载。
2）抗力为材料强度标准值计算的承载力标准值，取消了抗震承载力调整系数γRE以及与抗震等级相关的各种内力增大系数。
3）采用允许应力法(ASD)设计，承载力利用系数ξ的倒数即为安全系数K；安全系数的高低间接表达不同性能水准结构构件在地震中的损伤程度。
4）以重要性系数η调整地震中对结构安全贡献不同的构件安全度；柱较重要，地震效应不折减或略有增加；梁端受弯屈服对结构安全影响较小，汶川地震中大部分塑性铰出现在柱端而不在梁端，表明梁端截面由于材料及楼板的作用而超强，有必要降低其受弯承载力。一般情况下，框架梁端η可取0.5。
5）压剪和弯拉承载力利用系数的不同取值结合构件重要性系数、竖向荷载作用下梁端弯矩的调幅，可自动实现结构抗震设计要求的强柱弱梁、强剪弱弯。一般情况下，竖向荷载作用下框架梁端的弯矩调幅系数可取0.7~0.8。
6）引入地震力折减系数c。可理解为设防烈度地震作用下结构构件非弹性刚度的影响。
取消与抗震等级相关的内力增大系数，相应地将抗震等级改为抗震构造等级，与原《规程》的抗震构造措施基本保持一致。抗震构造等级一、二、三级表达高延性、中等延性、低延性构造，大致对应于美国规范的特殊、中等、普通三个等级。不同的是，延性的高低不直接与地震力的折减程度相关，而作为结构塑性内力重分布能力高低的衡量。以上各大震性能水准所对应的抗震构造等级，第5水准不应低于一级，第4水准不应低于二级，第3水准不应低于三级，第2水准不应低于四级。
美国的抗震设计规范除了考虑结构刚度退化外，还利用结构延性和超强折减设防烈度地震的地震力。广东省新高规不利用结构延性折减地震力，竖向抗侧力构件的设计也不利用结构超强，仅水平构件的受弯承载力适度考虑结构超强以利于强柱弱梁、强剪弱弯机制的实现，这是与美、欧抗震规范最大的区别，也表明广东省新高规的设计方法较之欧美设计规范偏于保守，有进一步改进的空间。地震高烈度区应采用高延性构造，低烈度区可采用较低延性构造，原则大致相同。广东省高规更多考虑的是保证结构在罕遇地震作用下的延性。
Q4：一般情况下，广东省新高规不验算大震作用下构件的承载力，仅验算结构竖向构件的受剪截面，为什么？
参考美国规范的做法。美国采用一阶段、一水准的建筑抗震设计方法，不计算大震作用下的结构构件承载力。如UBC1997设计地震基底剪力：
The total design base shear need not exceed the following:
式中：2.5为动力放大系数最大值；Cv、Ca为地震系数，对场地地面运动加速度的定量估计,与场地类别相关，B类场地与我国设防烈度地震（中震）相当；I为建筑重要性系数,一般建筑I=1，重要、特别重要建筑I=1.25、1.5；W为建筑物恒荷载，计入仓储使用活载的25%以及雪载（大于1.44kN/m2时，可折减）；R为地震力折减系数，主要考虑结构的延性和超强，与结构体系相关，一般的钢筋混凝土框架-剪力墙结构R=5.5,高延性的特殊抗弯框架R=8.5。
由上式可知，对于一般建筑，考虑结构延性和超强的地震力折减之后，依美国规范确定的设计地震力可以比我国《抗规》的“小震”还小。
那么，广东省新高规不进行罕遇地震弹塑性计算，能保证结构在罕遇地震下满足预期的性能目标吗？
A级，中震性能水准1，大震性能水准2：
中震作用下构件承载力验算时压剪、拉弯的安全系数K分别为1.65、1.45。
大震作用下考虑材料的超强系数1.25，普通受压竖向构件的安全系数约为1.65×1.25=2.06。
关键构件的安全系数约为2.06×（1.05~1.15）=2.16~2.37。
受弯水平构件的安全系数约为1.45×1.25=1.8。
大震的弹性地震力约为中震的1.5~2倍，可满足性能水准2关键构件和竖向构件无损坏、耗能构件轻微损坏，结构宏观“基本完好、轻微损坏”的预期目标。
B级，中震性能水准2，大震性能水准3：
中震作用下构件承载力验算时压剪、拉弯的安全系数K分别为1.5、1.3。
大震作用下考虑材料的超强系数1.25，普通受压竖向构件的安全系数约为1.5×1.25=1.88。
关键构件的安全系数约为1.88×（1.05~1.15）=1.97~2.16。
受弯水平构件的安全系数约为1.3×1.25=1.63。
C级，中震性能水准3，大震性能水准4：
中震作用下构件承载力验算时压剪、拉弯的安全系数K分别为1.35、1.2。
大震作用下考虑材料的超强系数1.25，普通受压竖向构件的安全系数约为1.35×1.25=1.69。
关键构件的安全系数约为1.69×（1.05~1.15）=1.77~1.94。
受弯水平构件的安全系数约为1.2×1.25=1.5。
D级，中震性能水准4，大震性能水准5：
中震作用下构件承载力验算时压剪、拉弯的安全系数K分别为1.2、1.0。
大震作用下考虑材料的超强系数1.25，普通受压竖向构件的安全系数约为1.2×1.25=1.5。
关键构件的安全系数约为1.5×（1.05~1.15）=1.56~1.73。
受弯水平构件的安全系数约为1.0×1.25=1.25。
大震性能水准5对应的抗震构造等级不低于一级，属高延性构造，结构延性系数远大于3；罕遇地震作用弹性地震力约为设防烈度地震的1.5~2倍，水准4的构件中震验算时地震力折减系数0.7，相当于罕遇地震力折减了2/0.7=2.86倍<3倍，可满足罕遇地震作用下关键构件中度损坏，部分竖向构件严重损坏，耗能构件严重损坏，结构宏观“比较严重损坏”的预期目标。
较复杂的结构可通过大震弹塑性分析复核预设的结构性能目标。
美国规范Building code requirements for structural concrete: ACI 318-19、Minimum design loads for buildings and other structures: ASCE/SEI 7-22等明确混凝土结构的抗震超强系数为2.5~3.0。考虑结构实际存在的超强和延性，可以解释大部分震害调查和大震弹塑性分析的结果，即结构在地震中的实际表现往往比预期达到的性能目标更理想。
Q5：广东省新高规规定计算地震作用效应时连梁的刚度折减系数不大于0.3，为什么？
参考美国Guidelines for Performance-Based Seismic（2.03）规定：连梁刚度的折减系数为0.07(l/h)≤0.3，l/h为连梁的跨高比。
混凝土梁受弯开裂后，梁的弯曲刚度有较大幅度的下降。在强烈地震作用下连梁受弯屈服，则梁的地震剪力不随地震作用的增大而增大，保证了连梁的强剪弱弯；与此同时，结构的刚度退化，地震力减小；按较小的约束弯矩设计剪力墙，也增加了剪力墙的安全度。
Q6：在设防烈度地震作用下，如何考虑结构刚度的退化？
强烈地震作用下，结构刚度有不同程度的退化。采用弹性刚度进行计算，将导致计算地震力偏大。
美国《房屋建筑混凝土结构规范》(ACI 318-05) 10.11.1条规定，计算地震力时对梁、柱、墙的弹性刚度进行折减：柱：0.7，剪力墙：0.7（未开裂），0.35（开裂）。
的确，由于未考虑中震作用下结构非弹性刚度的影响，计算地震力偏大。但如果对竖向构件刚度折减，折减系数的大小还要确认构件是否开裂，则实际操作比较困难，需要反复迭代。先是按不开裂的折减系数，一轮计算下来，发现有些构件开裂，调整折减系数，刚度小的受力较小，发生内力重分布，其他原来不开裂的由于受力增大，开裂了，又要再调整系数，重新计算。
在这些过程中，可能由于结构整体刚度的降低而总的地震力减小，构件之间由于相对刚度的不同而内力重分布，所进行的已经是粗糙的弹塑性分析。实际上，结构千变万化，即便开裂，也有程度之分，有些严重，有些轻微，结构刚度退化的程度不同，就算美国Guidelines for Performance-Based Seismic（2.03）构件刚度的折减系数，其实也十分粗略。因此，用同样粗略的地震力折减系数c考虑非弹性刚度的影响，效果大致相同，操作更为简便。
Q7：第3、4性能水准结构，设防烈度地震、罕遇地震的地震力折减系数c取值相同，合理吗？
不合理。
抗震性能目标为C、D级的结构在大震作用下的反应需采用弹塑性分析方法，所谓“等效弹性”方法其实并不等效，无法考虑强烈地震作用下结构构件刚度退化程度不同、内力重分布的实际情况。考虑到大震作用下构件的弹塑性内力计算的复杂性和不确定性，验算受剪截面时也可采用简化方法：地震作用方向的地震剪力由该方向剪力墙的总截面面积抵抗，大震弹塑性剪力可按弹性计算的地震剪力乘以地震力折减系数，第3、第4性能水准的折减系数分别取0.85、0.70，与中震相同。通常高层建筑的抗震承载力由压弯控制而不是受剪控制，且验算时可采用材料强度极限值的平均值，受剪截面不满足要求的情况罕见。验算时也可采用弹塑性静力或动力分析得到的地震弹塑性剪力。
Q8：大震时，结构已经进入非线性状态，内力重分布使得结构的大震变形和内力分布与中震有本质的区别。使用等效弹性方法验算大震的斜截面剪切承载力并不合理。目前一些商用计算程序如perform-3D等能直接提取构件的弹塑性内力，能否直接用于构件的承载力验算？
反应谱法尽管有局限性，但其优点是显然的，是迄今为止世界上主流的抗震设计方法。反应谱是单质点弹性体系在地震动作用下的最大反应，抗震设计谱是大量单质点体系弹性反应谱的平均谱，是“最大反应的平均”，且结构各周期点的最大反应并不同时发生。近年来的震害调查表明，正常设计、正常施工的钢筋混凝土结构经历了设防地震甚至比设防烈度高3、4度地震的考验，严重损坏、倒塌的甚少。这表明在强烈地震中，结构的各种积极因素被动员起来，包括结构构件的承载力安全度储备、结构延性、材料超强、结构超强、非结构构件（砖填充墙等）的实际结构作用、结构与地基的相互作用等等。其中有些因素目前的非线性弹塑性分析尚难以考虑。
非线性弹塑性方法的最大缺点是其不确定性，地震动输入的不确定、材料本构、屈服准则的不确定，结构损伤程度评估标准的不确定等等。结构反应高度依赖于地震动输入的频谱特性，实际工程中，不同的地震波，结构的基底剪力相差几倍的情况常见。一个构件，虽然程序可以提取内力，但要提取那一条地震波的内力？是平均还是取最大？不论平均还是最大，理论上都是不正确的。基于以上原因，现阶段非线性分析还只能用于结构在大震作用下宏观表现的评价，用于构件设计还要慎重，有较高水平的设计人还是少数，一旦放开，后果难以估计。
Q9：地震高烈度区的一般结构在设防烈度地震作用下已明显进入弹塑性。是否允许使用非线性分析的结果来进行构件的承载力设计？
不允许。考虑到非线性分析的不确定性、离散性较大，进行设防烈度地震下的结构构件承载力校核或设计时，有确定的方法才不会引起不易验证的争议而导致混乱。
Q10：广东省新高规仅控制地震作用的底部剪力系数是否满足要求，不控制楼层剪力系数，为什么？
依据建筑结构抗震设计的基本概念，参照美国相关抗震设计规范的做法。
底部剪力系数反映输入地震动的大小，具有明确的物理意义。但楼层剪力系数并不具备此物理意义。结构某一层的水平剪力小，是结构自身的动力特性使得该层的惯性力小。若底部剪力系数能满足限值的要求，则表明结构已经承受了规定的最小地震作用，那么，就不应该放大某层的地震作用。如底部剪力系数不能满足限值的要求，则各层的地震剪力均按比例放大，剪力的分布才符合结构自身的动力特性。
Q11：长周期结构有较多楼层的地震剪力不满足剪重比要求，是不是表明结构的刚度偏小？
不是。
是基底最小剪力系数偏大。最小剪力系数的规定参考了美国相关规范。人为规定的最小剪力系数与结构刚度无关。
广东省新高规的抗震设计谱以拟加速度谱（位移谱）标定。对长周期结构，如出现弹性恢复力fs(t)小于滞回恢复力fp(t)较大的情况，采用拟加速度谱进行抗震设计可能导致地震作用取值偏小。在这个意义上，也可以认为最小剪力系数是采用拟加速度谱对长周期结构进行抗震设计时，因拟加速度谱忽略了结构固有阻尼力fd(t)，增大了滞回恢复力fp(t)的影响，为保证结构安全而采取的设计措施是必要的。对此问题的详细说明可见参考文献[4]。
Q12：广东省新高规3.4.4条规定：“建筑结构平面布置应避免或减少结构整体扭转效应，并符合以下要求：高层建筑的扭转位移比不宜大于1.35，不应大于1.65”，是不是意味着扭转位移比不大于1.35时可不计超限项？
不是。什么情况算超限、什么情况要审，不是技术问题，是建设行政管理问题，审查过程才讲技术。有这样的情况：扭转位移比1.3，属超限；但按广东省高规，考虑5%的偶然偏心或双向地震作用，结构构件满足承载力要求，楼层相对扭转角满足要求，无需采取其他措施。
Q13：采用广东省新高规进行设计，还需要执行抗震等级等强条吗？
广东省新高规依据GB18306《中国地震动区划图》、GB50223《建筑工程抗震设防分类标准》、GB50011《建筑抗震设计规范》确定抗震设防标准，所采用的基于性能水准和设防烈度地震的抗震设计方法与行业标准JGJ3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》中的小震设计方法完全不同。行标JGJ3-2010、《建筑与市政工程抗震通用规范》中与小震设计相关的条文、强制性条文包括构件设计承载力表达式、抗震等级、楼层最小剪力系数等适用于小震设计，不适用于广东省新高规的中震设计，因而采用广东省新高规时不需要执行不适用的条文、强条。比如，广东省新高规的最小剪力系数约为《建筑与市政工程抗震通用规范》的2倍以上，采用广东省新高规进行抗震设计时，就只能采用广东省新高规规定的最小剪力系数。
广东省新高规采用“两阶段、两水准”的抗震设计方法，结构满足中震承载力要求即可满足小震不坏。《建设工程抗震管理条例》“鼓励建设单位高于抗震设防标准进行建设”。业主和设计人可按广东省新高规的规定，依据建筑物重要性，震后维修、重建的费用，地震发生的风险等因素选择合适的抗震性能目标。“小震不坏，中震可修、大震不倒”是广东省新高规的最低要求。业主和设计人可选择大震不坏（相当于性能目标A）,也可选择中震不坏（中震基本不坏）、大震可修（相当于性能目标B（C））。对于抗震设防低烈度区如6度区、风荷载较大的高层、超高层建筑，往往可以满足性能目标B的要求而无需增加投资。抗震设防高烈度区如8度区的建筑要做到大震不坏，则需增加付出较大代价，采用隔震、消能减震设计是较好的选择。毕竟大震发生的概率极小，因此，对于一般的建筑物要考虑风险与投资的平衡，丙类建筑6、7度抗震设防区的性能目标不应低于C级，8、9度区不应低于D级。
按《通规》，结构构件考虑风荷载的小震效应组合恒小于竖向荷载+风荷载效应组合。试比较：
依据《抗规》的条文解释：“所谓风荷载起控制作用，指风荷载和地震作用产生的总剪力和倾覆力矩相当的情况”，取SEhk=Swk，则有：
小震+风组合：
竖向荷载+风组合：
可知（1）式的左边恒小于（2）式的左边，即构件承载力验算时，小震+风效应组合不起控制作用。
《建筑与市政工程抗震通用规范》的1.0.3条是极为聪明、极具前瞻性的条文，是确保技术创新得以实施、推动行业技术进步的重要规定，也是采用广东省新高规进行结构抗震设计时不需要执行《通规》中不适用的条文的依据。
《通规》1.0.3条规定：“工程建设所采用的技术方法和措施是否符合本规范要求，由相关责任主体判定。其中，创新性的技术方法和措施，应进行论证并符合本规范中有关性能的要求。”
“工程建设所采用的技术方法和措施是否符合本规范要求，由相关责任主体判定”，这一规定表明，谁设计，谁负责设计责任，符合国际惯例。一般来说，规范、标准总是滞后于技术创新，正是广大工程技术人员的技术创新和工程实践不断推动技术规范、标准的进步。广东省新高规中基于性能水准和设防烈度地震的抗震设计方法属创新性的抗震设计方法，并已通过广东省住建厅组织的技术审查。参加技术审查的专家有从事结构抗震研究的资深教授、研究员，有理论功底深厚、工程实践经验丰富的工程院院士、全国勘察设计大师，均为国内知名的结构抗震专家，对广东省新高规的审查意见具有权威性。审查意见指出：“《规程》总结了国内外高层建筑混凝土结构的研究成果和工程实践经验，符合国家技术经济政策，技术内容科学合理，实用性和可操作性强。总体达到国际先进水平。”采用广东省新高规进行结构抗震设计符合《通规》关于创新性技术方法和措施的规定。
参 考 文 献
[1] 方小丹. DBJ/T 15-92—2021《高层建筑混凝土结构技术规程》的修订依据及相关问题说明[J]. 建筑结构学报, 2021, 42(9).
[2] 方小丹,魏琏,周靖.长周期结构地震反应的特点与反应谱[J].建筑结构学报, 2014, 35(3).
[3] 周靖,方小丹,江毅. 远场长周期地震动反应谱拐点特征周期研究[J]. 建筑结构学报, 2015,36(6).
[4] 周靖,方小丹,毛威.长周期抗震设计反应谱衰减指数与阻尼修正系数研究[J].建筑结构学报, 2017, 38(1).
[5] International Core Council. Uniform Building Code 1997[S] California: International Conference of Building Officials,1997.
[6] Building code requirements for structural concrete: ACI 318-19[S]. Farmington Hills: American Concrete Institute, 2019.
[7] Minimum design loads for buildings and other structures: ASCE/SEI 7-22 [S]. Reston, VA: American Society of Civil Engineers, 2022.
[8] European Committee for Standardization．Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance: BS EN 1998-1:2004[S]. Brussels, Belgium: CEN Technical Committee for Standardization, 2004.
[9] 建筑与市政工程抗震通用规范: GB 55002-2021[S]. 北京: 中国建筑出版传媒有限公司, 2021.
[10] 建筑抗震设计规范: GB 50011-2001[S].北京: 中国建筑工业出版社, 2001.
作者简介：
方小丹，现任华南理工大学建筑设计研究院有限公司首席总工程师，方小丹建筑结构院院长；一级注册结构工程师、注册土木工程师（岩土）、教授级高级工程师；兼任全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会顾问、广东省超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会副主任委员、《建筑结构》编委、《建筑结构学报》编委会资深委员。
长期从事建筑结构、岩土工程的设计工作，也兼做结构抗震、混凝土结构的教学和科研。主编广东省标准《高层建筑混凝土结构技术规程》、广东省标准《建筑地基基础设计规范》；参编国家标准《钢管混凝土结构技术规范》、行业标准《钢筋混凝土薄壳结构设计规程》、中国工程建设标准化协会标准《钢管混凝土叠合柱结构技术规程》、《钢管混凝土结构设计与施工规程》等。
曾获国家科技进步奖二等奖1项，全国优秀工程勘察设计奖金奖1项，中国建筑设计奖（建筑结构）金奖2项，全国优秀工程勘察设计奖银奖3项。
责任编辑：张梅花
原创转载请注意：
原创转载请注意：原创文章48小时之后才能转载，且不能在文前和文中插入任何宣传性内容。在开头处应注明“本文来源：建筑结构（ID：buildingstructure）”。
联系客服
