设防标准.pptx

确定抗震设防标准的基本原则
任何结构的设计都是为了保证结构在设定的作用下实现预期的功能目标。这是设计的基本原则。从这个意义上讲,也可称之为〝功能设计〞,因为不存在没有功能目标的设计。抗震设计是为了在设定的地震设防水准下,使结构能满足相应的抗震功能目标要求,以保证其抗震安全。因此,合理建立水工建筑物抗震设防水准框架,是其抗震设计的首要前提,
确定抗震设防标准的基本概念
‘分类设防’的概念
工程及其中的建筑结构,都要按其所发挥作用的重要性、尤其是其一旦失效造成后果的严重性划分成不同等级。据以设定其需要承受的作用和实现预期功能目标的安全裕度。
我国现行水工抗震设计规范中,根据工程和建筑物等级及其所在场址的地震活动性,确定其抗震设防类别。
“多级设防”的概念
对同一个工程结构,针对其不同的功能目标要求而提出的不同抗震设防水准要求。这不同于在同一个设防水准下,需满足多个功能目标要求的‘多功能目标设防’的概念。
核电站最早就按‘安全停堆地震(SSE)’和‘运行基本地震的(OBE)’两级设防。我国建筑抗震设计中也已提出了‘小震不坏,中震可修,大震不倒’的多级设防概念。
国际大坝委员会《大坝地震动参数选择导则中及不少国家的大坝抗震设计规范或导则中,虽然多采用“最大设计地震(MDE)”和“运行基本地震(OBE)”两级设防。但一些国家如加拿大、英国、瑞士等实际都只按(MDE)进行大坝抗震设计。
因为,(OBE)设防水准的重现期为100年至200年,其性能目标为允许产生可修复的局部损坏,而国内外水坝抗震设计的工程实践都表明,它一般不起控制作用。
国际大坝委员会和美国等的导则中,还定义了‘最大可信地震(MCE)’,即根据库坝区地震地质条件实际可能发生的最大地震,其功能目标为不致溃坝引发库水下泄失控。并要求对失事后可能引起严重次生灾害的大坝,都将MDE取为MCE。
汶川大地震后,我国国家发展改革委员会要求,对重大工程要按‘极限地震’或重现期为10000年的设防标准进行抗震安全校核,但并无明确的相应功能目标要求。
“水库地震设防”的概念
在众多水坝中发生水库地震的机率极小。
绝大多数是与岩溶、矿洞、地表岩体应力调整有关的非构造型的浅层微震,其最大震级不会超过3-4级,对工程和库区不致造成危害。
工程抗震关心的是为数很少的构造型水库地震。需具备库区有发震断层、并已处于临界状态、库水向深层渗透的条件。库水仅起‘触发’作用。其震级不大于被触发断层本身震级。
因此,水库地震不另列入抗震设防标准框架
确定抗震设防水准的指导思想
按抗震设防标准和功能目标相应的原则,建立分类设防的抗震设防标准体系。设防标准必须和地震动参数选择的依据和方法相应,功能目标必须有可操作的定量准则,其确定的技术途径,需在总结国内外的震害和工程实践基础上,依据当前较为成熟的水工抗震科研成果,加以更新。
为综合评价建筑物的抗震安全,抗震设防标准必须与结构地震响应分析方法、材料动态抗力和安全裕度准则相配套。
必须结合我国国情;
体现安全性和经济性的相对动态平衡,对次生灾害严重的大坝工程,必须确保安全;提高抗震设防标准。
规范的抗震设防标准为强制性最低要求,不限制因特殊个性需要而适当提高。
对次生灾害损失和影响估计困难,目前尚难根据“投资-效益准则”原则通过‘风险分析’确定抗震设防标准。
抗震设防标准的分级不宜过多,不仅因目前过多分级并无必要,且也尚难以给出与多级设防标准相应的功能目标的定量准则。
需要跟踪和反映国内外工程抗震实践和科研进展,参照其它部门抗震设计规范,但必须从我国国情和水工建筑物特点出发,与有关各类水工建筑物基本设计规范相适应,并适当保持本规范的连续性。
抗震设防标准框架修编的建议
采用与地震动加速度反应谱对应的有效峰值加速度( EPA )替代传统的峰值加速度( PGA) 。
P G A 降低到 反应谱仅减少 35%
PGA=
PGA=
设计地震动加速度是指工程场地所在地区半无限空间均质岩体在平坦自由地表的最大水平向地震动峰值加速度,它既未考虑工程场地实际的地形条件和岩体具体的地质条件,也不涉及场址要建造的工程结构类型。
由地壳深部往地表传播的地震波,其入射方向将逐渐接近垂直水平地表的竖向。地表地震动包括自由地表的反射波,入射地震动加速度幅值可取地表幅值之半。
根据我国大坝工程抗震设计实践,重现期为145年的‘运行基本地震’,在设计中考虑的必要性不大。
构造型水库地震不可能超过被触发的库区发震断层本身的震级,无需列入水工建筑物抗震设防标准框架。
水工建筑物可分3个层次设防:
设计烈度小于8度且70m以下的水坝和40m以下的非钢筋混凝土进水塔等可作为一般水工建筑物;