GB 51247-2018标准规范下载简介：

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GB 51247-2018 水工建筑物抗震设计标准(完整正版、清晰)

scenario earthquake

基于场址地震安全性评价结果，在对场址设计地震动峰值加 速度超越概率贡献最大的潜在震源中，由超越设计地震动峰值加 速度的概率最大的震级和震中距组成的地震。

GB 5009.265-2016 食品安全国家标准 食品中多环芳烃的测定由地震引起的岩士运动

seismic ground motion

seismic action

地震动施加于结构上的动态作用。

2.1。10地震动峰值加速度

2.1.11 设计地震

hanging wall effect

design earthquake

抗震设计中采用的、与设计烈度对应的作为抗震设防 地震动。包括峰值加速度、反应谱、持续时间及加速度时程

2.1.12设计地震动峰值加速

由专门的场地地震安全性评价按规定的设防概率水准所确 或一般情况下与设计烈度相对应的地震动峰值加速度。

2.1.13地震作用效应

复作用引起的结构内力、变形、滑移、裂缝升展等动态效应。

smic liquefacti

地震动引起的饱和无黏性土或少黏性土颗粒趋于紧密，孔隙 水压力增大，有效应力趋近于零的现象。

designresponsespectrum

抗震设计中所采用的具有一定阻尼比的单质点体系在地震作 用下的最大加速度反应随体系自振周期变化的曲线，可以其与地 震动峰值加速度的比值表示。

dynamic method

按结构动力学理论求解结构地震作用效应的方法。

2.1.17时程分析法

由结构基本运动方程输人地震加速度记录进行积分。求得整 个时间历程内结构地震作用效应的方法

2.1.18振型分解法

先求解结构对应其各阶振型的地震作用效应后再组合成结构 总地震作用效应的方法。各阶振型效应用时程分析法求得后直接 叠加的称振型分解时程分析法，用反应谱求得后再组合的称振型

1。19平方和方根（SRSS）法

sguares (SRSS) method

取各阶振型地震作用效应的平方总和的方根值作为总地震作 用效应的振型组合方法。

取各阶振型地震作用效应的平方项和不同振型耦联项的 方根值作为总地震作用效应的振型组合方法

2。1.21地震动水压力

2。1。22地震动土压力

seismic earth pressure

quasi static method

将重力作用、设计地震峰值加速度与重力加速度比值、给 震作用效应折减系数与动态分布系数的乘积作为设计地震大 力分析方法。

2.1。24地震作用的效应折减

由于地震作用效应计算方法的简化而引人的对地震作用交 行折减的系数

2.1.25 自振周期

natural vibration period

结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间。对应于驾 型的自振周期称基本自振周期

seismic measui

除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包 构造措施。

2。1.27抗震构造措施

根据抗震设计基本要求，可不需计算而对结构和非结构名 必须采取的各种细部要求。

2.2。1作用和作用效应：

ah" 水平向设计地震加速度代表值： av 竖向设计地震加速度代表值； E; 作用在质点讠的水平向地震惯性力的代表值； FE 地震主动动土压力代表值； 建筑物单位宽度迎水面的总地震动水压力代表值： g 重力加速度，g=9.81m/s²; GE 产生地震惯性力的建筑物总重力作用的标准值； Pw(h) 水深h处的地震动水压力代表值； αi 质点讠的地震惯性力的动态分布系数； β —设计反应谱； 地震作用的效应折减系数。

ah" 水平向设计地震加速度代表值； av 竖向设计地震加速度代表值； E; 作用在质点讠的水平向地震惯性力的代表值； FE 地震主动动土压力代表值： 建筑物单位宽度迎水面的总地震动水压力代表值： g 重力加速度，g=9.81m/s²； GE 产生地震惯性力的建筑物总重力作用的标准值； Pw(h） 水深h处的地震动水压力代表值； αi 质点讠的地震惯性力的动态分布系数； β 3—设计反应谱； 地震作用的效应折减系数

2.2材料性能和几何参数

2.3分项系数极限状态设计

Tg 特征周期； T—结构自振周期; 入m 附属结构和主体结构质量比值： 入 附属结构和主体结构的基本频率比值

3。0。1水工建筑物应根据其重要性和工程场地地震基本烈度接 表3.0.1确定其工程抗震设防类别。

表 3.0.1 工程抗震设防类别

主童要泄水建筑物指其失效可能危及霆水建筑物安全的泄水建筑物。

3。0。2各类水工建筑物的抗震设防水准应以经场地类别调整后 的平坦地表设计烈度和水平向设计地震动峰值加速度代表值表 征，并应按本标准第3.0.3条～第3.0.8条的规定确定。 3。0。3对依据现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB18306 确定其设防水准的水工建筑物。一般工程应取该图中其场址所在 地区的地震动峰值加速度的分区值作为水平向设计地震动峰值加 速度代表值，将与之对应的地震基本烈度作为设计烈度，对工程抗 震设防类别为甲类的水工建筑物。应在基本烈度基础上提高1度 作为设计烈度，水平向设计地震动峰值加速度代表值相应增加 1倍。 34想据专门的场地地需安全性评价确定其设防依据的工程

其建筑物的基岩平坦地表水平向设计地震动峰值加速度代表值的 概率水准，对工程抗震设防类别为甲类的霆水和重要泄水建筑物 应取100年内超越概率P100为0.02；对1级非雍水建筑物应取50

年内超越概率P50为0。05；对于工程抗震设防类别其他非甲类的 水工建筑物应取50年内超越概率P50为0。10，但不应低于区划图 相应的地震动水平加速度分区值。

3。0。5对应作专门场地地震安全性评价的工程抗震设防类别为 甲类的水工建筑物，除按设计地震动峰值加速度进行抗震设计外 应对其在遭受场址最大可信地震时不发生库水失控下泄的灾变安 全裕度进行专门论证，并提出其所依据的抗震安全性专题报告。 其中，“最大可信地震”的水平向峰值加速度代表值应根据场址地 震地质条件，接确定性方法或100年内超越概率P100为0。01的概 率法的结果确定。 3。0。6抗震安全性专题报告中，场地相关设计反应谱宜按与水平 可设计地震动峰值加速度相应的设定地震确定，并据以生成人工 模拟地震动加速度时程；对结构地震效应的强非线性分析，有条件 时宜研究地震动的频率非平稳性的影响：；当发震断层距离场址小 于30km、倾角小于70°时，宜计入上盘效应的影响：当其离场址距 离小于10km、震级天于7.0级时，宜研究近场大震中发震断层作 为面源破裂的过程，直接生成场址的随机地震动加速度时程，并取 用其中渐进谱峰值周期最接近结构基本周期的时程。 3。0。7对因坝高原因水建筑物提高级别时的抗震设防标准，应

3。0.5对应作专门场地地震安全性评价的工程抗震设防类别为

甲类的水工建筑物，除按设计地震动峰值加速度进行抗震设计外 应对其在遭受场址最大可信地震时不发生库水失控下泄的灾变安 全裕度进行专门论证，并提出其所依据的抗震安全性专题报告。 其中：“最大可信地震”的水平向峰值加速度代表值应根据场址地 震地质条件，按确定性方法或100年内超越概率P100为0。01的概 率法的结果确定。

向设计地震动峰值加速度相应的设定地震确定，并据以生成人工 莫拟地震动加速度时程；对结构地震效应的强非线性分析，有条件 时宜研究地震动的频率非平稳性的影响；当发震断层距离场址小 于30km、倾角小于70°时，宜计人上盘效应的影响；当其离场址距 离小于10km、震级大于7.0级时，宜研究近场大震中发震断层作 为面源破裂的过程，直接生成场址的随机地震动加速度时程，并取 用其中渐进谱峰值周期最接近结构基本周期的时程。

3。0。8施工期的短暂状况可不与地震作用组

水库地震安全性评价：对有可能发生震级大于5。0级，或震中烈度 大于度的水库地震时，应至少在水库蓄水前1年建成水库地震 监测台网并进行水库地震监测。

3。0。10水工建筑物的抗震设计应包括抗震计算和抗震折

1 结合抗震要求选择对抗震有利的工程地段、场地和 型式；

2避免地基和邻近建筑物的坡天稳： 3i 选择安全经济合理的抗震结构方案和抗震措施： 4 在设计文件中提出满足抗震安全要求的施工质量控制 措施： 5 设置能尽快降低库水位的泄水设施 6对水闸、进水塔、升船机等水工建筑物中的非结构构件、附 属机电设备及其与结构主体的连接件进行抗震设计。 3。0。11对有抗震要求的水工建筑物应在设计文件中提出制订防 震减灾应急预案的要求。 3。0。12设计烈度为度及以上且高度超过150m的甲类工程大 坝，宜进行动力模型试验。 3。0。13大坝结构反应台阵的强震监测设计应符合现行行业标准 《水工建筑物强震动安全监测技术规范》SL486或《水工建筑物强 震动安全监测技术规范》DL/T5416的规定。

。1。1水工建筑物场地的选择，应在工程地质和水文地质勘探及 地震活动性调研的基础上，按构造活动性、场地地基和边坡稳定性 及发生次生灾害危险性等进行综合评价。应按表4。1。1划分为有 利、一般、不利和危险地段。宜选择对建筑物抗震有利地段和一般 地段，避开不利地段与危险地段在不利地段与危险地段进行大坝 建设时，必须对地震安全性进行充分论证，

。1。1水工建筑物场地的选择，应在工程地质和水文地质勘探及

表4.1.1各类地段的划分

速按表 4.1.2 划分。

1士层剪切波速（如场地有多层土，则取建基面下覆盖层各 土层的等效剪切波速）应按下式计算：

d ≥(d / s )

中: d。 覆盖层厚度（m）； d:覆盖层第i层土的厚度（m）; si——覆盖层第i层土的剪切波速（m/s） n覆盖层的分层数。 2覆盖层厚度d。应符合下列规定： 1）按地面至剪切波速大于500m/s且其下卧各层岩土的剪 切波速均不小于500m/s的土层顶面的距离确定； 2）当地面5m以下存在剪切波速大于其上部各土层剪切波速 2。5倍的土层，且该层及其下卧各层岩土的剪切波速均不 小于400m/s时，可按地面至该土层顶面的距离确定；剪切 波速大于500m/s的孤石、透镜体，应视同周围土层： 3）当土层中含有硬岩夹层时，应视为刚体，其厚度应从覆盖 层厚度中扣除。

表4.1.2场地土类型的划分

。1。3场地类别应根据场地土类型和场地覆盖层厚度按表4。1。3 划分为I。、L、I、Ⅱ、IV共五类

4。2。1水工建筑物地基的抗震设计应综合考虑上部建筑物的型 式、荷载、水力、运行条件，以及地基和岸坡的工程地质和水文地质 条件等。

4。2。2对于坝、闸等雍水建筑物的地基和岸坡，应满足

烈度地震作用下不发生强度失稳破环（包括砂士液化、软弱黏士 震陷等）和渗透破坏的要求，避免产生影响建筑物使用的有害 变形。

4。2。3水工建筑物的地基和岸坡中的断裂、破碎带及层间

软弱结构面，特别是缓倾角夹泥层和可能发生泥化的岩层，应根据 其产状、埋藏深度、边界条件、渗流情况、物理力学性质以及建筑物 的设计烈度，论证其在地震作用下不致发生失稳和超过允许的变 形，必要时应采取抗震措施，

水反滤结构等，应采取有效措施防止地震时产生危害性裂缝，或发 生渗透破坏。

取措施防止地震时产生较大的不均匀沉降、滑移和集中渗漏，并应 采取提高上部建筑物适应地基不均勾沉降能力的措施

地质勘察规范》GB50287、《水利水电工程地质勘察规范》 GB 50487的有关规定进行。

黏工层进行专的折震试验研究和分析。除另有规定地基中 的土层只要满足下列任一指标，即可判定为软弱黏土层： 1 液性指数1L于或等于0.75； 2 无侧限抗压强度qu小于或等于50kPa； 31 标准贯入锤击数N小于或等于4： 4 灵敏度S.大于或等于4。 。2.9 地基中的软弱黏土层可根据建筑物的类型和具体情况，选 择采用下列抗震措施： 挖除或置换地基中的软弱黏土； 2 预压加固： 3 压重和砂井排水、塑料排水板； 4 桩基或振冲挤密碎石桩等复合地基。

或夹泥层不利组合、边坡稳定条件较差时。应查明在设计烈度的地 震作用下不稳定边坡的分布，分析可能危害程度，提出处理措施。

应根据相关水工建筑物的抗震设防类别、边坡与水工建筑物的相 互间关系，以及边坡破坏对水工建筑物造成的影响等进行综合论 证后确定。

4。3。3边坡抗震稳定的计算方法可采用刚体极限平衡法，可不计

4。3。3边坡抗震稳定的计算方法可采用刚体极限平衡法。 边坡地震惯性力的动力放大效应，材料的抗剪断强度可按 度取值。

息。3。4边坡的抗震分析和安全系数取值应按现行行业标准《水不

水电工程边坡设计规范》SL386或《水电水利工程边坡设计

4。3。5对于地质条件复杂的高边坡工程，宜进行基于动态分析的

专门研究。应通过对边坡位移、残余位移或滑动面张开度 效应的综合分析，评价其变形及抗震稳定安全性。

5。1。1除渡槽外的水工建筑物可只考虑水平向地震作用。 5。1。2设计烈度为度及度以上的渡槽和设计烈度为度、X 衰的1级、2级下列水工建筑物：土石坝、重力坝等雍水建筑物，长 悬臂、大跨度或高耸的水工混凝土结构，应同时计人水平向和竖向 地震作用。竖向设计地震动峰值加速度的代表值可取水平向设计 地震动峰值加速度代表值的2/3，在近场地震时应取水平向设计 地震动峰值加速度代表值。

的水平向地震作用。两岸陡坡上的重力坝段宜计人垂直河流方向 的水平向地震作用，重要的土石坝宜专门研究垂直河流方向的水 平向地震作用

5。1。5混凝土拱坝、水闸应同时考虑顺河流方向和垂直河 的水平向地震作用。

水工混凝土结构，应考虑结构的两个主轴方向的水平向地震作用。 5。1。7当采用振型分解反应谱法同时计算相互正交方向地震的 作用效应时，总的地震作用效应可取各相互正交方向地震作用效 应的平方总和的方根值，

其上的荷重所产生的地震惯性力，地震动土压力和地震动水压力。 并应考虑地震动孔隙水压力。

5。2.3地震浪压力和地震对渗透压力、浮托力的影响日

水压力的建筑物前水深应包括淤沙深度，当高坝的淤沙厚度特别 大时，地震对淤沙压力的影响应做专门研究。

5。3。1对进行专门的场地地震安全性评价的抗震设防类别为甲类的 工程，其设计反应谱应按本标准第3.0.6条的规定采用场地相关反应 谱，其他工程的水平向和竖向设计反应谱应采用标准设计反应谱

工程，其设计反应谱应按本标准第3.0.6条的规定采用场地相关反应 普，其他工程的水平向和竖向设计反应谱应采用标准设计反应谱。 .3.27 标准设计反应谱（图5.3.2)形状参数应符合下列规定： 1 周期小于0.1s的区段，βB(T）取从1.0到βmax直线段； 2 自0.1s至特征周期的水平段，β（T）取最大值βmax； 3

周期小于0.1s的区段，βB(T）取从1.0到βmax直线段； 2 自0.1s至特征周期的水平段，β（T）取最大值βmax 3 自特征周期至3s区段，β(T）按公式β(T）=βmax（Tg/T）

5。3。3各类水工建筑物的标准设计反应谱最大值的代表值βmax 应按表5.3.3的规定取值。

5。3。4标准设计反应谱下限值的代表值βmin不应小于设计反应

谱最大值的代表值的20%。 5。3。5不同类别场地的标准设计反应谱的特征周期T。可按现 行国家标准《中国地震动参数区划图》GB18306中场址所在地区 取值后,按表 5.3.5进行调整

地震作用和其他作用的组合

。4。水工建筑物做抗震计算的的上游水位可采用正常蓄水位 多年调节水库经论证后可采用低于正常蓄水位的上游水位。 5。4。2土石坝的上游坝坡应根据运用条件选用对坝坡抗震稳定 最不利的常遇水位进行抗震计算，也可将地震作用和常遇的库水 降落工况相组合。 5。4。3重要的拱坝及水闸的抗震强度计算宜补充地震作用和常

5。5结构计算模式和计算方法

与其相应设计规范规定的计算模式相同。 5。5。2除窄河谷中的土石坝和横缝经过灌浆的重力坝外，重力 坝、水闸、土石坝均可取单位宽度或单个坝（闸)段进行抗震计算。 5。5。3各类水工建筑物的地震作用效应计算方法除应按本标准 相关章节规定采用外，应根据工程抗震设防类别按表5。5。3的规 定采用。

表5.5.3地震作用效应的计算方法

5。5。4对水工建筑物进行线弹性分析时，其地震作用效应的计算

5。5。4对水工建筑物进行线弹性分析时，地震作用效应的计算 可采用只计地基弹性影响的振型分解反应谱法或振型分解时程分 析法。各类水工建筑物的阻尼比取值：土石坝可取为20%，重力 项可取为10%，拱坝可取为5%，水闻、进水塔及其他建筑物可取 为7%，边坡阻尼比应专门论证。

5.5.5对于工程抗震设防类别为甲类的混凝土重力坝和

程，在其专门的抗震研究中，计算地震作用效应所采用的动力分析 模型中，应考虑以下因素： 1结构一地基一库水体系的动力相互作用。近场地基的质量、 岩性和各类地质构造，远域地基的辐射阻尼及沿坝基地震动输人 的不均匀性影响： 2对于拱坝应计人地震过程中横缝开合和滑移的影响； 3对其他水工建筑物采用动力法计算地震作用效应时，结构 和地基的动力相互作用可采用无质量地基模型

5.5.6采用振型分解反应谱法计算地震作用效应时，

型的地震作用效应按平方和方根法组合。当两个振型的频 绝对值与其中一个较小的频率之比小于0.1时,地震作用

采用完全二次型方根法组合。

SE ZZe, s.s, (5 8ss( + Ys,)y

:、;一第i阶、第i阶振型的阻尼比； 圆频率比，一; /wi3 iu;第讠阶、第i阶振型的圆频率。 5。5。7对地震作用效应影响不超过5%的高阶振型可略去不计 采用集中质量模型时，集中质量的个数不宜少于地震作用效应计 算中采用的振型数的4倍。 5。5。8采用时程分析法计算地震作用效应时，应以阻尼比为5% 的设计反应谱为自标谱，生成至少3套人工模拟地震加速度时程 作为基岩的输人地震动加速度时程，各套地震动的各分量之间的 相关系数均不应大于0。3。应对按不同地震加速度时程计算的结 果进行综合分析，以确定设计采用的地震作用效应。

5.5.8采用时程分析法计算地震作用效应时，应以阻尼上

的设计反应谱为目标谱，生成至少3套人工模拟地震加速度时程 作为基岩的输人地震动加速度时程，各套地震动的各分量之间的 相关系数均不应大于0。3。应对按不同地震加速度时程计算的结 果进行综合分析，以确定设计采用的地震作用效应。

5。5。9当采用拟静力法计算地震作用效应时，沿建筑物高度作用

E; = ahsGeid:/ g

αi 质点讠的地震惯性力的动态分布系数，应按本标准 相应章节中的有关条文的规定采用；

5.6水工混凝土和地基岩体材料动态性能

5。6。1工程抗震设防类别为甲类的大体积混凝土水工建筑物，应 通过专门的试验确定其混凝土材料的动态性能， 5。6。2对不进行专门的试验确定其混凝土材料动态性能的大体 积水工混凝土建筑物。其混凝土动态强度的标准值可按表5。6。2 确定GB/T 50805-2012 城市防洪工程设计规范，相应的材料性能分项系数可取为1。5；其动态弹性模量标准 直可较其静态标准值提高50%；其动态抗拉强度的标准值可取为 其动态抗压强度标准值的10%

表5.6.2大坝混凝土动态抗压强度标准值(MPa）

5。6。3在混凝土水工建筑物的抗震计算中，地基岩体的动态变形 模量可取其静态变形模量，当采用动力法计算其地震作用效应时 地基岩体及混凝土和地基间的动态抗剪断强度参数的标准值均可 取其静态抗剪断参数的标准值。当采用拟静力法计算其地震作用 效应时，地基岩体及混凝土和地基简的动态抗剪强度参数的标准 值均应取其静态抗剪强度参数的均值

各类水工建筑物在综合静、动态作用下最不利组合下的抗 和稳定应满足下式：

Jk Gk—永久作用的标准值； Qk 可变作用的标准值； R(。) 结构的抗力函数； S() 作用效应函数； YG 永久作用的分项系数； 设计状况系数，可取0.85； Y 结构重要性系数，应按现行国家标准《水利水电工程 结构可靠性设计统标准》GB50199的规定取值： d 承载能力极限状态的结构系数； YE 地震作用的分项系数，可取1.0； 材料性能的分项系数； Q 可变作用的分项系数。 5。7。2各类水工建筑物在地震作用下应验算的极限状态及其相 应的结构系数均应按本标准相应章节的有关规定采用。 5。7。3与地震作用组合的各种静态作用的分项系数和标准值应 按各类建筑物相应的设计规范规定采用。抗震计算中引人地震作 用的效应折减系数时，分项系数应取为1.0。 5。7。4钢筋混凝土结构构件的抗震设计。在按本标准确定地震作 用效应后，应按现行行业标准《水工混凝土结构设计规范》SL191 或《水工混凝土结构设计规范》DL/T5057进行截面承载力抗震 验算。当采用动力法计算地震作用效应时，应取地震作用的效应 折减系数为0.35。当采用拟静力法计算钢筋混凝土结构构件的 地震作用效应时，应按在地震惯性力中计人地震作用的效应折减 系数0。25的规定采用。 5.7.5材料动态性能的分项系数值可取为其静态作用下的值

5.8附属结构的抗震计算

和主体结构的质量比值入m及基本频率比值入符合下列条件 寸，附属结构与主体结构可不做耦联分析

构和主体结构的质量比值入m及基本频率比值入符合下列条件之 一时，附属结构与主体结构可不做耦联分析： 1入m<0.01; 20.01≤入m≤0. 1,且入r≤0.8或入f ≥1.25。 5。8。2不做耦联分析的附属结构。可取与主体结构连接处的加速 度作为附属结构地震作用效应计算中的地震动输人。 5。8。3当不做耦联分析的附属结构和主体结构可视为刚性连接 时，附属结构的质量应作为主体结构的附加质量。

TB/T 3348-2014 电动车组牵引特性试验方法不做耦联分析的附属结构。可取与主体结构连接处的加速 寸属结构地震作用效应计算中的地震动输人。 当不做耦联分析的附属结构和主体结构可视为刚性连接 结构的质量应作为主体结构的附加质量。