1、钢结构年第 期第 卷总第 期中国与印度抗震设计规范地震计算的分析比较刘刚（中南电力设计院 ，武汉）摘要 ：依托实际工程 ，通过对中国和印度抗震设计规范异同点进行分析和比较 ，对不同设防烈度和地震分区列出大致对应关系 ，可帮助承包公司和设计人员在印度工程前期阶段 ，对业主提供的地震输入参数进行准确的判断 ，控制工程造价 。关键词 ：印度规范 ；抗震设计 ；比较 （ ， ，）： ， ， ， ， ： ； ； ；作者 ：刘刚 ，男 ，年出生 ，高级工程师 ，一级注册结构工程师 。：收稿日期 ：从印度国内实际情况看 ，电力十分缺乏 ，近年来 ，印度国内经济的发展 ，对电力市场的需求剧增 。随着印度电力市
2、场的不断开拓 ，印度工程政府报批及业主审查的要求 ，印度规范成为不得不面对的一个问题 。作为英殖民地国家 ，印度规范大多沿用或源自英国规范 。近年来 ，印度规范也进行了大量的修订和完善 。本文根据实际工程 ，对印度 抗震设计规范 （以下简称 “印度规范 ”）进行分析 ，并与中国 建筑抗震设计规范 （以下简称 “中国规范 ”）进行比较和转换 。 场地类别及地震分区印度规范将场地类别划分为类 ：岩石或硬土（ ）、中等土 （ ）、软弱土 （ ）。印度规范地震分区按地震烈度分为、 区 ，之前版本的规范还包含区 ，最新的修订将区与区合并 。与美国地震分区类似 ，印度规范也针对不同的地震分区 ，规定了相应
3、的地震分区系数 。这里有必要对印度规范中两个重要定义加以说明 ：和。（ ）：最大设计地震 ，即规范所考虑的最极端严重的地震 。（ ）：设计基本地震 ，即结构在设计寿命内 ，预期至少发生一次合理考虑的地震 。与的地震分区系数 ，可以简单地用式 （）表示 ： （）由此 ，相应地震分区系数如表所示 。表 印度规范地震分区系数 地震分区 中国规范根据土层的等效剪切波速和场地覆盖层厚度 ，将场地类别分为、四类 ，按设计地震加速度 ，将抗震设防烈度分为度 、度 、度 、度区 。标准与规范 （）， 等效质量参考我国电力行业规范 火力发电厂土建结构设计技术规定 ，对火力发电厂的荷载加以补充 ，将两国规范抗震设
4、计时地震等效质量进行比较 ，详见表所示 。表 中 、印规范地震计算时可变荷载组合值系数对比可变荷载种类中国规范 印度规范 雪荷载 屋面积灰荷载 按实际情况计算的楼面活荷载 藏书库 、档案库 （等效均布荷载 ） 其他民用建筑 （等效均布荷载 ） （均布荷载）（均布荷载）屋面活荷载 不计入 不计入汽机房屋面活荷载 不计入 一般设备荷载 （管道 、支架等 ） 煤斗中的煤 、除氧器 主厂房框架按主框架计算用的楼面活荷载（包括除氧煤仓间屋面 ）地震设计时 ，两国规范都规定恒荷载在等效质量中为考虑 。可变荷载在等效质量中的参与比例规定 ，两国规范差别较大 ，印度规范过于简单 ，仅就活荷载组合系数加以定义
5、，而中国规范则较为详细 。值得注意的是 ，若按照印度规范组合系数来考虑主厂房楼层活荷载 ，则比中国规范要偏于不安全 。 地震影响系数及反应谱曲线中国规范水平地震影响系数分为如下段 。）直线上升段 ，周期小于的区段 ：（）水平直线段 ，自至特征周期区段取最大值 ：（）曲线下降段 ，自区段 ：（）（）直线下降段 ，自 区段 ：（）（）式中 ：为衰减指数 ；为直线下降段下降斜率调整系数 ；为阻尼调整系数 ；为水平地震影响系数最大值 。根据地震影响系数的段分布 ，中国规范的反应谱曲线如图。印度规范水平地震影响系数 ：（） （）式中 ：为地震分区系数 ；为结构重要性系数 ，、，根据不同建筑类别查得 ；为
6、响应折减系数 ，类似美国规范中 ，根据不同结构抗震延性来规定的系数 ；为加速度谱系数 ，根据不同场地土类别 ，其曲线也分为类 ，见表和图。图 中国规范反应谱曲线表 印度规范加速度谱系数 场地土类别 时段 岩石或硬土 中等土 软弱土 对于不同阻尼的结构体系 ，印度规范也采用了阻尼调整系数进行修正 ，见表。表 印度规范阻尼调整系数阻尼比 调整系数 刘刚 ：中国与印度抗震设计规范地震计算的分析比较钢结构年第 期第 卷总第 期类（岩石或硬土 ）；类（中等土 ）；类（软弱土 ）图 印度规范反应谱曲线相应修正后的水平地震影响系数 ：阻尼调整系数（）中国规范中 ，竖向地震影响系数最大值取水平地震影响系数最大
7、值的，印度规范与我国基本相同 ，取水平地震影响系数的。 设计地震基底剪力中国规范中结构水平地震作用 ，按照式 （）确定 ： （）式中 ：为结构总水平地震作用标准值 ；为相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值 ；为结构等效质量 。印度规范中结构水平地震作用 ，按照式 （）确定 ： （）式中 ：为结构总水平地震作用基底剪力 ；为结构等效质量 。从式 （）、式 （）可看出 ，印度规范对应于中国规范的，两国地震水平基底剪力表达式基本相同 。 计算比较参考实际工程 ，对于常见的两种实例 ，分别按中国规范和印度规范计算几组地震影响系数曲线 。例：按印度规范中等土场地 （ ），相当于我国类场地 ，场地特
8、征周期取；钢筋混凝土结构 ，自振周期按考虑 ，阻尼比，结构相应折减系数取。中 、印地震影响系数曲线如图和图所示 。例：按印度规范中等土场地 （ ），注 ：表示印度规范地震分区 区 ，结构重要性系数对应的系数 ，其他类推 。图 印度规范地震影响系数曲线 （例 ）注 ：表示中国规范 度地震分区对应的地震影响系数，其他类推 。图 中国规范地震影响系数曲线 （例 ）相当于我国类场地 ，场地特征周期取；钢结构 ，自振周期按考虑 ，阻尼比，结构相应折减系数取。中 、印地震影响系数曲线如图和图所示 。图 印度规范地震影响系数曲线 （例 ）根据以上几组图表 ，并增加一组考虑结构周期，阻尼比，中心支撑体系钢结构
9、的典型电厂主厂房钢结构数据 ，对印度规范数据进行计算和转换 ，简单比较中 、印规范之间地震效应及其对应关系 ，如表所示 。标准与规范 （），图 中国规范地震影响系数曲线 （例 ）由表计算结果可见 ：）对于大部分常规建筑物 ，重要性系数和时 ，区相当于度度弱 ，区相当于度度 ，区相当于度强度强 ，区相当于度度弱 。）根据某印度工程实例中的电厂主厂房钢结构和锅炉钢架 ，业主提供重要性系数为，按区考虑，则相当于我国度的水平 。表 中 、印抗震规范数据转换地震分区 结构周期阻尼比 中国规范阻尼调整系数印度规范阻尼调整系数相当中国规范区区区区 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度
10、度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 注 ：表中 “”表示偏强 ，“”表示偏弱 。（下转第页 ）刘刚 ：中国与印度抗震设计规范地震计算的分析比较 （）， 验收问题受激烈的竞争所驱使 ，装配式钢桥制造商们处于一个持续增长的压力当中 ，即在产品数量日趋饱和的今天 ，他们还需要保持利益的最优化 。产品的随机性和不确定性是一个挑战 。因此 ，桥梁工程施工单位一定要加强钢便桥和贝雷支撑体系的验收工作 。安全检查要点 ：原材料质量保证书 （钢厂提供 ）、装配式公路钢桥检测报告 （总装备部工程兵科研二所提供 ）、钢
11、便桥和贝雷支撑体系的设计计算书 （委托的设计单位 ）。型桁架单元 ，材料为；有块横梁垫板的桁架单元质量为，有块横梁垫板的桁架单元质量为；表面处理应为抛丸除锈 。桁架 销 子 材 料 为；长 度 为；直径为；质量为；热处理硬度为，并发兰或镀锌 。钢便桥和支架验收要点 ：）临时支墩基础是否按设计要求施工 。）贝雷立柱础板与预埋件是否用螺栓连接牢固 ，单块础板不低于个螺栓连接 。）每榀贝雷立柱是否用支撑架连接好 ，支撑架螺栓是否拧紧 ，支撑架螺栓拧紧后扭矩是否达到。）贝雷梁间距 、型号等是否按设计要求拼装 ，每片贝雷片是否用贝雷销连接好 ，每排贝雷梁是否用支撑架连接好 ，支撑架螺栓拧紧后扭矩是否达到
12、，桁架螺栓拧紧后扭矩是否达到。）最大跨度支架 ，按梁体自重的加载 ，持荷。 结语）装配式钢桥构件标准化 ，互换性强 ，适应性广 ，连接方便 ，安全可靠 。）在江河 、滨海桥梁工程施工过程中 ，应根据便桥 （栈桥 ）跨度和荷载要求 ，设计采用装配式钢技术的施工便桥 ，以加快桥梁工程施工进度 。）应根据支撑高度和支撑荷载要求 ，设计支撑体系 ，提高了架设安全性 ，缩短了安装周期 ，节约了施工成本 。）按桁架单元建立有限元模型 ，验算桁架局部强度 、竖腹杆轴压力和斜腹杆轴压力 ，保证贝雷桁架结构的设计安全 。）加强验收工作 ，保证贝雷桁架结构的使用安全 。参考文献徐关尧 ，朱杰 我国装配式公路钢桥的
13、发展及应用 钢结构 ，（）：胡海峰 扣件式钢管支撑架倒塌事故原因分析 建筑安全 ，（）： ， ： ，：徐关尧 ，朱杰 装配式公路钢桥使用中应注意的若干问题 钢结构 ，（增刊 ）：朱永焯 ，徐关尧 ，苟明康 型装配式公路钢桥的研究设计 国防交通工程与技术 ，（）：（上接第页 ）限于篇幅 ，本文范例比较的数量和范围有限 ，因此有一定局限性 ，结果仅供参考 。 结语印度规范尚处在发展中 ，规范中有些规定不够详细 ，覆盖面也不够全面 ，作为工程设计时 ，会过于粗糙 ，指导性不够强 。譬如计算等效质量时 ，可变荷载组合值系数的规定过于简单 ，同时规范尚不完整 ，譬如 的第五章节暂缺 。总体来说 ，印度抗震设防水平与我国规范频遇地震水平基本相当 ，但若按照（即的一半 ）进行抗震设计 ，则明显偏低 ，同时 ，缺乏相当于我国罕遇地震水平的抗震验算条款 。参考文献 火力发电厂土建结构设计技术规定 建筑抗震设计规范 檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸殠殠殠殠欢迎订阅环境工程杂志，邮发代号：徐关尧 ，等 ：利用装配式钢桥技术加快桥梁建设
