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日本的抗震设计方法能否全面在中国使用? 中国一般结构设计所用的软件为PKPM。而日本一般最常用设计软件为SS2。
日本除了静冈等地的地震系数Ci=0.25外,一般地区的地震系数Ci=0.2。而中国一般Ci=0.1。也就是所有的其他条件都差不多的情况下,日本设计时的抗地震力强度应该是中国的2倍以上。
但是,其实要更多。因为,日本一般结构设计要走3条路子。这3条路子走下来,耐震强度更加趋向保险了。
第一条路子是对于小面积小高度的建筑物,大都是民宅或小型仓库之类的,干脆只用强度计算来决定建筑物的设计,从而不用考虑建筑物的偏心、刚度等形状上的问题。这种计算Ci=0.3,也就是日本一般的民宅的强度大约是中国的3倍以上。再加上日本的施工单位比较忠实于原设计,而中国的施工单位一般都偷工减料,两下综合起来比较的话,日本民宅的耐震强度至少大约是中国正规设计民宅耐震强度的4倍左右吧。
第二条路子是对一般大型住宅等工民建建筑物的,但是必须考虑偏心率(≦0.15)、刚性率(≧0.6)、以及层间位移(≦1/200)等。虽然,第二条路子Ci=0.2,只比中国大一倍,但是限定了建筑物形状必须非常规则,必须能满足以上这些条件,这就使建筑物安全系数增得很大,是同样地震系数条件下的中国的建筑物完全不能相比的。
第三条路子就是当你的建筑物形状很不规则,不能满足第二条路子时,也就是你的建筑物的偏心率或刚性率等超出了第二条路子的限制,那你就必须走第三条路子了。第三条路子通常也叫做二次设计,Ci=1.0。也就是说,设计出来的房子可以承受和房子自重一样重的地震水平力!!!这样的房子的耐震强度至少是中国同类建筑物的10倍以上的!!!
另外,日本的学校建筑还要打重要系数,那就更为结实了。如果建筑物的形状复杂,加上施工等的诸条件人为因素,同样的学校建筑,日本的抗震能力至少是中国只当作一般民间房设计的校舍的15倍以上。
当然,日本的抗震设计方法还有许多,但目前最常用的就是我上述的3条路的方法。希望对中国的抗震设计的改善有所帮助。我个人认为,中国的一般地震系数Ci的设定有所偏低,既然中国也有这么巨大这么频繁的地震,应该完全引用日本的抗震设计方法使中国的结构设计更加合理更加科学起来!!!
————秦旭安2008年5月25日于东京千代田总部
此文于2008年05月25日做了修改
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