表1欧洲规范组成
编号
二会内容
代号内容
EN 1990Eurocode 0结构设计基础EN 1991Eurocode 1结构上的作用EN 1992Eurocode 2混凝土结构设计EN 1993Eurocode 3钢结构设计
EN 1994Eurocode 4钢-混凝土混合结构设计
EN 1995Eurocode 5木结构设计EN 1996Eurocode 6砌筑结构设计EN 1997Eurocode 7岩土工程设计EN 1998Eurocode 8结构抗震设计EN 1999
Eurocode
9
铝结构设计
表2EN 1998子规范组成
子规范编号子规范内容
EN 1998-1建筑物的一般规则，地震作用和规则
EN 1998-2有关桥梁的具体规定
EN 1998-3现有建筑物抗震评估和改造的规定EN 1998-4有关筒仓、储罐和管道的具体规定
EN 1998-5有关基础、挡土结构和岩土工程方面的具体规定
EN 1998-6
有关塔、桅杆和烟囱的具体规定
表3EN1998-1章节内容
章节号
章节内容1一般规定
2性能要求和参照准则3地面条件和地震作用
4建筑设计
5混凝土结构具体规定6钢结构具体规定
7钢-混凝土混合结构具体规定
8木结构具体规定9砌筑结构具体规定
10
基础隔震
中欧抗震设计规范地震动参数对比分析
王祖平专升本毕业论文
（中航勘察设计研究院有限公司）
【摘要】简单介绍了欧洲抗震设计规范的组成，
并从抗震设防标准、场地类别划分、地震动参数取值等方面，对中国抗震设计规范和欧洲抗震设计规范进行了对比分析。通过对比分析，
得出了两种规范的异同点。
【关键词】抗震设计规范；
设防标准；场地类别；地震动参数1引言
随着我国“一带一路”
伟大战略构想的提出与实施，我国企业对“一带一路”相关的多个国家进行了直接投资，承接相关工程项目达3000余个。地震动参数是工程设计中一个重要参数，也是工程勘察成果中必须提供的
参数。由于不同国家采用的抗震设计规范不同，因此在地震动参数取值上也有所差别。目前，世界上主要有欧
洲规范、美国规范、日本规范、
俄罗斯（前苏联）规范和中国规范，其中以欧洲规范使用最为广泛，其应用范围不仅包括欧盟28国，而且还包括大多非洲国家。
鉴于欧洲规范的应用广泛性，本文通过对中国与欧洲抗震设计规范中地震动参数取值方法进行对比分析，
旨在得出两个规范地震动参数取值异同点，为工程勘察及设计抗震设计参数选取提供依据。
2欧洲抗震设计规范简介
早在1975年，欧洲规范就开始筹备，其目的主要是
为了促进欧洲各国在技术、
材料等方面的沟通，利于整个欧洲的技术进步及行业发展。上世纪70年代末，欧洲规范开始制定[1]。1989年欧共体委员会（CEC）、欧盟（EU ）
和欧洲自由贸易协会（EFTA）决定将欧洲规范的后期准
备及出版权转让给欧洲标准委员会（CEN）,1990年欧洲
规范开始试行发布[2]，发布语言包括英文、法文及德文三种。欧洲规范共包括10个部分，编号为EN 1990～
EN 1999，相应代号为Eurocode 0～Eurocode 9，其具体组成详见表1。
作为欧洲规范的组成部分，欧洲抗震设计规范（简
称EN 1998）包括6个子规范，代号分别为EN1998-1～EN1998-6，具体组成详见表2[2]。其中，EN1998-1与工程
抗震设计最为相关，其包含章节详见表3，本文主要对
EN1998-1与中国抗震设计规范（简称GB 50011-2011）进行对比分析。
表6GB 50011-2010建筑场地的覆盖层厚度
岩石的剪切波速或土的
等效剪切波速（m/s ）场地类别
Ⅰ0Ⅰ1
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
v s ＞8000
800≥v s ＞5000500≥v ＞250＜5≥5
250≥v ＞150＜33～50＞50
v ＜150
＜3
3～1515～80＞80注：表中v s 为岩石的剪切波速，v 为土的等效剪切波速。
表7EN1998-1场地类别划分
场地
类别
地层描述
参数
v s,30（m/s）N SPT （击数/30cm）c u
（kPa ）A 岩石或类岩石地层，
包括最多5m 的覆盖层。
＞800
--
B 非常密实的砂，砾石，或
非常坚硬的黏土，厚度至
少数十米，具有力学性质随深度逐渐增加的特性。360～800＞50＞250
C 厚度从数十米到几百米
有创意的晨会主题
后的深层密实或中密的砂，砾石或坚硬的黏土。180～36015～5070～250
D 松散至中密的非黏性土
（有或无软弱黏性土夹
牛奶鸡蛋煎饼
层），或软弱至硬的黏性土。＜180
＜15＜70
E 表面为厚度在5m ～20m 之间的剪切波速为C 类
或D 类的冲积层，
下部为剪切波速大于800m/s 的坚硬地层。
---
S 1由或含有至少10m 厚的高含水量、高塑性指数(PI>40)软黏土或淤泥。100（参考）-10～20
S 2可液化的土层、
敏感性黏土层，或其他未包括在A～E 或S 1类的地层。
-
--
注：v s,30为30m 深度范围内覆盖层的等效剪切波速（剪应变≤10-5）；N SPT 为标贯击数；c u 为不排水抗剪强度。
3GB 50011-2011与EN1998-1对比分析
3.1抗震设防标准
抗震设防标准是衡量抗震设防要求高低的尺度，由抗震设防烈度或设计地震动参数及建筑抗震设防类别确定[3]。我国现行抗震设计规范GB 50011-2011一直保持“小震不坏、中震可修、大震不倒”的三水准抗震设防目标，并根据地震发生概率划分为多遇地震、设防地震、罕遇地震三个地震烈度水准，划分原则见表4。与三个地震烈度水准相应的抗震设防目标为：一般情况下，遭
遇多遇地震影响时，建筑处于正常使用状态，可认为是对应于“小震不坏”；遭遇设防地震影响时，建筑的非弹性变形或结构体系的损坏控制在可修复的范围，可认为是对应于“中震可修”；遭遇罕遇地震影响时，建筑结构有较大的非弹性变形，但应控制在规定的范围内，以免倒塌，可认为是对应于“大震不倒”。因此，GB 50011-2011中的抗震设防目标也可叙述为“多遇地震
不坏，设防地震可修，罕遇地震不倒”。
EN1998-1规定，对于地震区的建筑进行设计和建造时，应符合下列要求：⑴在遭遇50年超越概率10
%、
重现期475年的地震作用下，
建筑结构不发生局部或总体坍塌，保持其结构完整性和残余承载力。⑵破坏极限要求。在遭遇10年超越概率10%、重现期95年的地震
作用下，建筑结构没有发生破坏和使用上的限制，经济损失较结构成本很小。EN1998-1抗震设防标准对比详
见表5。
根据EN1998-1中公式，见式⑴，当重现期为95年，在50年的期限内，其超越概率约为40%。T R =-T L /ln （1-P R ）(式1)
式中，
T R ———重现周期；
T L ———某一给定期限；P R ———相应于T L 期限内的超越概率。
由表4及表5可以看出，对于“不坏”设防要求，EN1998-1规定的是50年超越概率40%或重现周期为95年，这比GB 50011-2011中规定的50年超越概率
63%或重现周期为50年要高；而对于“不倒塌”设防要求，EN1998-1规定为50年超越概率为10%或重现期为
475年（相当于GB 50011-2011中规定的“可修”设防要
求）
，比GB 50011-2011中规定的50年超越概率2%～3%或重现期为1600年～2400年要低。
表4GB 50011-2010抗震设防标准
设防标准50年超越概率重现周期多遇地震不坏（小震不坏）63%50年设防地震可修（中震可修）10%475年罕遇地震不倒（大震不倒）2%～3%1600年～2400年*
*注：按式（1）换算，
应为1641年～2475年。表5EN1998-1抗震设防要求
设防要求50年超越概率
重现周期破坏极限要求40%*95年不倒塌要求
10%
475年
*注：EN1998-1中描述为10年超越概率为10%，为方便对比，根据式（1）换算为50年的超越概率。
3.2场地类别
写花的诗句根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度，GB 50011-2010将建筑的场地类别分为四类，具体划分详见表6，其中Ⅰ类分为Ⅰ0和Ⅰ1两个亚类。EN1998-1根
据土层等效剪切波速、标贯击数及不排水剪切强度，将建筑场地类别划分为六类，具体划分详见表7，其中S 类分为S 1和S 2两个亚类。
对比两种抗震设计规范对场地类别划分的规定，GB 50011-2010是基于20m 深度范围内覆盖层的等效剪切波速并综合覆盖层厚度进行场地类别划分。EN1998-1是基于30m 深度范围内覆盖层的等效剪切波速进行场地类别划分，当无剪切波速数据时，应根据标贯击数N SPT
进行场地类别划分，
不排水抗剪强c u 仅为参考性参数。3.3地震动参数取值
3.3.1设计反应谱曲线
GB 50011-2010的设计反应谱曲线是以地震影响
系数的形式给出，
如图1所示。地震影响系数是指在地震时最大反应加速度与重力加速度的比值，也即α=S a （T ）/g，其中α为地震影响系数，S a （T）
为加速度设计反应谱，g 为重力加速度。对于图1中各曲线段α的计算方法如下。笑容依旧
直线上升段（T≤0.1s）：
α=αmax ·［0.45+10T(η2-0.45)］(式2)
水平段（0.1s≤T≤T g ）：α=η2αmax (式3)
曲线下降段（T g ≤T≤5T g ）及直线下降段（5T g ≤T≤6s ）计算公式如图1中所示。
图1中：
α———地震影响系数；αmax ———地震影响系数最大值；
η1———直线下降段的下降斜率调整系数，η1=0.02+0.05-ζ4+32ζ
；
γ———衰减指数，γ=0.9+0.05-ζ0.3+6ζ
；
T g ———特征周期；
η2———阻尼调整系数，η2=1+0.05-ζ0.08+1.6ζ
，且η2
小于0.55时，取0.55；
T———结构自振周期；
ζ———阻尼比。
EN1998-1的设计反应谱曲线是以设计地震加速度的形式给出，如图2所示。对于图2中各曲线段的弹性反应谱计算方法如下。
0≤T≤T B ：S e (T)=a g ·S
·［1+T T B ·(η·2.5-1)］(式4)T B ≤T≤T C ：S e (T)=a g ·S ·η·2.5(式5)
T C ≤T≤T D ：S e (T)=a g ·S
·η·2.5T C T ()(式6)
T D
≤T≤4s：S e
(T)=a g
·S ·η·2.5T C
·T
D T 2
()
(式7)
式中：
S e (T)———弹性反应谱；
T———振动周期；a g ———A 类场地设计地震加速度；
T B ———加速度反应谱常数段周期的下限值；T C ———加速度反应谱常数段周期的上限值；T D ———反应谱常数位移范围的起始值；S———场地系数；
η———阻尼调整系数，当阻尼比为5%时，η=1。对比中欧两种规范中的设计反应谱曲线可知：
⑴两种反应谱曲线表现形式不同，
但具有相同的形状。
⑵反应谱曲线起点不同，
其中GB 50011-2010中的起点为0.45αmax ，而EN1998-1中的起点为S。其中αmax
取决于设防烈度、场区的地震动地质环境（如震源分布、地震震级、震中距离及传播途经等）及场地条件[4]；而S
仅取决于地震震级及场地类别（详见本文表10及表
图1GB 50011-2010
地震影响系数曲线图2EN1998-1
弹性反应谱曲线
11）。
⑶反应谱曲线平台高度表现形式不同，GB 50011-2010的平台高度为η2αmax ，EN1998-1的平台高度为2.5Sη。
⑷反应谱曲线拐点周期不同，GB 50011-2010的平
台起点周期为0.1s，为定值，终点周期为反应谱特征周期T g ，曲线下降段终点周期为5T g ；EN1998-1的平台起
点周期为T B ，终点周期为T C ，曲线下降段终点周期为T D ，
T B 、T C 、T D 均取决于地震震级及场地类别（详见本文表10及表11）。
⑸反应谱周期长度不同，GB 50011-2010的反应谱周期长度为0～6s，EN1998-1的反应谱周期长度为0～4s。
3.3.2设计基本地震加速度
GB 50011-2010中规定设计基本地震加速度是指50年设计基准期超越概率10%的地震加速度的设计取
值[3]，这与《中国地震动参数区划图》
（GB 18306-2015）所规定的“地震动峰值加速度”
相当。GB 18306-2015规定地震动峰值加速度按阻尼比5%的归准化地震动加速度反应谱最大值的1/2.5倍确定[5]，即αmax =S a (T)max /2.5，由于S a (T)=αg，故S a (T)max =αmax g，所以αmax =αmax g/2.5。对于GB 50011-2010中的反应谱曲线，当阻尼比为5%时，阻尼调整系数η2为1，地震动反应谱曲线平台高度为αmax ，若忽略重力加速度g 这一常数，设计基本地震加速度（或称为地震动峰值加速度）在数值上等于地震动反应谱曲线平台高度的1/2.5倍。
EN1998-1中设计地震加速度αg 是50年设计基准期超越概率10%（或重现周期为475）的地震加速度的设计取值，这与GB 50011-2010中的规定相同。对于EN1998-1的反应谱曲线，当阻尼比为5%，阻尼调整系数
普法总结η为1，且反应谱达到最大值时，由本文式⑸，可得S e (T)max =αg ·S
·2.5，进而αg =S e (T)max /2.5S。对比αmax =S a (T)max /2.5与αg =Se(T)/2.5S 时，
当反应谱达到最大值，有Sa(T)max=S e (T)max，此时a max =ag ·S。由此可知，EN1998-1中关于设计基本地震加速度的取值比GB 50011-2010中多了场地系数S。
3.3.3设计特征周期
根据GB 50011-2010中对设计特征周期的定义，
设计特征周期即是图1地震影响系数曲线中的T g ，在文献[5]中称为地震动加速度反应谱特征周期。GB 50011-2010规定T g 应根据场地类别及设计地震分组确定，文献[5]中
也提供了全国各城镇Ⅱ类场地的基本地震动加速度反
应谱特征周期，
其余场地类别应按规范进行调整，即只要场地类别和设计地震分级确定，则T g 即为确定值(如表8及表9)。
EN1998-1中并未对特征周期进行定义，仅根据地
震震级及场地类别对反应谱曲线上各拐点周期进行取
值规定，
各拐点周期及场地系数S 均应根据各国家资料确定，
无资料时，对于地震震级M s ＞5.5时，按表10确定反应谱参数值，
M s ≤5.5时，按表11确定反应谱参数值。根据上述分析，GB 50011-2010及GB 18306-2015
对设计特征周期取值考虑了场地类别及地震分组等因素，可直接查表或图确定。EN1998-1中虽未对特征周期进行定义，但根据反应谱曲线，可以认为EN1998-1的反应谱曲线上的T C 即为其反应谱特征周期，并与地震震级及场地类别等因素有关。
表8GB 50011-2010特征周期值（s）
设计地震
无力合拢h
分组场地类别
Ⅰ0Ⅰ1ⅡⅢⅣ第一组0.200.250.350.450.65第二组0.250.300.400.550.75第三组
0.30
0.35
0.45
0.65
0.90
表9GB 18306-2015场地基本地震动加速度
反应谱特征周期调整（s）
Ⅱ类场地基本地震动加速
度反应谱特征周期分区值
场地类别Ⅰ0Ⅰ1ⅡⅢⅣ0.350.200.250.350.450.650.400.250.300.400.550.750.45
0.30
0.35
0.450.65
0.90
表10EN1998-1弹性反应谱参数值
（M s ＞5.5）场地类别
S T B (s)T C (s)T D (s)A 1.00.150.4 2.0B 1.20.150.5 2.0C 1.150.200.6 2.0D 1.350.200.8 2.0E
1.4
0.15
0.5
2.0
表11EN1998-1弹性反应谱参数值
（M s ≤5.5）场地类别
S T B (s)T C (s)T D (s)A 1.00.050.25 1.2B 1.350.050.25 1.2C 1.50.100.25 1.2D 1.80.100.30 1.2E
1.6
0.05
0.25
1.2
4结束语
通过对比可以看出，中欧抗震设计规范之间存在一定的差异和共同点。限于篇幅有限，本文仅从抗震设防标准、场地类别划分、地震动参数等方面对中欧抗震设计规范进行了对比，其他与结构设计相关的方面还需要进一步的研究和探讨。对比成果不仅对中资企业在国外市场的开拓和项目的实施具有十分重要的意义，同时也能为我国的抗震设计提供一定的参考和借鉴作用。●
【参考文献】
[1]王洋.中欧岩土规范比较分析[D].南宁：广西大学,2010.[2]CEN,European Standard EN1998-1:2004,Eurocode8: Design of structures for earthquake resistance—Part1: General rules,ismic actions and rules for buildings, 2004.
[3]GB50011-2010，建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社,2016.
[4]沈聚敏，周锡元，高小旺，等.抗震工程学[M].北京：中国建筑工业出版社,2000：74-75.
[5]GB18306-2015，中国地震动参数区划图[S].北京：中国标准出版社,2015.
大挑臂宽箱梁桥面板设计
王兆铭
(同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司)
【摘要】结合郑州市中州大道立交南北延伸工程，综合空间有限元计算分析，利用简化计算方法模拟了大挑臂宽箱梁桥面板的空间受力行为。本方法考虑了桥面板横向受力效应，较为准确地模拟了箱梁腹板的剪切变位和空间畸变等行为，相对于传统桥面板计算手段更能体现大挑臂宽箱梁的空间受力特点，此方法很好地满足了设计要求。
【关键词】宽箱梁；大挑臂；桥面板；剪切变位；箱室畸变
1引言
近些年，随着城市化建设步伐的不断推进，城市桥梁建设也越来越多。在城市人口密集区域，由于车流交通量大，多车道多层次交通体系需求尤为突出，城市高架桥梁成为解决此种交通需求的首选方式。为了充分发挥高架桥梁的通行效率，车道规模要求较高，双向6车道或双向8车道的断面宽度需求现在较为常见，桥梁宽度需达到或超过30m[1]。
在建设用地较为紧张的城市，受限拆迁、桥下道路宽度需求、管线布设等原因，城市高架桥梁可布设桥墩的范围十分狭小，城市高架桥梁支座间距较小，桥梁结构挑臂很大。在上述边界条件下，大挑臂桥梁结构的空间受力特性十分显著，各片腹板之间的剪切变位差较大，箱室畸变效应明显。对于大挑臂宽箱梁结构，在设计中应充分考虑其空间受力特点。
工程设计中，对于桥面板的计算主要有传统刚性约束框架计算、空间实体计算分析、考虑空间效应的简化计算手段等方法。其中，传统刚性约束的框架计算模型不能反应大挑臂宽箱梁多片腹板的剪切变位差的特点，此方法不适用大挑臂宽箱梁桥梁的桥面板设计。利用有限元模型建立实体模型对桥梁结构进行空间特性研究，可以真实反应桥梁结构的受力行为。此种方法在科研或精细化设计中可以采用，但设计效率较为低下，同时由于在实体分析中活载加载较为困难，实际在常规工程设计中使用频率也较低。针对上述计算手段的弊端，相关学者进行了一些简化计算手段的探索[1]，在满足计算精度要求的前提下，也尽量提高设计的效率，从而更好地指导工程设计。
本文以郑州市中州大道立交南北延伸工程为工程案例研究桥面板的空间受力行为。
