水工建筑物抗震设计规范

《水工建筑物抗震设计规范》 编制工作大纲

编 制 组

2009年2月

目录

一、编制的目的和必要性 (3)

（一）编制标准的理由 (3)

（二）编制标准的目的 (3)

（三）编制标准的必要性 (3)

二、编写依据和国内相关标准 (5)

（一）编写依据 (5)

（二）国内相关规定 (5)

三、适用范围 (6)

四、规范的主要内容 (7)

（一）规范目录 (7)

（二）条文说明 (9)

五、工作内容与计划安排 (9)

（一）总体计划 (9)

（二）分年度计划 (10)

六、经费预算 (11)

七、参编单位及人员 (11)

（一）参编单位 (11)

（二）参编人员 (12)

一、编制的目的和必要性

（一）编制标准的理由

水工建筑物的抗震安全是水利工程正常运行、发挥综合效益的基本保证，而先进合理的水工建筑物抗震设计是确保其安全的技术保障。因此需编制《水工建筑物抗震设计规范》（以下简称《本规范》）指导工程的抗震设计。

（二）编制标准的目的

为进一步做好水工建筑物抗震设计，减轻地震破坏及防止次生灾害，制定《本规范》。

（三）编制标准的必要性

2008年5月12日四川省汶川县发生8.0级强烈地震，这次地震是新中国成立以来震级最强、造成的灾害损失最大、抗震救灾难度最大的一次地震，给震区特别是震中附近广大范围内造成重大灾害。此次地震对震区水利水电工程的影响范围和程度也很大，尽管未出现地震致使大坝溃决的情况，但有些工程还是受到严重破坏，甚至面临溃坝风险，给下游人民生命财产和社会经济发展带来严重威胁。因此，进一步开展水利工程抗震相关领域的研究，预防和减轻水利工程因地震引发的严重次生灾害仍是一个十分艰巨的任务。

汶川大地震再次表明，我国作为一个多地震国家，特别是当前水利工程建设重点所在的西部地区，更是高地震烈度区，发生强震的可

能性和频度较大。确保水工建筑物的抗震安全，防止严重地震灾害，是我国水利工程建设中一个必须面对的严峻挑战。水工建筑物的抗震安全为国家和社会所高度关注，必须予以充分重视。

因此，保证水工建筑物在重大地震灾害中的抗震安全是社会和有关部门，特别是全国水工程主管部门的水利部更为高度关注和当前经济建设急需解决的极为重要的问题。同时本项研究与《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020年）》中，“公共安全”领域（62）中的“重大自然灾害监测与防御”以及“水和矿产资源”领域（6）中的“水资源优化配置与综合开发利用”，等优先主题密切关联。近年来，虽然我国在水工建筑物抗震研究中已取得了显著进展，为工程建设提供了一定依据，但由于强地震的很大不确定性和水工结构抗震的高度复杂性，仍然存在诸多有待深入研究和解决的关键技术问题。

更为重要的是，现行的《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）（以下简称现行规范）已颁行超过10年，随着我国水利工程建设和设计要求的不断提高以及水工抗震学科的快速发展，该规范在某些方面的不适应性已逐渐显现出来。随着工程地震和水工抗震学科的进步以及我国水利水电工程建设的蓬勃发展，现行规范的一些不适应性逐渐显现。例如：由于现行规范修编过程中，作为地震设防标准的是第三代地震区划图，而现在第四代地震区划图已于2001年颁布执行，两代区划图间在基岩峰值加速度的设计取值的定义等方面有明显不同，汶川地震后，我国部分地区的地震区划图又进行了修订；一些结

构型式（如渡槽和边坡）的抗震动力分析本身存在复杂性而缺乏成熟的分析手段和系统的工程积累，现行规范中并无这些重要结构形式的相关内容；尽管有限单元法作为一种强大的数值分析工具在当前的水工结构分析中得到了广泛应用，但由于其基于弹性理论的角缘应力集中效应，难以制订相应的应力控制标准，其分析成果仅作为校核各类结构力学方法的工具而不能作为设计标准；一些对水工结构抗震安全有重要影响的关键因素（如拱坝横缝强震张开、无限地基辐射阻尼影响等）由于现行规范编制过程中尚缺乏足够认知并未考虑等。另外，按国际惯例，在经历了一次重大地震后，都要根据震害实践中的教训和启迪，对各类结构和抗震设计规范作一次认真修改，以期更切合实际。因此，编制《本规范》将对进一步提高水工建筑物抗震设计水平，确保水工建筑物抗震安全具有十分重要的意义。

二、编写依据和国内相关标准

（一）编写依据

根据水利部水利水电规划设计总院文件，《水工建筑物抗震设计规范》技术服务合同书，水利部水利水电规划设计总院委托编写《水工建筑物抗震试验规程》，按照SL01－2002《水利水电技术标准编写规定》负责完成规范的编写，直到报批完成。

（二）国内相关规定

《本规范》的编制，应力求与下列现行有效的法律法规及技术标

准相协调：

中华人民共和国防震减灾法

工程场地地震安全性评价GB 17741－2005

水库诱发地震危险性评价GB 21075－2007

防洪标准（GB50201-94）

水利水电工程结构可靠度设计统一标准（GB50199-94）

建筑抗震设计规范(GB50011-2001)

水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)

水工混凝土结构设计规范（SL/T191-96）

混凝土重力坝设计规范（SL319-2005）

混凝土拱坝设计规范（SL282-2003）

碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）

混凝土面板堆石坝设计规范（SL228-98）

水工隧洞设计规范（SL279-2002）

水利水电工程边坡设计规范（SL386-2007）

三、适用范围

《本规范》适用于设计烈度为6、7、8、9度的各类水工建筑物及坝高低于200m的抗震设计。对于设计烈度超过9度或坝高超过200m 的壅水建筑物应进行专门论证并报主管部门审批。

四、规范的主要内容

（一）规范目录

1.总则

对编制目的、适用范围、抗震设防目标、抗震设防类别划分、抗震设防标准、水工建筑物抗震设计中应符合的基本要求、引用标准及其他原则性问题作出说明和规定。

2.术语及符号

2.1术语

2.2符号

3.场地和地基

3.1场地

3.2地基

4.地震作用和抗震验算

4.1地震动分量及其组合

4.2地震作用的类别

4.3设计地震加速度和设计反应谱

4.4地震作用和其它作用的组合

4.5 结构计算模式和计算方法

4.6 水工混凝土材料的动态性能

4.7 附属结构的抗震计算

4.8 地震动土压力

5.土石坝

5.1抗震计算及设计标准

5.2 抗震措施

6.重力坝

6.1抗震计算及设计标准

6.2 抗震措施

7. 拱坝

7.1抗震计算及设计标准

7.2抗震措施

8. 水闸

8.1抗震计算及设计标准

8.2抗震措施

9. 水工地下结构

9.1抗震计算及设计标准

9.2抗震措施

10. 进水塔

10.1抗震计算及设计标准

10.2抗震措施

11. 水电站压力钢管和地面厂房

11.1抗震计算及设计标准

11.2抗震措施

12. 渡槽

12.1抗震计算及设计标准

12.2抗震措施

13. 边坡

13.1抗震计算及设计标准

13.2抗震措施

14.升船机

14.1地震作用和其他作用的组合

14.2结构计算模式和计算方法

14.3抗震措施

附录A.土石坝的抗震计算

（二）条文说明

对条文规定加以必要的说明

五、工作内容与计划安排

总进度为：从2008年10月开始，用3年时间完成《水工建筑物抗震设计规范》的编制工作，于2011年10月提交报批稿。 （一）总体计划

1．2009年4月，编写完成工作大纲。

2. 2010年6月，完成专题报告。

3. 2010年8月，编写完成初稿。

4．2010年10月，编写完成征求意见稿。

5．2011年7月，完成送审稿。

6．2011年10月，完成报批稿。

（二）分年度计划

1 2008～2009年度工作计划

（1）2008年10月开始，在全国范围内进行调研，广泛征求和收集国内外相关规范以及各方意见，并整理备用。

（2）2009年3月前，编制“《规范》工作大纲”，成立编写组，落实任务、明确分工。

（3）2009年4月，召开“《规范》工作大纲”审议会，审查工作大纲，布置下阶段工作。

（4）2009年5月，总结半年来调研、查阅文献工作情况，讨论编写的技术问题，开始编写《规范》初稿。

2． 2009～2010年度工作计划

（1）2010年8月编写完成《规范》初稿。

（2）2010年9月召开编写组会议，总结初稿编写情况，并讨论初稿。

（3）2010年10月底前，对初稿进行修改后完成征求意见稿，并将征求意求稿送有关单位及专家审阅，征求各方意见。

3． 2010～2011年度工作计划

（1）2010年10月底～2011年7月底前，根据征集的意见，对

征求意见稿进行修改，完成送审稿。送审稿应包括以下成果：标准条文；标准条文说明；标准的强制性条文；征求意见稿征询意见的汇总及处理情况。

（1）2011年10月底前，召开送审稿审查会，会后根据审查意见进行修改。完成报批稿，并报总院定稿。

六、经费预算

1. 资料费和调研费：4万元；

2. 专题研究经费：4万元；

3. 编写工日补助费(仅考虑加班津贴)：6万元；

4. 草稿印刷费：2万元；

5. 审查、咨询、讨论会议费：8万元。

合计: 24万元

七、参编单位及人员

（一）参编单位

1、主编单位：水利水电规划设计总院

中国水利水电科学研究院

2、参编单位：中国地震局地球物理研究所、长江勘测规划设计研究院、黄河水利委员会勘测规划设计院、上海市水利工程设计院、四川省水利水电勘测设计院、河海大学。

（二）参编人员

1、顾问组：

规划总院领导

胡聿贤院士：中国地震局地球物理研究所

张楚汉院士：清华大学

林皋院士：大连理工大学

蒋国澄教授：中国水利水电科学研究院

沈凤生、林昭

水科院院标准化中心邓湘汉主任

其它人员由总院推荐

2、编写组及其分工

姓名性别单位 职务、职称工作分工

陈厚群男中国水科院院士、教授主编、项目总负责。总则、地震作用和抗震计算

胡晓男中国水科院教高、中心主任水闸、升船机、进水塔李德玉男中国水科院教高、副主任重力坝、拱坝

王海波男中国水科院教高、中心总工水工地下结构

刘小生男 中国水科院教高场地和地基、土石坝王钟宁男中国水科院教高场地和地基、土石坝赵剑明男中国水科院教高场地和地基、土石坝张伯艳男中国水科院教高边坡

张艳红女中国水科院教高总则、抗震计算、渡槽李敏女中国水科院高级工程师地震作用

涂劲女中国水科院高级工程师重力坝、拱坝

马怀发男中国水科院高级工程师大坝混凝土动态性能欧阳金惠男中国水科院高级工程师规范具体事务

张翠然女中国水科院工程师地震作用

外单位参编人员，待参编单位确定后由各单位自定，原则上各单位参编人员不超过1人。

3、试设计组

主要由设计院承担。

八、需要讨论的其他问题

1.安全系数法或分项系数法

2.土石坝抗震计算拟静力能否用动力法替代

3.考虑最大可信地震作用下，大坝不发生溃决内容。