GB／T 51336-2018  地下结构抗震设计标准(完整正版、清晰无水印)

1.0.4地下结构的抗震设计，除应符合本标准外，尚应符合国 家现行有关标准的规定。

1.0.4地下结构的抗震设计，除应符合本标准外，尚

家现行有关标准的规定

2. 1. 1 地下结构

地表以下的结构施工安全资料，依据其结构特征与分布形式分为地下单体 结构、地下多体结构、隧道结构、下沉式挡土结构和复建式地下 结构，其中隧道结构按施工方法分为盾构隧道结构、矿山法隧道 结构和明挖隧道结构，

2.1.2目由场动力分析方法

2.1.3剪切层法shearlayermethod

将土体简化为一系列由剪切弹簧和阻尼器相联的薄层体系， 进行动力分析的方法。

2.1.4动力时程分析法dynamic time history analysis

analysis method

考虑土体的模量和阻尼比与剪应变满足一定的函数关系，并 且在每一时段内土体的模量和阻尼比为常数，通过迭代进行求解 的动力时程分析方法。

2.1.6弹塑性时程分析法

考虑土体弹塑性的动力时程分析方法。

以场地土层地震动相对位移为主要因素确定地震作用，对地 下结构物进行抗震计算的拟静力方法。

适用于均质地层中地下结构的形状简单断面的反应位移

2.1.9 反应位移法Ⅱ

适用于成层地层中地下结构的形状简单断面的反应位移

2.1.10反应位移法Ⅲ

适用于均质或较均质地层的线长形地下结构的纵向反应位 移法。

2.1.11反应位移法IV

适用于沿纵向地层变化明显的线长形地下结构的纵向反应位 移法。

适用于均质、水平成层或复杂成层中地下结构的形状复杂断 面的反应位移法。

2.1.13地下单体结构

2.1. 14地下多体结构

由地表下切形成地槽两侧的挡土结构，包括下沉重力式挡土 结构和下沉式U型挡土结构。

与地上建（构）筑物相连的地下结构，包括单体建筑地下结 构和复合建筑地下结构，分别对应于地上建、构筑物为单体和复 合体结构的情况，

2.1.17地震液化的四步判别法

tion assessment

考虑地下结构存在对地震液化深度影响的液化判别方法，分 为初判、复判、详判和动力时程分析四步。

2.2.1 作用和作用效应

2.2.2材料性能和抗力

IL一 液性指数； IhE 液化指数； I 塑性指数； Iw 结构底面所在土层震动弱化指数； R 地下结构构件承载力设计值： 地下结构抗浮力设计值： Rg 地下结构自重设计值； R 上覆地层有效自重设计值； △ue 基本地震作用标准值产生的地下结构层内最大的 弹性层间位移； △up 弹塑性层间位移； Aof 震陷变形标准； [e] 弹性层间位移角限值； [,] 弹塑性层间位移角限值

震反应位移； uA(α,之) 坐标（，）处地震时的地层纵向位移； Umax 场地地表最大位移； ur(α,之) 坐标（α，之）处地震时的地层横向位移： W 隧道横向平均宽度或直径； 2 深度； ZB 结构底板埋深； ZU 结构顶板埋深； 入一 地层变形的波长； 入1 表面地层的剪切波波长； 入2 计算基准面地层的剪切波波长

中性状态时的地震土压力系数； W;i地层单位地层厚度的层位影响权函数值; YEh 水平地震作用分项系数： YEv 竖向地震作用分项系数； YG 重力荷载分项系数； YRE 承载力抗震调整系数； YRF 地震抗浮安全系数： Sa 地基抗震承载力调整系数； 亚a 峰值加速度调整系数； 中e 地震弱化修正系数； 亚u 峰值位移调整系数。 .2.5其他 自然对数底数； g 重力加速度； G 地层动剪切模量； 压缩、剪切地基弹簧刚度； K 基床系数; m; 结构i单元的质量；

3.1.1地下结构的抗震设防类别应按表3.1.1确定。

3.1抗震设防分类和目标

3.1.2地下结构的抗震性能要求应按表3.1.2划分

地下结构的抗震性能要求应按表3.1.2划分等级

表3.1.2地下结构的抗震性能要求等级划分

.1.3地下结构的抗震设防应分为多遇地震动、基本地震动、 遇地震动和极罕遇地震动4个设防水准。设计地震动参数的取

罕遇地震动和极罕遇地震动4个设防水准。设计地震动参

直可按现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB18306的规 定执行。

3.1.4地下结构抗震设防目标应符合表3.1.4的规定。

3.1.4地下结构抗震设防目标应符合表3.1.4的规定

表3.1.4地下结构抗震设防目标

3.2.1地下结构的地震作用应符合下列规定：

1甲类地下结构，除有特殊规定外，应按高于本地区设防 烈度的要求确定其地震作用； 2乙类和丙类地下结构，除有特殊规定外，应按本地区抗 震设防烈度确定其地震作用

1甲类地下结构，除有特殊规定外，应按高于本地区设防 烈度的要求确定其地震作用； 2乙类和丙类地下结构，除有特殊规定外，应按本地区抗 震设防烈度确定其地震作用。 3.2.2地下结构所在地区遭受的地震影响，应采用相应于抗震 设防烈度的设计基本地震加速度表征。抗震设防烈度与设计基本 地震加速度取值的对应关系应符合表3.2.2的规定。场地地表水 平向设计地震动加速度反应谱可按现行国家标准《城市轨道交通 结构抗震设计规范》GB50909的规定执行。

设防烈度的设计基本地震加速度表征。抗震设防烈度与设计基本 地震加速度取值的对应关系应符合表3.2.2的规定。场地地表水 平向设计地震动加速度反应谱可按现行国家标准《城市轨道交通 结构抗震设计规范》GB50909的规定执行。

抗震设防烈度与设计基本地震加速度耳

注：g为重力加速度。

3.2.3地下结构施工阶段可不计地震作用影响。

3.3.1地下结构可分为地下单体结构、地下多体结构

.1地下结构可分为地下单体结构、地下多体结构、隧道结

构、下沉式挡土结构、复建式地下结构5类，其中隧道结构可分 为盾构隧道结构、矿山法隧道结构、明挖隧道结构。各类地下结 构的结构体系应根据地下结构的抗震设防类别、抗震设防烈度 结构尺寸、场地条件、地基、结构材料和施工等因素，经技术、 经济和使用条件综合比较确定。

3.3.2结构体系应符合下列规定：

1应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径； 2不宜因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能 力或承载能力： 3应具备必要的抗震承载能力、良好的变形能力和消耗地 震能量的能力； 4对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力； 5不应影响近旁既有建筑、构筑物或地下结构的抗震安 全性。 3.3.3 结构体系尚宜符合下列规定： 1 宜具有多道抗震防线； 2宜具有合理的刚度和承载力分布。 3.3.4结构构件应符合下列规定： 1混凝土结构构件应控制截面尺寸和受力钢筋、箍筋的设 置，剪切破坏不宜先于弯曲破坏、混凝土的压溃不宜先于钢筋的 屈服、钢筋的锚固粘结破坏不宜先于钢筋破坏： 2钢结构构件的尺寸应合理控制，不应出现局部失稳或整 个构件失稳。 3.3.5结构各构件之间的连接应符合下列规定： 1构件节点的破坏不应先于其连接的构件；

1混凝土结构构件应控制截面尺寸和受力钢筋、箍筋日 置，剪切破坏不宜先于弯曲破坏、混凝土的压溃不宜先于钢角 屈服、钢筋的锚固粘结破坏不宜先于钢筋破坏： 2钢结构构件的尺寸应合理控制，不应出现局部失稳可 个构件失稳，

3.3.5结构各构件之间的连接应符合下列规定：

构件节点的破坏不应先于其连接的构件； 2预理件的锚固破坏不应先于连接件； 3装配式结构构件的连接应能保证结构的整体性

3.4.1地下结构地震反应计算方法宜依据地层条件和地下结构

几何形体条件按下列规定确定： 1地下结构抗震计算方法宜按表3.4.1采用：

表3.4.1地下结构抗震计算方法

2复建式地下结构宜对地下结构与地面建、构筑物进行整 体计算； 3岩质隧道地震反应计算方法宜按表3.4.1采用，亦可按 现行国家标准《铁路工程抗震设计规范》GB50111的规定 选取。 3.4.2地下结构抗震计算应符合下列规定： 1简化计算模型应反映结构在地震作用下的实际工作状态 简化结构体系应与原工程结构体系的传力路径相符、节点功能相 司、构件受力相似，构件的简化计算模型应符合本标准附录A 的规定； 2计算分析时应考虑地下结构体形及地震输入方向等最不 利工源的影响

2复建式地下结构宜对地下结构与地面建、构筑物进行整 体计算； 3岩质隧道地震反应计算方法宜按表3.4.1采用，亦可按 现行国家标准《铁路工程抗震设计规范》GB50111的规定 选取。

3.4.2地下结构抗震计算应符合下列规定：

L作从态 简化结构体系应与原工程结构体系的传力路径相符、节点功能相 司、构件受力相似，构件的简化计算模型应符合本标准附录A 的规定； 2计算分析时应考虑地下结构体形及地震输入方向等最不 利工况的影响； 3计算结果应经分析判断，确认其合理且有效后方可用于 工程设计。

3.5.1地下结构应根据抗震设防类别、烈度和结构类型采用不 司的抗震等级，并应符合相应的构造措施要求。 3.5.2地下结构体系复杂、结构平面不规则或者施工工法、结 构形式、地基基础、荷载发生较大变化处的不同结构单元之间， 宜根据实际需要设置变形缝，

1变形缝应贯通地下结构的整个横断面； 2当结构布置、基础、地层或荷载发生变化，变形缝两侧 可能产生较大的差异沉降时，宜通过地基处理、结构措施等方 法，将差异沉降控制在地下结构及其功能允许的范围内； 3变形缝的设置位置宜避开地下结构公共区及出入口、风 道结构范围，同时宜避开不能跨缝设置的设备； 4变形缝的宽度宜采用20mm～30mm，同时应采取措施满 足地下结构的防水要求。 3.5.4地下结构刚度突变、结构开洞处等薄弱部分应加强抗震 构造措施。

3.5.5地下结构内部构件的抗震构造措施可按现行国家标

3.6.1抗震结构对材料和施工质量的特别要求应在设计文件

结构材料性能指标应符合下列规定： 混凝土结构材料应符合下列规定： 1）框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节 点核心区的混凝土的强度等级不应低于C30；构造柱、 芯柱、圈梁及其他各类构件的混凝土的强度等级不应 低于C20;

三级的框架和斜撑构件，其纵向

3）钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。 3.6.3结构材料性能指标尚宜符合下列规定： 1普通钢筋宜优先采用延性、韧性和焊接性较好的钢筋 普通钢筋的强度等级，纵向受力钢筋宜选用符合抗震性能指标的 不低于HRB400级的热轧钢筋，箍筋宜选用符合抗震性能指标 的不低于HRB335级的热轧钢筋。 2混凝土结构的混凝土强度等级，主体结构不宜超过C60； 其他构件，9度时不宜超过C60，8度时不宜超过C70。 3钢结构的钢材宜采用Q235等级B、C、D的碳素结构钢 及Q355等级B、C、D的低合金高强度结构钢；当有可靠依据 时，尚可采用其他钢种和钢号。 3.6.4采用焊接连接的钢结构，当接头的焊接拘束较大、钢板 厚度不小于40mm且承受沿板厚方向的拉力时，钢板厚度方向 截面收缩率不应小于现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313关于Z15级规定的容许值。 3.6.5混凝土墙体、框架柱的水平施工缝，应采取措施加强混 凝士的结合性能

3.6.3结构材料性能指标尚宜符合下列规定：

3.6.4采用焊接连接的钢结构，当接头的焊接拘束较

3.6.5混凝土墙体、框架柱的水平施工缝，应采取措施加强混

1 地下结构可采用减震和隔震设计。 2 采用减震和隔震设计的地下结构，其抗震设防性能目标

3.7.2采用减震和隔震设计的地下结构，其抗震设防

不应低于本标准第3.1.4条的规定。

3.8.1抗震设防烈度为7、8、9度的甲类和乙类地下结构，宜

3.8.1抗震设防烈度为7、8、9度的甲类和乙类地下结构，宜 设置结构的地震反应观测系统，结构设计宜留有观测设备的 位置。

3.8.2对于甲类和有特殊要求的乙类地下结构宜进行试验验证

4.1.1选择地下结构场地时，对抗震有利、一般、不利和危险 地段的划分应符合表4.1.1的规定

4.1.2选择地下结构场地时，应根据工程需要，综合判定其场 地的地段类别属于抗震有利、一般、不利、危险地段。对不利地 段、危险地段应提出避开要求。 4.1.3场地类别的划分应符合现行国家标准《建筑抗震设计规 范》GB50011的相关规定。 4.1.4场地为Ⅲ、IV类时，对设计基本地震加速度为0.15g和 0.30g的地区，除本标准另有规定外，宜分别按抗震设防烈度8 度和9度时各抗震设防类别地下结构的要求采取抗震构造措施。 4.1.5含有饱和砂土或粉土、软弱黏性土、新近堆积和晚更新 世饱和砂黄土及砂质粉黄土土层的场地，应估计其不利影响并采 相应烘旅

4.1.6对于可能产生滑坡、塌陷、崩塌和位于采空区影响范围 内等的场地，应进行地震作用下岩土体稳定性的评价，

4.1.6对于可能产生滑坡、塌陷、崩塌和位于采空区影响范围

4.1.6对于可能产生滑坡、塌陷、崩塌和位于采空区影响范围 内等的场地，应进行地震作用下岩土体稳定性的评价， 4.1.7场地内存在发震断裂时，宜避开主断裂带，其避让距离 不宜小于表4.1.7的规定。不能避开主断裂带时，应对其影响进 行专门研究，并采取抗变形的结构、构造措施

不宜小于表4.1.7的规定。不能避开主断裂带时，应对其影响进 行专门研究，并采取抗变形的结构、构造措施，

表4.1.7发震断裂的最小避让距离（m）

4.1.8对处于抗震不利和危险地段的场地，地下结构的抗震验 算应包括土体与结构动力相互作用分析。采用时程分析法进行场 地地震反应分析时，应根据设计要求，提供地层剖面、场地覆盖 层厚度和剪切波速、动剪切模量、动弹性模量、动泊松比、阻尼 比等动力参数。

云厚度和剪切 比等动力参数。 4.1.9下沉式挡士结构和复建式地下结构天然地基的抗震承载 力应按下式计算：

4.1.9下沉式挡士结构和复建式地下结构天然地基的抗震承载

4.1.9下沉式挡士结构和复建式地下结构天然地基的抗震承载 力应按下式计算：

式中：faE 调整后的地基抗震承载力（kPa）； Sa—地基抗震承载力调整系数，应按表4.1.9采用； fa——深宽修正后的地基承载力特征值，应按现行国家 标准《建筑地基基础设计规范》GB50007采用

表4.1.9地基抗震承载力调整系数

续表 4. 1. 9

4.1.10地震作用下天然地基的竖向承载力应根据地震作用效应 标准组合的基础底面平均压力和边缘最大压力按现行国家标准 《建筑抗震设计规范》GB50011的相关规定确定。

场地地震液化的判别及其处理托

4.2.1场地地震液化的判别和处理应符合下列规定： 1当抗震设防地震动分档为0.05g时，对内类地下结构可 不进行场地地震液化判别和处理；对甲类、乙类地下结构可按抗 震设防地震动分档为0.10g的要求进行场地地震液化判别和处理 2当抗震设防地震动分档为0.10g及以上时，乙类、内类 地下结构可按本地区的抗震设防地震动分档的要求进行场地地震 液化判别；甲类地下结构应进行专门的场地液化和处理措施 研究； 3对甲类、乙类地下结构，宜对遭遇罕遇或极罕遇地震作 用时的场地液化效应进行评价。 4.2.2地下结构场地的地震液化判别应采用四步判别法，按下 列步骤进行判别： 1先按本标准第4.2.3条进行初步判别； 2当初步判别认为有液化可能时，应按本标准第4.2.4条 的经验方法进行复判，当距结构物底部10m深度范围内的地层 存在饱和砂土、粉土或黄土时，尚应进行详判； 3当距结构物底部10m深度范围内的地层存在饱和砂土 粉士或黄士时，应按本标准第4.2.5条的方法进行详判：

4当详判认为有液化可能时，应对结构物和土层整体进行 动力时程分析。 4.2.3当饱和砂土、粉土或黄土土层符合下列条件之一时，可 初步判别为不液化或可不考虑液化影响： 1地质年代为第四纪晚更新世及其以前的饱和砂土、粉土 和第四纪中更新世及其以前的饱和黄土，地震烈度为7、8度时 可判为不液化； 2粉土和黄土的黏粒含量百分率当地震烈度为7、8和9度 分别不小于10、13、16和12、15、18时，可判为不液化土。 4.2.4当饱和砂土、粉土或黄土的初步判别认为要进一步进行 液化判别时，应采用标准贯入试验判别法判别地表下20m深度 范围内土的液化。当饱和土标准贯入锤击数小于或等于液化判别 标准贯入锤击数临界值时，应判为液化土。当有成熟经验时，尚 可采用其他判别方法。在地表下20m深度范围内，液化判别标 准贯入锤击数临界值可按下式计算：

4当详判认为有液化可能时，应对结构物和土层整体进行 动力时程分析。

式中： Ncr 液化判别标准贯入锤击数临界值； No 液化判别标准贯入锤击数基准值，应按表4.2.4 采用； 饱和土标准贯人点深度（m）； Pc 黏粒含量白分率，当小于3或者为砂土时，取3； 地下水位深度（m）； 调整系数，设计地震第一组取0.80，第二组取 0.95，第三组取1.05

4液化判别标准贯入锤击数基准值

4.2.5地下结构底部位于饱和砂土或粉土层时，应对场地液件

4.2.5地下结构底部位于饱和砂土或粉土层时，应对场地液化 深度进行详判，并应符合下列规定： 1可按下列公式计算液化深度：

Gst Gst D ss= 1.5B Dt ≤ D

式中： Ds 存在地下结构时的液化深度（m）； 按本标准第4.2.2条中复判得到的自由场液化深 度(m); 结构高度(m); 结构等效比重； 结构影响因子； Gst 结构重量（N），对于复建式地下结构和地表存在 堆载的情况，宜考虑地上结构重量和堆载； Gso 结构所在空间对应的自由场的土的重量（N）； 结构宽度（m); D一结构上覆地层厚度，即埋深（m); e一自然对数底数。 2考虑液化影响的土层范围不应含经本标准第4.2.3条判 别为不液化或可不考虑液化影响的土层。 4.2.6对存在饱和砂土、粉土或黄土层的场地，应探明各饱和 砂土、粉土或黄土层的深度和厚度，应按下式计算每个钻孔的液 化指数，并按表4.2.6综合划分场地的液化等级：

中: Iie 液化指数：

表4.2.6场地的液化等级

4.2.7存在地震液化引起的地基侧向流动的影响时，应采取防 土体滑动措施或结构抗裂措施。当饱和砂土、粉土和黄土层比较 平坦且均匀时，宜按表4.2.7选用抗液化措施

无缝钢管标准表4.2.7抗液化措施

4.2.8消除结构液化上浮或沉陷的措施应符合下列规定：

1对因土层液化而可能产生上浮或沉陷的结构，可采用桩 基，桩端伸入液化深度以下稳定土层中的长度，应按计算确定， 且对碎石土、砾砂、粗砂、中砂、坚硬黏性土和密实粉土尚不应 小于0.5m，对其他土类尚不宜小于1.5m； 2对饱和砂土、粉土和黄土层理深较浅的情形，结构基础 底面可理入液化深度以下的稳定土层中，其深度不应小于0.5m： 3采用加密法加固时，应处理至液化深度下界；振冲或挤 密碎石桩加固后，桩间土的标准贯人锤击数不宜小于本标准第 1.2.4条中的液化判别标准贯入锤击数临界值； 4采用加密法或换土法处理时，在结构边缘以外的处理宽 度，应超过结构底面下处理深度的1/2且不应小于结构宽度的 1/5； 5采用注浆、旋喷或深层搅拌等方法进行加固时，处理深 度应达到饱和砂土、粉土或黄土层的下界。 4.2.9可采用下列措施减轻场地地震液化的影响： 1 选择合适的地下结构理埋置深度； 2 加强地下结构单体的整体性和刚度； 3 地下结构间的连接处采用柔性接头等； 4 合理设置沉降缝，不应采用对不均匀位移敏感的结构形 式等； 5 将永久性围护结构嵌入非液化地层； 6 对液化土层采取注浆加固和换土等消除或减轻液化的 措施

1 选择合适的地下结构理置深度； 2 加强地下结构单体的整体性和刚度； 3 地下结构间的连接处采用柔性接头等； 合理设置沉降缝，不应采用对不均匀位移敏感的结构形 式等； 5 将永久性围护结构嵌入非液化地层； 6 对液化土层采取注浆加固和换土等消除或减轻液化的 普施。

4.3场地震陷评价及处理措施

4.3.1场地中含有非饱和结构性粉土、砂黄土及砂质粉黄土或 饱和粉质黏土时，应进行场地震陷变形评价和处理，并应符合下 列规定：

不进行场地震陷评价和处理；对甲类、乙类地下结构可按抗震设 防地震动分档为0.10g的要求进行场地震陷评价和处理； 2当抗震设防地震动分档为0.10g及以上时，乙类、内类 地下结构可按本地区的抗震设防地震动分档的要求进行场地地震 震陷评价；甲类地下结构应进行专门的场地震陷评价和处理措施 研究； 3对甲类、乙类地下结构，宜对遭遇罕遇或极罕遇地震作 用场地的震陷危害性进行评价； 4设计基本加速度为0.30g和0.40g时，对塑性指数小于 15且符合下列公式规定的饱和粉质黏土应判定为震陷性软土

信息技术标准规范范本Ws ≥ 0. 9WL I. ≥ 0. 75