3.2 抗震性能要求

3.2.1 城市轨道交通结构的抗震性能要求应分成下列三个等级：
    1 性能要求Ⅰ：地震后不破坏或轻微破坏，应能保持其正常使用功能；结构处于弹性工作阶段；不应因结构的变形导致轨道的过大变形而影响行车安全；
    2 性能要求Ⅱ：地震后可能破坏，经修补，短期内应能恢复其正常使用功能；结构局部进入弹塑性工作阶段；
    3 性能要求Ⅲ：地震后可能产生较大破坏，但不应出现局部或整体倒毁，结构处于弹塑性工作阶段。
3.2.2 城市轨道交通结构构件、基础和支座的抗震性能等级宜按下列要求划分：
    1 构件宜按表3.2.2-1划分为3个抗震性能等级。

表3.2.2-1 构件性能等级

    2 基础宜按表3.2.2-2划分为3个抗震性能等级。

表3.2.2-2 基础性能等级

3.2.3 构件、基础和支座的性能等级与结构抗震性能的关系应符合下列规定：
    1 性能要求Ⅰ：构件、基础和支座的性能等级要求应为1；
    2 性能要求Ⅱ：构件、基础的性能等级要求不应低于2；
    3 性能要求Ⅲ：构件、基础的性能等级要求不应低于3；
    4 对于性能要求Ⅱ或Ⅲ，下部具有较好延性的结构，支座的性能等级要求可为1；下部延性较差的结构，支座的性能等级要求可为2。
3.2.4 城市轨道交通结构的抗震性能要求不应低于表3.2.4的规定。

表3.2.4 城市轨道交通结构抗震设防目标 



条文说明
 

3.2.1 为确保城市轨道交通结构在地震作用下的安全性，防止地震时发生毁灭性的损伤，避免使用功能低下，本条规定了城市轨道交通结构应达到的三个抗震性能要求。在抗震设计时，应根据不同的地震动水准，并结合其重要程度，选取不同的性能要求，作为抗震设防目标。城市轨道交通结构在不同性能要求下的工作状态及受损程度分述为：
    性能要求Ⅰ：结构处于正常使用状态，从抗震分析角度，结构可视为弹性体系，在预期的地震动作用下，结构一般不受损坏或轻微损坏，但不中断行车。
    性能要求Ⅱ：结构局部进入弹塑性工作阶段，结构的非弹性变形或结构体系的损坏应控制在可修复的范围，在预期的地震动作用下，结构不致产生大的破坏，经修补后可限速通车。
    性能要求Ⅲ：结构进入弹塑性工作阶段，结构发生较大的非弹性变形，但应控制在规定的范围内，在预期的地震动作用下，结构可能产生较大破坏，但不出现整体倒塌，经抢修后可限速通车。
3.2.2 本规范主要针对城市轨道交通中常见的钢筋混凝土构件、钢骨混凝土构件、钢管混凝土构件和钢构件的材料力学特点与修复工艺特征，将构件性能等级划分为无需维修、可修复的损伤和更换新构件3个等级。
    由于可直接观察的基础的震害实例不多，本规范参考日本铁道抗震规范将其分为3个等级。
    支座作为结构的重要连接构件，相对结构的其他构件易于更换。在实际工程中，针对它的破坏往往不是进行维修加固，而是直接更换，故本规范将其分为无需更换和需要更换2个等级。
3.2.3 由于性能要求Ⅰ规定结构地震后不破坏或轻微破坏，结构呈现弹性体系，这就要求其所属构件、基础和支座均处于正常使用状态，无需修复，故构件、基础和支座的性能等级均要求为1。
    性能要求Ⅱ是以结构在地震后可修复，短期内应能恢复其正常使用功能为条件，故一般将构件的性能等级定为可修复的损伤，即为2。同时对于一些诸如特殊设防类结构的主要受力构件(如特大桥的桥塔、主拱圈等)、隧道与地下车站的侧壁等外侧与土相接的构件、直接支承轨道结构的构件等极为重要或极不易维修的构件，由于它的严重破坏会使得整体结构修复难度加大。故要求设定这些构件的性能等级时，虽仍为可修复的损伤，但相对一般构件损伤程度要低，易于修复，即在满足构件性能等级2的要求基础上适当提高。
    性能要求Ⅲ规定结构地震后可能产生较大破坏，但不应出现局部或整体倒毁，故一般将构件的性能等级设定为需要更换新构件，即为3。
    对于性能要求Ⅱ和Ⅲ，若下部结构按延性设计，主要是通过下部结构的弹塑性变形来实现抗震设计的目的，此时为防止落梁的发生，需要保持支座的完好，故支座的性能等级设定为1；而若下部结构按非延性设计的情况，则可以考虑将支座作为牺牲构件，通过支座的破坏释放上部结构的地震力，来达到减小地震在下部结构中产生的反应，因此支座的性能等级可设定为2。
3.2.4 本条是强制性条文，必须严格执行。历次强烈地震中的震害经验表明，即使是现代土木工程结构也会发生不同程度的破坏、甚至倒塌。从经济方面考虑，将结构设计成在任何强烈地震作用下都不破坏是极其困难的、甚至是不可能的。考虑到强度不同的地震发生的概率不同，强度越高则发生概率越低。在抗震设计性能要求方面，基本设想是在遭受发生概率高的地震时，预期的结构破坏应比较小，而在遭受发生概率低的地震时，预期的结构破坏比较大，即不同发生概率的地震作用下，规范容许的结构破坏程度不同。