下载文档原格式
中国和美国现行混凝土结构设计规范的差异比较中国混凝土结构设计规范[cod e for d esign of concrete structure](GB 50010-2002)和美国房屋建筑混凝土结构规范（ACI 318-05）及条文说明（ACI 318R-05）[Building Cod e Requirements for Structural Concrete(ACI 318-05) and Commentary(ACI 318R-05)]之间存在比较大的差异。
我国规范采用以概率理论为基础的极限状态设计法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，采用分项系数的设计表达式进行设计。
而美国规范是以可靠度理论为基础，采用的设计表达式也没有分项系数。
从整体上说美国的结构混凝土设计所用的可靠度表达方式与我国规范有一定的相似之处，但在设计用荷载和设计用材料强度的取值水准上以及可靠度的表达方式上与我国规范有不可忽视的区别。
1．我国工程界习惯于以一个整体结构单元来区分结构类别。
例如在混凝土结构这个总概念下包含了素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构。
但美国学术界和工程界考虑到一个整体结构中可能某些构件或部件采用钢筋混凝土，另一些构件或部件则可能使用素混凝土或预应力混凝土，也可能使用钢结构。
因此，他们近20余年来使用了“起结构作用的混凝土”（Structural Concrete）这样一个概念。
本译文为了简便译为“结构混凝土”。
根据这本规范第2.2节的定义，结构混凝土是素混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土的集成。
这样，就可以不受一个整体结构的限制，而把结构混凝土或其包括的素混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土作为说明结构某一部分采用的构成形式的专业术语来使用。
2．从整体上说美国的结构混凝土设计所用的可靠度表达方式与我国规范有一定的相似之处，但在设计用荷载和设计用材料强度的取值水准上以及可靠度的表达方式上与我国规范有不可忽视的区别。
中美抗震设计规范地震作用主要参数比较和转换首先是地震烈度。
中美两国使用不同的地震烈度评定标准，分别是中国的《地震烈度评定标准》和美国的《修订版美国地震工程规范》。
虽然两者评定标准不同，但通过一定的转换关系可以相互对应。
一种常用的转换方法是根据地震烈度的描述特征进行转换，例如中国的6度和美国的VI度可以相对应。
其次是地震波参数。
中美两国在地震波参数的选择上也存在一些差异。
中国抗震设计规范使用的是近场地震动参数，采用的是地震动参数的峰值加速度、峰值速度和峰值位移。
而美国抗震设计规范则更加重视地震波的频谱特性，使用地震动参数的响应谱来刻画地震动的强度和频率分布。
因此，在进行参数转换时，需要考虑两种参数的差异性。
地震地表运动参数是指地震波对地表运动的影响程度。
中美两国地震地表运动参数的比较可以从地震波的强度和持续时间来进行。
一般来说，美国的地震波相对剧烈，持续时间较短，而中国的地震波相对较弱，持续时间较长。
因此，在抗震设计中，美国更加注重地震波的峰值参数，而中国更加注重地震波的累积效应。
最后是地震力参数。
地震力参数是地震作用对建筑物结构产生的力的描述，包括地震力系数、反应谱和地震效应系数等。
中美两国在地震力参数的设计上也存在一定的差异。
美国抗震设计规范更加注重结构的抗震性能，采用地震力系数或反应谱方法来计算结构的抗震力。
而中国抗震设计规范则更加注重结构的整体性能，采用地震效应系数方法来计算地震力，将地震力转化为与结构性能有关的地震效应。
总体而言，中美抗震设计规范地震作用主要参数的比较和转换需要考虑地震烈度、地震波参数、地震地表运动参数和地震力参数等因素。
这些参数在不同的设计规范中有着不同的侧重和表述方式。
在实际应用中，需要根据具体的结构和地震情况进行参数的选择和转换，以确保结构的抗震性能和安全性。
中美抗震规范的对比研究地震是一种普遍存在的自然灾害，给人类社会带来了严重的破坏和人员伤亡。
因此，各国都制定了相应的抗震规范，以保障建筑物在地震中的安全性。
中美作为地震频发地区，其抗震规范的对比研究，对于提高建筑物的抗震能力有着重要的意义。
其次，中美在抗震设计参数上存在差异。
中美两国在抗震设计参数上存在一定差异，使用的地震参数也不尽相同。
例如，中国要求建筑物的地震设计水平达到6度，而美国要求新建建筑物的设计基本风速应满足1%震级所要求的风速。
此外，美国的设计基准地震分为5%和2%设计基准地震，而中国抗震设计中并未明确规定此类参数。
因此，在抗震设计参数上的差异也会影响到建筑物的抗震性能。
另外，中美在抗震设计方法上也存在一定差异。
中美两国的抗震设计方法主要有弹性设计和阻尼设计两种。
弹性设计主要采用确定性方法，依靠经验公式进行计算，适用于不考虑结构非线性行为的简单建筑物。
而阻尼设计方法主要采用概率性方法，考虑结构的非线性行为，适用于要求更高抗震性能的建筑物。
而美国在抗震设计上更加注重地震动分析和非线性分析，给出了更为详细的设计方法和要求。
此外，美国还对建筑物进行了性能级别的分类，使得设计更加具体和针对性。
最后，中美在抗震建筑材料和结构体系的要求上也有所不同。
中国对于抗震建筑材料的要求分为耐震等级I~Ⅳ，Ⅳ级为最高耐震等级，应用于特殊用途建筑物。
而美国对抗震建筑材料的要求主要通过性能参数进行指定，如混凝土的强度等级。
在结构体系上，中国主要采用的是框架结构体系和抗震墙结构体系，在设计上更加简化。
而美国则采用了更多的结构体系，如剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系等，能够提供更好的抗震性能。
综上所述，中美在抗震规范上存在一定的差异。
中国注重经验公式和弹性设计方法，在抗震建筑材料和结构体系的要求上相对简化；而美国注重地震动分析和非线性分析，在抗震建筑材料和结构体系的要求上更为细致。
只有通过深入了解两国抗震规范的差异，才能为改善建筑物的抗震能力提供有针对性的建议和措施。
浅谈混凝土结构中国规范和美国规范的比较摘要：由于各国国情等方面的限制，世界各国混凝土规范的技术水平不完全相同。
美欧等经济发达地区的规范相对其他国家来说编制过程较为复杂,中国规范在其基础上根据自身条件做出了一些调整和改变。
为了深入学习和借鉴,作者将从材料、荷载、斜截面受剪承载力以及抗震几个方面简单介绍混凝土结构中国规范和美国规范的不同。
关键词：钢筋混凝土；规范；截面设计；受剪承载力；抗震设计Abstract: The United States and Europe and other developed areas relative to other countries for making the process more complicated, Chinese norms on the basis of according to their own conditions, to make some adjustment and change. In order to further study and draw lessons from, the materials, loads, the shear bearing capacity of oblique section and seismic aspects introduces concrete structure Chinese standard and American Standard of different.Key words: reinforced concrete; specifications; section design; shear strength; seismic design参考文献:TU37 献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02中国的混凝土设计规范，是由中国建筑科学研究院会与有关单位经共同调查研究，参考有关国际标准，总结实践经验，并在广泛征求意见的基础上修订完成的。
中美混凝土抗震设计规范对比1概述近来我国在国际上承担的工程项目越来越多，很多国家和地区都要求采用美国规范设计，因此有必要学习美国规范，并了解美国规范与我国规范间的差异。
本文对比了中美两国规范中关于荷载组合、抗震设计基本原则（主要对比抗震设防目标和水准、建筑设计和建筑结构的规则性这两方面的内容）、抗震设计方法这三方面的内容。
对比的规范介绍如下：1、ASCE/SEI 7-10：是按概率极限状态设计原则和结构可靠度理论编制的，统一了美国各种结构设计规范的基本设计原则和荷载取值标准(包括地震作用的取值标准)及荷载效应的组合原则和计算公式、荷载分项系数及组合系数的取值规定等，类似于我国的荷载规范，并包括了类似于我国抗震规范中的抗震设防标准、地震动参数及地震作用的取值标准等内容。
2、UBC 97：Uniform Building Code, UBC——《统一建筑规范》是美国第一个带有建筑抗震内容的规范，第一版于1927年出版，由“国际建筑官员协会”（International Conference of Building Officials，即ICBO）出版发行，主要用于美国西部各州，是被广泛采用的规范之一。
3、IBC-2003：IBC规范第一版于2000年颁布，每三年修订一次，自此, 其他3本通用规范便不再更新, IBC 规范逐渐成为了美国全国唯一的通用建筑规范。
IBC规范的颁布与实施，取代了UBC、SBC和NBC等规范，从而使美国的新建建筑规范达到了统一。
在抗震设计方面，IBC大多引用了ASCE 7-10的内容。
可以把IBC视为一个规范门户，由它通向各个专门规范。
4、《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）：《建筑抗震设计规范》是中华人民共和国国家标准，由中华人民共和国住房和城乡建设部主编。
按该规范进行抗震设计的建筑，其基本的抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，主体结构不受损坏或不需修理可继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时，可能发生损坏，但经一般性修理仍可继续使用；当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
中国和美国混凝土规范的几点比较一、符号的差别a = 等效矩形应力区的高度，中国的为h0av = 剪跨，作用在连续梁或悬臂梁上的集中荷载到任意支座表面的距离，而中国的为：（人）Ao = 剪力流包围的总面积，中国的为：Acor 二、钢筋细节1中国的规范是配筋率不超过Pb（界限配筋率），而美国的包括配筋率不得超过0.75ρb，强度折减系数φ的确定，和弯矩重分配这些在多年的规范中都有的规定，其中包括1999 年的规范。
这些规定适用于钢筋混凝土和预应力混凝土构件。
2中国的钢筋的弯钩或弯折应符合下列规定：Ⅰ级钢筋末端需要作180°弯钩，其圆弧变曲直径(D)不应小于钢筋直径(d0)的2.5倍，平直部分长度不宜小于钢筋直径(d0)的3倍；用于轻骨料混凝土结构时，其弯曲直径(D)不应小于钢筋直径(d0)的3.5倍；Ⅱ、Ⅲ级钢筋末端需作90°或135°弯折时，Ⅱ级钢筋的弯曲直径(d)不宜小于钢筋直径(d0)的4倍；Ⅲ级钢筋不宜小于钢筋直径(d0)的5倍(见图3.3.3.2)。
平直部分长度应按设计要求确定。
而美国的：在钢筋的自由端弯曲180°且再伸长其值取为4db与65mm 的最大值。
在钢筋的自由端弯曲90°且再伸长12db 的长度。
美国的：对于箍筋和拉筋的弯钩：（a）16 号钢筋和更细的钢筋，在钢筋的自由端弯曲90°且再伸长6db 的长度；或（b）19 号、22 号和25 号钢筋，在钢筋的自由端弯曲90°且再伸长12db 的长度；（c）25 号和更细的钢筋，在钢筋的自由端弯曲135°后。
再伸长6db 的长度。
那些10 号到16 号箍筋和拉筋的除外，3中国的钢筋加工的形状、尺寸必须符合设计要求。
钢筋的表面应洁净、无损伤，油渍、漆污和铁锈等应在使用前清除干净。
带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用。
而美国的预应力钢筋应该干净和表面无油渍、脏物、蚀斑和过量的铁锈。
中美抗震规范的对比研究地震是自然灾害中最为破坏力强大的一种，对人类社会造成了巨大的损失。
为了降低地震灾害对建筑物和人们的影响，中美两国都制定了相应的抗震规范。
本文将对中美抗震规范进行对比研究，以了解两国在抗震设计上的异同。
首先，中美两国的抗震设计理念存在一定的差异。
美国抗震规范注重的是建筑的韧性，即能够在地震发生时遭受一定程度的损坏但仍能保持功能的完整性。
而中国的抗震设计则偏向于减震和隔震措施，通过减小地震作用对建筑物的影响，以保护建筑物和人们的安全。
其次，中美两国在设计地震力的方法上也存在差异。
美国采用了基于概率的设计方法，即通过对地震参数进行概率统计，得出地震荷载的设计值。
而中国则采用了地震区划的方法，将地震区划分为不同的区域，并根据地震区的差异确定相应的设计参数。
此外，两国在结构设计上也存在差异。
美国的抗震建筑设计倾向于使用钢筋混凝土结构，这种结构具有优良的延性和耐震性能。
中国则更多地采用砖混结构和钢结构，而且随着新型建筑材料和结构系统的应用，越来越多的建筑采用了钢筋混凝土结构或钢结构。
最后，中美两国在抗震技术研究上也存在差异。
美国在抗震技术研究上领先于全球，对抗震技术进行了系统的研究与实践，并取得了显著的成果。
例如，美国发展了基于隔震的抗震设计方法，并成功应用于一些重大工程项目中。
中国则在最近几十年逐渐加大了抗震技术研究的力度，取得了丰硕的成果，其中包括基于减震的新型结构系统的应用和推广。
总结起来，中美两国的抗震规范存在一些差异。
美国注重建筑的韧性，采用基于概率的设计方法，更多地采用钢筋混凝土结构；中国则强调减震和隔震措施，采用地震区划的设计方法，更多地采用砖混结构和钢结构。
然而，在抗震技术研究上，中美两国都取得了重要的成就，并在抗震设计实践中取得了显著的进展。
2.陶旖旎,纪利伟.中国与美国钢筋混凝土结构抗震设计规范的比较[J].地震工程学报,2024,39(4):803-809.。
中美混凝土抗震设计规范对比1概述近来我国在国际上承担的工程项目越来越多，很多国家和地区都要求采用美国规范设计，因此有必要学习美国规范，并了解美国规范与我国规范间的差异。
本文对比了中美两国规范中关于荷载组合、抗震设计基本原则（主要对比抗震设防目标和水准、建筑设计和建筑结构的规则性这两方面的内容）、抗震设计方法这三方面的内容。
对比的规范介绍如下：1、ASCE/SEI 7-10：是按概率极限状态设计原则和结构可靠度理论编制的，统一了美国各种结构设计规范的基本设计原则和荷载取值标准(包括地震作用的取值标准)及荷载效应的组合原则和计算公式、荷载分项系数及组合系数的取值规定等，类似于我国的荷载规范，并包括了类似于我国抗震规范中的抗震设防标准、地震动参数及地震作用的取值标准等内容。
2、UBC 97：Uniform Building Code, UBC——《统一建筑规范》是美国第一个带有建筑抗震内容的规范，第一版于1927年出版，由“国际建筑官员协会”（International Conference of Building Officials，即ICBO）出版发行，主要用于美国西部各州，是被广泛采用的规范之一。
3、IBC-2003：IBC规范第一版于2000年颁布，每三年修订一次，自此, 其他3本通用规范便不再更新, IBC 规范逐渐成为了美国全国唯一的通用建筑规范。
IBC规范的颁布与实施，取代了UBC、SBC和NBC等规范，从而使美国的新建建筑规范达到了统一。
在抗震设计方面，IBC大多引用了ASCE 7-10的内容。
可以把IBC视为一个规范门户，由它通向各个专门规范。
4、《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）：《建筑抗震设计规范》是中华人民共和国国家标准，由中华人民共和国住房和城乡建设部主编。
按该规范进行抗震设计的建筑，其基本的抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，主体结构不受损坏或不需修理可继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时，可能发生损坏，但经一般性修理仍可继续使用；当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
使用功能或其他方面有专门要求的建筑，当采用抗震性能化设计时，具有更具体或更高的抗震设防目标。
5、《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）：《建筑结构荷载规范》也是中华人民共和国国家标准，由中华人民共和国住房和城乡建设部主编。
该规范适用于建筑工程的结构设计，建筑结构设计中涉及的作用应包括直接作用(荷载)和间接作用，而该规范仅对荷载和温度作用作出规定，有关可变荷载的规定同样适用于温度作用。
2荷载组合通过阅读美国标准《Minimum Design Loads for Building and Other Structures》（ASCE/SEI 7-10）和中国标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）、《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）关于荷载组合的规定，对比与分析中美荷载组合的异同，加深对中国规范荷载组合规定的理解，初步了解美国规范对荷载组合的相关规定。
2.1中国规范荷载组合中国设计规范中的荷载组合是根据现行（GB 50009-2012）、《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）的有关规定，结合建筑的自身特点制定的。
规范给出的荷载组合表达式都是以荷载与荷载效应有线性关系为前提，并且要求建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载组合，并应取各自的最不利的组合进行设计。
2.1.1承载能力极限状态的荷载组合对于承载能力极限状态，应按荷载的基本组合或偶然组合计算荷载组合的效应设计值，并应采用下列设计表达式进行设计：0r d ds R ≤ 式中：0r ——结构重要性系数，应按各有关建筑结构设计规范的规定采用； ds ——荷载组合的效应设计值； d R ——结构构件抗力的设计值，应按各有关建筑结构设计规范的规定取值。
1、 基本组合荷载基本组合的效应设计值d s ，应从下列荷载组合值中取最不利的效应设计值确定：1）由可变荷载控制的效应设计值，按下式计算：11112j j i i i i m n d G G k Q L Q k Q L c Q kj i S r S r r S r r S ψ===++∑∑式中：j G r ——第j 个永久荷载的分项系数；i Q r ——第i 个可变荷载的分项系数；i L r ——第i 个可变荷载考虑设计使用年限的调整系数，其中1L r 为主导可变荷载1Q 考虑设计使用年限的调整系数；j G k S ——按第j 个永久荷载标准值j k G 计算的荷载效应值；i Q k S ——按第i 个可变荷载标准值ik Q 计算的荷载效应值，其中1Q k S 为诸可变荷载效应中起控制作用者；ic ψ——第i 个可变荷载的组合值系数； m ——参与组合的永久荷载数；n ——参与组合的可变荷载数。
2）由可变荷载控制的效应设计值，按下式计算：12j j i i i i m nd G G k Q L c Q k j i S r S r r S ψ===+∑∑3）基本组合的荷载分项系数，应按下列规定采用：a)永久荷载的分项系数应符合下列规定：○1当永久荷载效应对结构不利时，对由可变荷载效应控制的组合应取１1.2，对由永久荷载效应控制的组合应取1．35；○2当永久荷载效应对结构有利时，不应大于1．0。
b)可变荷载的分项系数应符合下列规定：○1对标准值大于4kN/m 2的工业房屋楼面结构的活荷载，应取1．3； ○2其他情况，应取1．4。
c)对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，荷载的分项系数应满足有关的建筑结 构设计规范的规定。
2、偶然组合中国规范指明对于偶然组合、偶然荷载的代表值不乘分项系数；与偶然荷载同时出现的其他荷载可根据观测资料和工程经验采用适当的代表值；其次，对偶然设计状况，不必同时考虑两种偶然荷载；第三，设计时应区分偶然事件发生时和发生后的两种不同设计状况。
2.1.2正常使用极限状态的荷载组合正常使用极限状态的结构设计主要是验算结构在正常使用条件下的变形、裂缝、沉降、振幅、加速度或应力等，并控制它们不超过限值，按下式进行设计：d s C ≤式中：C ——结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值，例如变形、裂缝、沉降、振幅、加速度或应力等的限值，应按各有关建筑结构设计规范的规定采用。
中国规范给出短期和长期两种效应的组合：当考虑短期荷载效应时，可根据不同的设计要求，分别采用荷载的标准组合或频遇组合；当考虑长期荷载效应时，采用准永久组合。
1、 荷载标准组合的效应设计值d s 应按下式计算：112j i i m nd G k Q k c Q k j i S S S S ψ===++∑∑2、 荷载频遇组合的效应设计值d s 应按下式计算：1112j i i m nd G k i Q k q Q k j i S S S S ψψ===++∑∑3、 荷载准永久组合的效应设计值d s 应按下式计算：11j i i m nd G k q Q k j i S S S ψ===+∑∑2.2美国规范荷载组合美国荷载规范关于荷载组合的规定也是基于一阶受力分析的基础上的，并且也要求结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载组合，并应取各自的最不利的效应组合进行设计。
2.1.1承载能力极限状态的荷载组合1、基本组合美国规范给出了两种基本荷载组合，分别为极限强度设计的荷载组合（Combining factor load susing strength design）以及容许强度设计的荷载组合（Combining nominal loads using allowablestress design）。
这两种组合都可以用于结构强度验算，但需分别应用于不同的设计方法：荷载抗力系数设计法（LRFD）和容许应力设计法（ASD）。
表1为美国的基本荷载组合的表达式：表1 美国规范的荷载基本组合其中：D为恒荷载；L为活荷载；Lr为屋顶活荷载；S为雪荷载；R为雨水荷载；W为风荷载；E为地震荷载；F为有明确压力及高度峰值的流体荷载；H为由土、地下水或大量材料产生的压力；T为自应变荷载。
2、偶然组合美国规范提出特殊情况的荷载组合（Loadcombinations for extraordinary events，即对应中国的偶然组合）需要有适用的规范和标准或权威部门的规定，结构强度和稳定必须能够抵抗特殊情况的荷载效应如火灾、爆炸和冲击荷载。
对于偶然设计状况，应采用偶然组合。
美国规范仅在条文说明中给出了建议的组合形式，其中偶然荷载的荷载系数也是取1.0。
2.1.2正常使用极限状态的荷载组合美国规范仅在附录中提及关于正常使用极限状态结构设计的一些要求，并在条文说明中给出了相应的组合形式。
表2为美国规范的正常使用极限状态的荷载组合情况：表2 美国规范的正常使用极限状态的荷载组合2.3中美荷载组合对比中国规范的荷载组合与美国规范的荷载组合在组合概念上是相似的，只是两国规范组合中的具体荷载系数有差别。
例如：1）中国规范中考虑地震荷载的组合时，风荷载的组合值系数，一般结构取0.0，风荷载起控制作用的建筑采用0.2，其中风荷载起控制作用指风荷载和地震作用产生的总剪力和倾覆力矩相当的情况，而美国荷载规范则明确指出地震作用和风荷载可以不同时组合；2）中国规范的荷载组合的设计值中采用了荷载分项系数的方式，荷载分项系数是根据荷载不同的变异系数和荷载的具体组合情况（包括不同荷载的效应比），以及与抗力有关的分项系数的取值水平等因素确定的，而美国规范中未提出“荷载分项系数”的概念，但根据表2美国规范的荷载基本组合，我们可以得到类似荷载分项系数的荷载系数。
[1]3抗震设计基本原则抗震设计的基本原则包括抗震设防目标和水准、建筑抗震设防分类和设防标准、建筑设计和建筑结构的规则性、结构体系、结构分析、隔震和消能减震设计、结构材料和施工等方面的要求。
本文主要对比了中国规范和美国规范在抗震设防目标和水准、建筑设计和建筑结构的规则性这两方面的异同。
主要对比规范中：《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）、IBC-2003、UBC 97。
3.1抗震设防目标和水准3.1.1我国抗震设防目标和水准我国《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（以下称“10 抗震规范”）仍旧采用“三水准设防目标，两阶段设计步骤”的抗震设计思想，并明确规定“当遭到低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需要修理可继续使用；到遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需要修理仍可继续使用；当遭受高于本地区设防烈度的预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
