沙特扎瓦爾項(xiàng)目地震重要性系數(shù)變更的技術(shù)總結(jié)

13/13沙特扎瓦爾項(xiàng)目地震重要性系數(shù)變更的技術(shù)總結(jié)問題概述：沙特扎瓦爾項(xiàng)目的設(shè)計(jì)單位Fichtner在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用UBC97規(guī)范進(jìn)行地震力計(jì)算，其采用的主要地震計(jì)算參數(shù)為：地震分區(qū)UBCZone1，地震峰值加速度PGA=0.075g，場地類別Sd，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)I=1.0，計(jì)算方式采用底部剪力法。項(xiàng)目的業(yè)主工程師Poyry在審核結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算式提出根據(jù)沙特地震規(guī)范SBC要求將結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)從I=1.0調(diào)整到I=1.25，所有的結(jié)構(gòu)按照此要求重新進(jìn)行核算，確保滿足要求。根據(jù)OE的上述審核意見，將意味著所有的地震力計(jì)算值將至少提高25%，對于以地震力起控制作用的建筑物來說，需要重新核算結(jié)構(gòu)計(jì)算，且許多構(gòu)件需要變更截面和加大配筋?，F(xiàn)場很多建筑物已經(jīng)完成了基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，已經(jīng)沒有修改的空間，同時設(shè)計(jì)單位需要額外的時間進(jìn)行核算并引起可能的商務(wù)索賠和工程設(shè)計(jì)的進(jìn)一步延誤。問題分析：OE的上述要求，是基于沙特地震設(shè)計(jì)規(guī)范SBC301中Table9.5中III類建筑物重要性系數(shù)為1.25的規(guī)定。根據(jù)EPC技術(shù)合同，地震計(jì)算采用SBC規(guī)范，因此從這一點(diǎn)來看，OE的審核意見是有根據(jù)的，需要遵守的。從另外一方面看設(shè)計(jì)單位Fichtner在結(jié)構(gòu)計(jì)算中是采用的UBC規(guī)范，也是合同認(rèn)可的，是有規(guī)范依據(jù)的。該技術(shù)問題的核心是在于OE根據(jù)SBC301中的規(guī)范要求直接加到了UBC地震計(jì)算體系中，解決該問題的著手點(diǎn)應(yīng)從此處開始，單獨(dú)分析各自計(jì)算體系，分析比較各自體系下計(jì)算的地震力結(jié)果，然后達(dá)到解決問題的目的。問題的處理過程：第一步：查找ＥＰＣ合同中有關(guān)地震的內(nèi)容。EPC合同VolumeVII：PartP-B0，GeneralTechnicalRequirementB0.4：CivilWorkshop中對地震有如下的論述：“TheSaudiBuildingCode(.sa)shallbefollowedwherevertheCodeisappliedinthescopeaccordingtoitems1-9/2/5ofthestructuralrequirements(SBC300).TheserequirementsstatethattheCodedoesnotapplytospecialstructuressuchasmostoftheelementsoftheproject,whichrequirespecialseismicanalysisanddesignasdetailedintheSections12and13oftherequirementsforloadsandforces(SBC301).Thus,itisnecessarytotakeintoconsiderationtheeffectsofseismicityinthedesignoftheprojectandtofollowotherinternationalcodesbesideSBC.ReferenceisalsomadetothelatesteditionofIBC.Themoststringentregulationshallapply.Althoughnosignificantearthquakevaluesareknownfortheareaoftheproject,itisstipulatedthatallstructuresshallatleastbeverifiedagainstearthquakesconformwithZone1UBC.TheactualseismicparametersasproposedinSection2.4oftheSoilInvestigationReportbyGULFCONSULTshallbeverifiedduringdetaileddesignandbeintegratedinadetailedsoilinvestigationreport.”第二步：根據(jù)EPC合同中的要求，所有的地震參數(shù)需要在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的地質(zhì)勘測報(bào)告中最終確定后才能使用，需要查閱業(yè)主審批的《地質(zhì)勘測報(bào)告》有關(guān)內(nèi)容。相關(guān)內(nèi)容摘錄如下：SeismicZoneNumber_0,SeismicZoneFactor_0.05,SitePro,SiteFactor_2.0,PeakGroundAcceleration_0.05g.第三步：將《地質(zhì)勘測報(bào)告》的地震參數(shù)與設(shè)計(jì)院Fichtner采用的地震參數(shù)進(jìn)行比較。其中關(guān)鍵的問題在于PGA（PeakGroundAcceleration）的數(shù)值不同，設(shè)計(jì)中采用的是0.075，而地質(zhì)勘測報(bào)告中是0.05，這樣就找到了問題的突破點(diǎn)。解決該問題的關(guān)鍵在于，我們需要證明在UBC以及在SBC系統(tǒng)中兩組PGA+ImportanceFactor的計(jì)算結(jié)果比較，即需要得到0.075g+1.0的組合至少不小于0.05g+1.25的組合。第四部：理論計(jì)算上的證明。PARTT1：BASEOONUBC97AbovecontentisexcerptfromUBC97，fromtheTABLE16-Q,thecoefficientCaislinearchange,astheGEOTECHNICALINVESTIGATIONsubmittedbyGULF,theseismiczonefactoris0.05，Ca=0.08,foridenticaltypestructure,certainRvaluewillbeadopted.So,Importancefactor1.25Va=1.25V=(1.25x3.0x0.08)W/R=0.3W/RImportancefactor1.0Vb=1.0V=(1.0x3.0x0.12)W/R=0.36W/RInthedesignprocedure,theseismiczonefactor0.075isadopted,butnot0.05astheGEOTECHNICAL

INVESTIGATIONmentioned,thisvaluehasbeenincreased.

Obviously,Vb>Va,sothedesignresultismoresafe.

PART2：BASEONSBC301AccordingtotheFigure(g),theSsvalueis0.85，inthedesignprogress,wepromotethePGAvaluefrom0.05gto0.075g,wecangettheapproximateSsvaluebystraight-lineinterpolationforintermediatevalueas1.5.Andthenfromthetable9.4.3awecangettherespectivelyFavalueas1.13and1.0So,SDS0.05=2/3(1.13*0.85)=0.64SDS0.075=2/3(1.0*1.5)=1.0AccordingEq.10.8.1V0.05=I*V=1.25*1.2*0.64W/R=0.96W/R--IfactoristheoccupancyimportancefactorV0.075=I*V=1.0*1.2*1.0W/R=1.2W/RObviously,V0.05<V0.075thedesignresultwillbemoresafe.CONCLUSION:ThoroughcomparetheUBC97andSBC301,wenoticedtherearesomedifferencebetweenthetwocodesystems.(TheSBC301weredevelopedbasedonthestandardsoftheAmericanSocietyofCivilEngineers(ASCE).Butwhatwecanworkoutisthat,nomatterwhichcodesystemisadopted,theimpactbychangethePGAvaluefrom0.05gto0.075gismoreobviouslyandmoresafethanpromotetheimportancefactorfrom1.0to1.25.第五步：準(zhǔn)備材料，與OE進(jìn)行技術(shù)談判，維持原Fichtner設(shè)計(jì)不變化。整理上述處理過程形成的技術(shù)支持文件，進(jìn)行匯編成冊后后在EMM會議上由ACC方面的土建主管Mr.Zorba進(jìn)行了論述，最后OE確認(rèn)以后不再提出地震重要性系數(shù)的意見。至此，該問題得到較為完滿的解決，避免了變更系數(shù)帶來的一系列的問題。結(jié)論及經(jīng)驗(yàn)：縱觀整個問題處理過程，其實(shí)Fichtner在沒有吃透合同的情況下，貿(mào)然采用UBC97規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，其采用0.075g的PGA并不是事先考慮到重要性系數(shù)差異的問題，而是因?yàn)樵赨BC97規(guī)范中，抗震設(shè)計(jì)最小的PGA就是0.075g，沒有0.05g一檔，在保證采用抗震設(shè)計(jì)的前提下，只有采用規(guī)范的下限值為基準(zhǔn)進(jìn)行地震力的計(jì)算。但這個擴(kuò)大無意中為以后重要性系數(shù)的調(diào)整問題留下了足夠的規(guī)范裕度，使得OE在提出需要增加地震重要性系數(shù)的時候，能夠確保整體計(jì)算能夠滿足SBC301的規(guī)范要求，避免了設(shè)計(jì)返工和不可估