NB 35047-2015《水电工程水工建筑物抗震设计规范》能源行业标准全文与要点

标准概况

NB 35047-2015《水电工程水工建筑物抗震设计规范》是中华人民共和国能源行业标准，由中华人民共和国国家能源局于2015年4月2日以2015年第3号公告批准发布，自2015年9月1日起实施，代替电力行业标准DL 5073-2000《水工建筑物抗震设计规范》。本规范为ICS 27.140（能源和热传导工程）、P59类标准，备案号J 2042-2015，主编部门为水电水利规划设计总院，批准部门为国家能源局，由中国电力出版社出版发行。水电工程水工建筑物抗震设计规范的更新（从DL 5073-2000转为NB 35047-2015），反映了我国水电工程抗震设计技术的发展和能源行业标准体系的完善。

标准定位

本规范规定了水电工程水工建筑物抗震设计的基本要求，适用于水电工程水工建筑物的抗震设计。我国水电资源开发的重点在西部地区（金沙江、雅砻江、大渡河、澜沧江等流域），这些地区多处于高地震烈度区（龙门山断裂带、鲜水河断裂带等强震构造带周边），且水电站大坝多为高坝大库——水工建筑物抗震设计直接关系工程安全和下游人民生命财产安全，是水电工程设计中最关键的环节之一。本规范是水电工程（水工建筑物）抗震设计的行业技术依据，与建筑抗震、公路桥梁抗震等规范共同构成我国工程抗震标准体系。

主要技术内容

抗震设防与地震作用。 规定水工建筑物抗震设防标准和地震作用的确定方法：根据工程地区地震危险性评价（地震基本烈度、场地地震动参数——地震动峰值加速度、反应谱）确定设计地震和校核地震动参数，进行地震作用效应计算；对重要建筑物（高坝等）按规范要求进行设防地震和校核地震两级设防。
材料动力特性。 规定混凝土、岩土等材料在动力荷载下的特性参数取值（动弹性模量、动力强度等），为抗震计算提供材料参数依据。
各类水工建筑物的抗震计算。 针对水电工程水工建筑物的不同类型规定抗震计算方法和验算要求：混凝土坝（重力坝、拱坝——按坝型分别规定地震作用效应计算、坝体强度验算和抗滑稳定验算方法）、土石坝（地震作用下坝坡稳定验算、坝体变形和液化评价）、水闸、溢洪道、水工隧洞、压力管道、渡槽、水电站厂房等——按建筑物类型规定地震惯性力、动水压力的计算和抗震稳定验算。
抗震构造措施。 规定各类型水工建筑物抗震构造措施（坝体结构分缝、钢筋配置、抗震加固等），保证结构在地震作用下的整体性和延性。
附录（水工建筑物抗震计算专项）。 规范附有抗震计算的专项附录，如渡槽的动水压力计算：附录B给出渡槽在地震动水压力（各时刻作用在相对槽壁上的动水压力）、冲击动水压力（槽内水体在地震动水平分量作用下的冲击动水压力可作为附加在槽壁的横向附加集中质量，按H/l（槽高/跨径）比值分情况计算）、流动水压力（作为与槽壁相连接的弹簧-质量体系考虑）等作用下的计算方法和附加质量模型，并对2级渡槽的槽墩横槽向地震动响应计算、槽身结构底部支座处地震动输入（取槽墩顶部的加速度响应值）等作出规定——渡槽作为跨越结构，槽内水体的动水压力效应是抗震计算的特殊问题，附录给出其专项计算方法。

知识点总结

"设防地震+校核地震"的两级设防思想。 水电工程水工建筑物抗震设计采用两级设防：设防地震（设计地震动参数，按规定的设防标准确定）和校核地震（校核地震动参数，对应罕遇地震）——分别用于承载能力验算和抗震安全性校核，重要建筑物（高坝大库）须经校核地震验算，体现了水工抗震“重点设防、分级设防”的特点；地震作用采用基于地震危险性分析确定的地震动参数（峰值加速度、反应谱）输入，我国西部地区强震构造环境下的水电工程抗震设防标准由此确定。
"动水压力"是水工抗震区别于其他工程抗震的核心问题。 水工建筑物抗震计算的最大特点是水体与结构的动力相互作用——库水、槽水在地震作用下对结构产生附加动水压力（惯性作用），本规范对动水压力的处理体现了工程处理的实用方法：渡槽的动水压力分为地震动水压力（按公式计算各时刻作用在槽壁上的动水压力分布）、冲击动水压力（H/l<1.5时作为附加在槽壁的横向附加集中质量，H/l>1.5时按线性分布修正）、流动水压力（作为弹簧-质量体系考虑）三类分别处理——"动水压力等效为附加质量"（Westergaard附加质量思想）把复杂的水-结构动力相互作用转化为结构地震计算的附加荷载，是水工抗震计算的经典方法；2级渡槽的槽墩计算把相邻两跨1/2跨度内的上部槽身结构和其中动水压力附加质量作为连接在墩顶的附加集中质量、支座处地震动输入取槽墩顶部加速度响应——"多跨耦联+支座输入"反映渡槽结构的整体动力特性。
"按建筑物类型分别规定"的差异化计算体系。 水电工程水工建筑物类型多样（混凝土坝、土石坝、水闸、溢洪道、隧洞、压力管道、渡槽、厂房），各自的动力特性和地震破坏模式不同（重力坝的抗滑稳定、拱坝的整体性、土石坝的坝坡稳定和液化、渡槽的动水压力和支座、厂房的结构整体性）——规范按建筑物类型分别规定地震作用计算、验算方法和构造措施，"分类型规定"保证不同建筑物的抗震设计都有针对性技术依据，这也是水工抗震设计规范篇幅较大、内容全面的原因。
"强震区高坝抗震"的工程意义。 我国西南水电基地（金沙江、雅砻江、大渡河、澜沧江等）多位于强地震构造带，高坝大库（坝高100m-300m级）在地震作用下的安全是水电工程的核心问题——本规范对高坝等水工建筑物的抗震设计作出专门规定（地震作用计算、强度与稳定验算、构造措施），为高坝抗震设计提供依据；DL 5073-2000被NB 35047-2015代替后，能源行业标准体系（NB系列）对水电工程标准实现统一归口管理。

适用读者

本规范适用于水电工程设计单位（水工建筑物抗震设计），水电工程勘测设计研究院，水利水电工程安全评价与审查单位，水电站运行管理单位（抗震安全复核），注册土木工程师（水利水电）备考人员，以及高校水利水电工程、水工结构、地震工程专业师生。

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