《起重機(jī) 抗震設(shè)計(jì)原則》（征求意見稿）編制說(shuō)明

一、工作簡(jiǎn)況

1．任務(wù)來(lái)源

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)文件國(guó)標(biāo)委發(fā)〔2019〕29號(hào)“關(guān)于下達(dá)2019年第三批推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

計(jì)劃的通知”的要求，由太原科技大學(xué)、北京起重運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)研究院有限公司負(fù)責(zé)制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《起

重機(jī)抗震設(shè)計(jì)原則》（項(xiàng)目計(jì)劃編號(hào)為20193016-T-604）。等同轉(zhuǎn)化國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO11031：2016《起重

機(jī)抗震設(shè)計(jì)原則》（英文版），計(jì)劃完成時(shí)間為2021年10月。

2．主要工作過(guò)程

起草階段：在2019年10月接到計(jì)劃任務(wù)后，成立了由太原科技大學(xué)、北京起重運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)研究

院有限公司等組成的起草工作組，起草工作組收集了有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及資料。由于本標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性，

正確把握和充分理解原文內(nèi)涵至關(guān)重要。因此，起草工作組對(duì)ISO11031：2016《起重機(jī)抗震設(shè)計(jì)原則》

（英文版）進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致地翻譯，并與國(guó)外專家討論研究，認(rèn)真推敲理解，反復(fù)審校譯文。同時(shí)充分

考慮與GB/T3811-2008《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的相互協(xié)調(diào)，力求正確表達(dá)以利于聯(lián)合使用。

由于是等同采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，故在正常標(biāo)準(zhǔn)制定程序的基礎(chǔ)上省略起草階段，直接將等同翻譯后的標(biāo)準(zhǔn)文

本轉(zhuǎn)化為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)草案征求意見稿。為此，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作程序的要求，按照GB/T1.1-2020

《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》和GB/T20000.2-2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作指南第

2部分：采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)》要求編寫了該國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿及相關(guān)文件。

3．主要參加單位和工作組成員及所做的工作等

本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位：

本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位：

主要成員：

所做的工作：

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容

1．標(biāo)準(zhǔn)編制原則

隨著國(guó)際貿(mào)易的迅猛發(fā)展和經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)程，標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)際貿(mào)易與交流中的作用顯得更加重要，國(guó)

際標(biāo)準(zhǔn)在貿(mào)易中的地位不斷提高。在WTO/TBT協(xié)議中規(guī)定了一個(gè)重要原則，即各國(guó)制定技術(shù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)

都應(yīng)以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)作為基礎(chǔ)，以避免造成貿(mào)易中的技術(shù)壁壘。因此，采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)能協(xié)調(diào)國(guó)際貿(mào)易中有關(guān)

各方的要求，減少和避免貿(mào)易各方的貿(mào)易爭(zhēng)端，使我國(guó)的產(chǎn)品或服務(wù)更容易打入和占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)。我國(guó)

制定的積極采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)政策，無(wú)疑加速了與國(guó)際慣例接軌的進(jìn)程。

近30年來(lái)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/TC96技術(shù)委員會(huì)已制訂并公布了關(guān)于起重機(jī)的術(shù)語(yǔ)、分級(jí)、載荷

與載荷組合的設(shè)計(jì)原則、抗震設(shè)計(jì)原則等關(guān)于起重機(jī)設(shè)計(jì)的一系列重要的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，從2004年起，多項(xiàng)

關(guān)于起重機(jī)設(shè)計(jì)的歐洲標(biāo)準(zhǔn)也已公布實(shí)施，歐洲物料搬運(yùn)協(xié)會(huì)的起重機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)范也先后作了多次修訂

并公布了新的版本。這些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不僅在國(guó)際上被廣泛采用，而且越來(lái)越多的已

成為我國(guó)起重機(jī)行業(yè)對(duì)外貿(mào)易及技術(shù)合作的基礎(chǔ)性的標(biāo)準(zhǔn)。

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2．標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

本國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)僅限于可使用的極限狀態(tài)(SLS)，保證應(yīng)力在ISO20332規(guī)定的彈性范圍內(nèi)，針對(duì)起重機(jī)

提供了一系列抗震設(shè)計(jì)原則通用的方法。地震荷載由ISO8686系列標(biāo)準(zhǔn)定義，起重機(jī)結(jié)構(gòu)和機(jī)械部件特

性檢驗(yàn)由ISO20332中定義，焊接和聯(lián)合工藝方法在ISO4306中定義。

本國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估起重機(jī)遭受地震激勵(lì)下的動(dòng)態(tài)響應(yīng),該動(dòng)態(tài)響應(yīng)是起重機(jī)動(dòng)力特性及其支承結(jié)構(gòu)的

函數(shù)。

該評(píng)估考慮了地面工作起重機(jī)在既有區(qū)域地震條件，也有局部地震條件下的動(dòng)態(tài)效應(yīng)

同時(shí)，也考慮起重機(jī)的工作狀態(tài)和地震對(duì)起重機(jī)造成的危害。

3．主要技術(shù)內(nèi)容

3.1抗震設(shè)計(jì)方法（第4章）

地震反應(yīng)分析方法主要有三種:修正地震系數(shù)法、最大加速度響應(yīng)譜法、時(shí)間歷程響應(yīng)法。

3.2采用修正地震系數(shù)法進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)（第5章）

在這種方法中，作用于起重機(jī)上的地震力和加速度是用水平和垂直地震系數(shù)和來(lái)計(jì)算的。對(duì)于

高風(fēng)險(xiǎn)起重機(jī)，給定一個(gè)高危險(xiǎn)度系數(shù),該高危險(xiǎn)度系數(shù)比統(tǒng)一適用值大。

3.3基于最大加速度響應(yīng)譜法的抗震設(shè)計(jì)

該方法計(jì)算了起重機(jī)在頻域內(nèi)的地震響應(yīng)，并考慮多種振動(dòng)模式的參與程度。響應(yīng)計(jì)算通常通過(guò)分

別計(jì)算三個(gè)正交方向上的響應(yīng)來(lái)進(jìn)行:兩個(gè)水平方向和一個(gè)垂直方向的響應(yīng)。每個(gè)方向的響應(yīng)都是由所選

振動(dòng)模態(tài)的響應(yīng)組合而得到的。每一種模態(tài)的響應(yīng)都是利用最大響應(yīng)譜得到的最大響應(yīng)加速度或位移來(lái)

計(jì)算的,并且考慮了模態(tài)的頻率/周期和阻尼值以及模態(tài)的有效質(zhì)量。對(duì)這三個(gè)方向的總響應(yīng)的組合一般

采用三種方式：

——絕對(duì)值和;

——平方的平方根和;

——完整的二次方組合(CQC)。

3.4地震和非地震作用的組合

關(guān)于靜強(qiáng)度的證明和彈性穩(wěn)定性的證明，在7.2和7.3中分別給出了將地震荷載和其他非地震荷載

作用相結(jié)合的兩種方法，其中7.2為本國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的首選方法。

4．解決的主要問(wèn)題

本標(biāo)準(zhǔn)的制定，對(duì)于統(tǒng)一規(guī)范起重機(jī)本標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估起重機(jī)遭受地震激勵(lì)下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，同時(shí)，考慮起

重機(jī)的工作狀態(tài)和地震對(duì)起重機(jī)造成的危害，將起到積極作用?？拐鹪O(shè)計(jì)的原則，保障設(shè)計(jì)科學(xué)合理安

全可靠，實(shí)現(xiàn)與國(guó)際接軌，進(jìn)一步提高起重機(jī)的設(shè)計(jì)水平。

三、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況

本標(biāo)準(zhǔn)不涉及需要試驗(yàn)驗(yàn)證的條款。

四、標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況

2

本標(biāo)準(zhǔn)不涉及專利問(wèn)題。

五、預(yù)期達(dá)到的社會(huì)效益、對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情況

為了抵御地震對(duì)工程結(jié)構(gòu)和設(shè)備的破壞，相關(guān)行業(yè)根據(jù)自身特點(diǎn)制定了各種抗震設(shè)計(jì)規(guī)范。如何對(duì)

起重機(jī)進(jìn)行抗震分析計(jì)算，使結(jié)構(gòu)在地震作用下滿足強(qiáng)度要求（即地震動(dòng)載荷下的組合應(yīng)力小于材料的

屈服強(qiáng)度），并初步確定危險(xiǎn)截面？如何選取適合于起重機(jī)分析的過(guò)去強(qiáng)震記錄和人工地震記錄，并根據(jù)

場(chǎng)地條件進(jìn)行調(diào)整，采用動(dòng)力時(shí)程分析的方法對(duì)起重機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震響應(yīng)分析，計(jì)算危險(xiǎn)截面處在時(shí)域

條件下的最大地震效應(yīng)，如何減少地震作起重機(jī)械裝備造成的破壞，以上種種亟需對(duì)起重機(jī)抗震設(shè)計(jì)的

原則進(jìn)行確定。

現(xiàn)階段，我國(guó)起重機(jī)抗震設(shè)計(jì)方面還沒(méi)有建立完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，在實(shí)際工作中往往需要結(jié)合多項(xiàng)國(guó)

內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、或技術(shù)規(guī)格書來(lái)完成設(shè)計(jì)計(jì)算。例如我國(guó)核行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的核電廠專用起重機(jī)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則中

規(guī)定對(duì)起重機(jī)要進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。但具體如何計(jì)算，沒(méi)有給出具體方案，尤其是面對(duì)新一代核電技術(shù)，對(duì)

核電廠專用起重機(jī)的抗震要求也越來(lái)越高，當(dāng)遭受地震時(shí)，核電廠專用起重機(jī)的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、部件和設(shè)

備均可能受到影響，不但危及結(jié)構(gòu)的完整性，而且影響設(shè)備和部件功能的完好性。日本福島核事故再次

證明了包括起重機(jī)抗震設(shè)計(jì)在內(nèi)的核電廠抗震設(shè)計(jì)是保證核電廠安全性的重要組成部分。國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)

者對(duì)核電廠起重機(jī)抗震設(shè)計(jì)已經(jīng)進(jìn)行了較為廣泛的研究。本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)引進(jìn)、消化、吸收和掌握包括適應(yīng)第

三代核電技術(shù)的起重機(jī)專用技術(shù)以及自主建立我國(guó)核電規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系具有借鑒意義和參考價(jià)值。

本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于統(tǒng)一規(guī)范起重機(jī)抗震設(shè)計(jì)原則與方法，保障設(shè)計(jì)科學(xué)合理安全可靠，具有重要意義。

六、與國(guó)際、國(guó)外對(duì)比情況

本標(biāo)準(zhǔn)等同采用ISO11031：2016《起重機(jī)抗震設(shè)計(jì)原則》（英文版）。

本標(biāo)準(zhǔn)為國(guó)際一般水平。

七、在標(biāo)準(zhǔn)體系中的位置，與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，特別是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的

協(xié)調(diào)性

本標(biāo)準(zhǔn)屬于起重機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)體系，“起重機(jī)械”大類中“起重機(jī)”類。

本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。

八、重大分歧意見的處理經(jīng)過(guò)和依據(jù)

無(wú)。

九、標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的建議說(shuō)明

建議本標(biāo)準(zhǔn)的性質(zhì)為推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

十、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議

建議本標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)發(fā)布6個(gè)月后實(shí)施。

十一、廢止現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議