工程結(jié)構(gòu)抗震與防災之場地地基和基礎PPT

1、第二章工程結(jié)構(gòu)抗震與防災第 二 章 場地，地基和基礎第二章 場地，地基和基礎2-1 建筑場地選擇二、對建筑抗震有利的地段 開闊平坦地帶的堅硬場地土或密實均勻中硬場地土。 三、避開不利地形 尖狀突出山嘴，孤立山包，臺地邊緣，陡坡，河岸邊緣。 四、避開不利場地土質(zhì) 軟弱土，易液化土，故河道、斷層、暗塘或半回填地基。一、對建筑抗震具有危險的地段 易崩塌、滑坡、地陷、地裂、泥石流地段。五、不跨在兩類土壤 即成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的兩類地質(zhì)上。2-2 建筑場地類別的劃分一. 場地土與場地覆蓋層 （一）薄的場地覆蓋層 場地覆蓋層厚度是指地面至基巖面或剪切波速500m/s的堅硬土(等效基巖)頂面的距離。

2、 （二）場地土 場地土是指場地范圍內(nèi)的地基土，平面面積相當于一個標準足球場大小，深度一般取地面下15米。（三）場地地震動特征周期Tg 一個場地的地面運動，一般均存在一個破壞最強的主振周期Tg。如果建筑物的自振周期與Tg很接近，其的破壞程度就會因共振而加重二.建筑場地類型 （一）場地土類型宜按土層剪切波速VS劃分 多層土VS根據(jù)各土層厚度用加權(quán)平均法 （二）丙、丁類建筑無剪切波速資料時，地基土類型按表2-2評定 。 （三）場地類別的確定方法及其對抗震設計的影響 根據(jù)場地土類別和場地覆蓋層厚度劃分，共分四類，表示為、。 （四）場地特征周期(卓越周期)Tg根據(jù)場地類別和震源影響(近震或遠震)按抗震規(guī)

3、范查表。 場 地 特 征 周 期 Tg （S） （老規(guī)范GB11-89） 場地類別 近 、遠震 IIIIIIIV近震0.200.300.400.65遠震0.250.400.550.85場 地 特 征 周 期 Tg （S）（新規(guī)范GB50011-2001） 場地類別 設計地震分組 IIIIIIIV一（近震）0.250.350.450.65二（遠震）0.300.400.550.75三（超遠震）0.350.450.650.90三、場地土層的固有周期與 場地的地震效應 （一）場地土層的固有周期 采用剪切多質(zhì)點系模型： 考慮地震剪切剛度Ki時應滿足土的剪切應力應變關(guān)系：= V/A Gi 式中 V-作用在

4、厚度為h的土層上的最大剪力； A-土柱的截面積； 把第i層質(zhì)量mi的一半加在一起，將質(zhì)點i的質(zhì)量Mi集中在兩土層的界面上，即 Gi-第i層土的剪切模量； - 土層的最大剪應力； -剪力V作用下引起的位移。即i層土的剪切剛度為 （取 =1和A=1時剪力）場地土層的固有周期是通過對上述多層土剪切型質(zhì)點系的自由振動而求解的。 對于單一土層：對于多層土（n層）：(H-覆蓋層厚度)（ 、hi-i層土的剪切波速和土層厚度； n-土層總數(shù)）（二）場地的地震效應 因表面土的濾波作用，堅硬場地土地震動以短周期運動為主，而軟弱場地土則以長周期為主。堅硬場地土的加速度A(g) 反應譜曲線的特征是短周期范圍呈銳峰型，

5、軟弱場地土地震動加速度反應譜曲線特性是長周期范圍內(nèi)呈為凸的緩丘型（圖2-3） 2-3 天然地基的震害特 點及其抗震措施（自學） （一）高壓縮性飽和軟粘土和 強度較低的淤泥質(zhì)土產(chǎn)生震陷； （二）雜填土、回填土和沖填土等地基易產(chǎn)生沉陷 （三）古河道、坡地等非勻質(zhì)地基不均勻沉陷或地 二、天然地基的抗震措施 （一）軟弱粘性土地基合理地選擇地基容許承載力 受力層范圍內(nèi)存在軟弱粘性土，采用樁基、加固等方法處理。 一、天然地基的震害特點 1 雜填土的土層較薄時， 可全部挖除再分層回填并壓實 2 雜填土的土層較厚時，采用樁基、地基加固處理 （三）不均勻地基 詳細的勘察，采取合理的結(jié)構(gòu)布局和地基抗震措施（二）雜

6、填土地基（四）地基加固處理方法 換土墊層法、重錘實壓法、 擠密樁法、強夯法等。 一、地基土抗震承載力調(diào)整系數(shù)s及期用途s為地基靜承載力設計值fs的放大系數(shù)。 地基土抗震承載力設計值fSE=sfs原因：（一）地震作用高應變速率； （二）短期效應。 2-4地基基礎抗震設計二、地基與基礎抗震設計 (一)合理的基礎埋深 (二)減小基礎偏心 (三)加強基礎整體性與剛性，如采用箱基或筏基等；三、高層建筑基礎埋深的選擇原則(一)滿足地基強度要求下室，作為補償性基礎。 (三)高層建筑物宜設置地下室。 基礎埋置深度，采用天然地基時，不宜小于樓房高度的1/12；采用樁基時，不宜小于樓房高度的1/15，樁的長度不計

7、入基礎埋置深度內(nèi)。(四)當基礎落在基巖上時，埋置深度可根據(jù)工程具體情況確定，可不設地下室，應采用地錨等措施。四、防震縫設置原則及尺寸 （一）防震縫設置原則1、盡量不設防震縫及其他變形縫(伸縮縫、沉降縫)。2、當需要設縫時，應將高層建筑劃分為獨立的結(jié)構(gòu)單元。3、需要抗震設防的建筑，其伸縮縫、沉降縫應符合防震縫寬度要求。4、宜設置防震縫的情況： （1）結(jié)構(gòu)平面尺寸過長或突出部分過長； （2）房屋有較大錯層； （3）各部分結(jié)構(gòu)的剛度或荷載相差懸 殊而又未采取有效措施； （4）地基土質(zhì)不均勻，房屋各部分的 預計沉降量(包括地震時的沉陷)相 差過大，必須設置沉降縫時，應設防震縫。 1、防震縫的寬度，一般

8、不宜小于縫兩側(cè)樓房在較低樓房屋面高度上垂直于防震縫方向的兩側(cè)樓房側(cè)移絕對值之和。 2、抗震規(guī)范規(guī)定的抗震縫寬度： （1）框架體系和框剪體系高度H15m時為70mm。 H超過該高度時，6、7、8、9度地震相應每增加5、4、3、2m宜加寬20mm。（二）防震縫寬度度確定方法 （2）全剪力墻結(jié)構(gòu)取款的70； 也可參見高層規(guī)程表2.2.7一、地基土液化：土質(zhì)粘結(jié)力小于水分產(chǎn)生震動顆粒懸浮即液化。二、液化危害（一）整體下沉； （二）局部下降產(chǎn) 生整體傾斜2-5地基土液化和抗液化措施三、場地土液化的判斷方法（一）初步判斷： 液化可能性CPL（Liquefication possibility） (1)dw：地下水位深度; (2)du：覆蓋層厚度;見圖2-6 (3)砂土比粉土CPL大，粉土比粘土CPL大 dw=const, du 液化可能CPL du=const, dw (水位), 液化可能CPL （二）標準貫入試驗判別 當N63.5Ncr ， 液化 Ncr：臨界值，式（2-19）