抗震设计第二章ppt课件

第2章 场地、地基和基础 2.1 场地（重点掌握）2.2 天然地基与基础的抗震验算（重点掌握）2.3 液化土与软土地基（重点掌握）2.4 桩基的抗震设计了解内容）2.1 场地几个不能混淆的概念：几个不能混淆的概念：场场 地地指工程群体所在地，具有相似的反应谱特征，指工程群体所在地，具有相似的反应谱特征，其范围大体相当于厂区、居民小区和自然村或不小于其范围大体相当于厂区、居民小区和自然村或不小于1.0km2 的平面面积。的平面面积。场地土场地土指场地范围内的地基土。指场地范围内的地基土。地地 基基建筑基础下受力范围内的土层。建筑基础下受力范围内的土层。多次震害调查发现，同一烈度区，不同场地上的建筑的震多次震害调查发现，同一烈度区，不同场地上的建筑的震害不同，工程地质条件对地震破坏的影响很大。常有地震害不同，工程地质条件对地震破坏的影响很大。常有地震烈度异常现象，即烈度异常现象，即“重灾区里有轻灾，轻灾区里有重灾重灾区里有轻灾，轻灾区里有重灾”。为了合理地选择建筑场地和合理估计场地的动力放大为了合理地选择建筑场地和合理估计场地的动力放大效应以达到经济和安全的目的，必须对场地所在地段的抗效应以达到经济和安全的目的，必须对场地所在地段的抗震危险性及场地类别进行划分。震危险性及场地类别进行划分。2.1.1 地段划分地段划分 抗震规范抗震规范按场地上建筑物的震害轻重程度把建按场地上建筑物的震害轻重程度把建筑场地划分为对建筑抗震有利、不利和危险的地段。筑场地划分为对建筑抗震有利、不利和危险的地段。地段选择地段选择1.选择有利地段；选择有利地段；2.宜尽量避开不利地段，当无法避开时，应采取适宜尽量避开不利地段，当无法避开时，应采取适当的抗震措施；当的抗震措施；3.不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。地段类别 地质、地形、地貌有利地段稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等不利地段软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质的陡坡，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层（如故河道、疏松的断破裂带、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基）等危险地段地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发震断裂带上可能发生地表错位的部位2.1.2 土的类型和场地类别的划分1、建筑场地的地震影响根据震害调查，即使在同一烈度区内，由于场地土质条件的不同，建筑物的震害也有很大差异。在软弱的地基上，柔性结构长周期破坏较重，刚性好的表现较好；在坚硬的地基上，柔性结构表现较好，而刚性结构表现不一。在坚硬的地基上，一般是结构破坏，在软弱的地基上有结构破坏，也有地基破坏。多层土时，如夹有硬土层，使土层自振周期缩短，刚性建筑震害重；如夹有软土层，则相反。2.场地土及场地覆盖层厚度场地土及场地覆盖层厚度场地土类型：为确定场地类别而对场地土刚度所作的类型划场地土类型：为确定场地类别而对场地土刚度所作的类型划分。主要研究地面以下分。主要研究地面以下20m且不超过场地覆盖层厚度以内的各且不超过场地覆盖层厚度以内的各层土。层土。场地土对建筑物震害的影响，主要与场地土的坚硬程度和土层场地土对建筑物震害的影响，主要与场地土的坚硬程度和土层的组成有关，而对于场地土类型的划分，有两种方法。的组成有关，而对于场地土类型的划分，有两种方法。两种划分方法：两种划分方法：基本划分法基本划分法定量指标，根据常规勘探资料按其等效剪定量指标，根据常规勘探资料按其等效剪切波速划分；切波速划分；综合划分法综合划分法定性指标，参照一般岩土状态描述来分类。定性指标，参照一般岩土状态描述来分类。对丁类建筑及层数不超过对丁类建筑及层数不超过10层和高度在层和高度在30m以下的丙类建以下的丙类建筑，当无实测剪切波速资料时，可根据岩土名称和性状按筑，当无实测剪切波速资料时，可根据岩土名称和性状按下表规定划分土的类别。下表规定划分土的类别。akf-地基土静承载力标准值地基土静承载力标准值 土的类别划分和剪切波速范围土的类别划分和剪切波速范围淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土，淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土，的填土，流塑黄土的填土，流塑黄土软弱土软弱土稍密的的砾、粗、中砂稍密的的砾、粗、中砂,除松散外的细、粉砂除松散外的细、粉砂,的粘的粘性土和粉土性土和粉土,的填土，可塑黄土的填土，可塑黄土,中软土中软土中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，的的粘性土和粉土，坚硬黄土粘性土和粉土，坚硬黄土中硬土中硬土稳定岩石，密实的碎石土稳定岩石，密实的碎石土坚硬土坚硬土或岩石或岩石土层剪切波土层剪切波速范围速范围(m/s)岩土名称和性状岩土名称和性状土的土的类型类型500sv250500sv140250svsv140200akf200akf130akf130akf综合划分法使用范围：综合划分法使用范围：土层的等效剪切波速：土层的等效剪切波速：tdvse/0siinivdt/1sev0dtidsivn-土层的等效剪切波速；土层的等效剪切波速；-计算深度计算深度m)m)，取覆盖层厚度和，取覆盖层厚度和20m20m二者的较小值；二者的较小值；-剪切波在地面至计算深度之间的传播时间；剪切波在地面至计算深度之间的传播时间；-计算深度范围内第计算深度范围内第i i土层的厚度土层的厚度(m)(m)；-计算深度范围内第计算深度范围内第i i土层的剪切波速土层的剪切波速(m/s)(m/s)；-计算深度范围内土层的分层数。计算深度范围内土层的分层数。基本划分法是以剪切波速来划分场地土类型基本划分法是以剪切波速来划分场地土类型、场地覆盖层厚度、场地覆盖层厚度覆盖层厚度：是指从地表到地下基岩面的垂直距离，也就覆盖层厚度：是指从地表到地下基岩面的垂直距离，也就是基岩的埋深。是基岩的埋深。覆盖层厚度的大小直接影响地面反应谱的周期及强度。当基覆盖层厚度的大小直接影响地面反应谱的周期及强度。当基岩埋深小时，对地面运动中的短周期分量有明显放大作用；岩埋深小时，对地面运动中的短周期分量有明显放大作用；相反，基岩埋深大时，能使地面运动中的长周期分量有所加相反，基岩埋深大时，能使地面运动中的长周期分量有所加强。强。震害随场地覆盖层厚度的增加而加重。震害随场地覆盖层厚度的增加而加重。我国规范取值规定：一般情况下，地面到剪切波速大于500m/s的坚硬土层顶面的距离为场地覆盖层厚度。当地面5m以下存在剪切波速大于上层土剪切波速2.5倍的土层且下卧岩土层的剪切波速不小于400m/s时，也可取地面至该土层顶面的距离作为覆盖层厚度。土层中夹有剪切波速大于500m/s的孤石等，应视同周围土层。土层中的火山岩硬夹层应视为刚体，其厚度应从覆盖层厚度中扣除。2.1.3建筑场地类别建筑场地类别是场地条件的基本表征，地震效应与场地有关，为了进行抗震设计，有必要对场地进行分类，以便区别对待。抗震规范指出：建筑场地类别应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分为4类(见下表)。各类建筑场地的覆盖层厚度 80 315 3050 0 500sev250500sev140250sevsev140m5m5m3501580m3等效剪切波速等效剪切波速（m/s）场场 地地 类类 型型