地基抗震分析与设计

第八章 地基抗震分析和设计（p329）,8.1概念复习,（1）地震及其分类：构造地震、火山地震、陷落地震,（2）地震波：体波（纵波和横波）,面波（瑞利波和乐甫波）,（3）震源、震中、震中距,（4）震级和地震烈度,众值烈度：50年内超越概率为63%的烈度,基本烈度：50年内超越概率为10%的烈度,罕遇烈度：50年内超越概率为3%的烈度,（5）抗震设防烈度：由国家规定的权限批准作为某一地区抗震设防依据的地震烈度，一般情况取50年内超越概率为10%的烈度，即基本烈度。,（6）地震作用：由地震动引起的结构动态作用包括水平地震作用和竖向地震作用,（7）设计基本地震加速度：50年设计基准期超越概率10%的地震加速度的设计取值。,8.2 地震和地震反映（p330）,8.2.4地震影响系数曲线,8.2.4地震影响系数曲线,设计特征周期：抗震设计用的地震影响系数曲线中，反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值。,场地水平地震影响系数最大值和特征周期的取值,8.2.4地震影响系数曲线,设计特征周期：抗震设计用的地震影响系数曲线中，反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值。,8.2.5 水平地震作用计算,顶部附加地震作用系数的取值,8.3 场地与地基,8.3.1 地震区场地的选择与分类,场地（建筑抗震设计规范GB50011-2010）,：,工程群体所在地，具有相似的反应谱特征。其范围相当于厂区、居民小区和自然村或不小于1.0km,2,的平面面积.,选择建筑场地时，应根据工程需要，掌握地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料，,对抗震有利、一般、不利和危险地段作出综合评价,。对不利地段，应提出避开要求；当无法避开时应采取有效措施；对危险地段，严禁建筑甲、乙类的建筑，不应建造丙类的建筑。,二、场地对地震作用的影响,（1）地形的影响,（2）覆盖层厚度和土性的影响（地震波周期、滤波作用和自震周期）,三、场地的分类,四、发震断裂带上，建筑物的避让,1、对符合下列规定之一的情况，可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响:,1)抗震设防烈度小于8度:,2)非全新世活动断裂（1万年内）:,3)抗震设防烈度为8度和9度时，隐伏断裂的土层覆盖厚度分别大于60m和90m,2对不符合本条1款规定的情况，应避开主断裂带。其避让距离小宜小于表4.1.7对发震断裂最小避让距离的规定。,建筑场地的类别划分应以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准,土的类型,岩土名称和性状,土层剪切波速范围,(m/s),岩石,坚硬、较硬且完整的岩石,Vs,800,坚硬土,或软弱岩石,破碎和较破碎的岩石或软盒较软的岩石，密实的碎石土,800,Vs,500,中硬土,中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂fak,150,的粘性土和粉土、坚硬黄土,500,Vs250,中软土,稍密的砾、粗、中砂，除松散外的细、粉砂，fak,150kPa的粘性土和粉土，fak 130 的填土、可塑新黄土,250,Vs150,软弱土,淤泥和淤泥质土松散的砂新近沉积的粘性土和粉土，fak 130 的填土，流塑黄土,Vs,150,注：,fak 为由载荷试验等方法得到的地基承载力特征值(kPa)，vs 为岩土剪切波速,1、土的类型划分和剪切波速范围,五、建筑的场地类别划分,2、土层的等效剪切波速,五、建筑的场地类别划分,3、场地覆盖层厚度,建筑场地覆盖层厚度的确定，应符合下列要求:,（1）一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s,且其下卧各层岩土的剪切波速均不小于500m/s的土层,顶面的距离确定,。,（2）当地面5m以下存在剪切波速大于其上部各土层剪切波速2.5倍的土层，且其下卧岩土的剪切波速均不小于400m/s时，可按地面至该土层顶面的距离确定。,（3）剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体，应视同周围土层。,（4）土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖土层中扣除。,五、建筑的场地类别划分,五、建筑的场地类别划分,8.3.2 场地（或地基）液化判断和液化等级划分,1、液化:对于饱和松、细砂,在振动荷载下(剪切力)土有由松变密的趋势。由于水来不及排走,颗粒在一段时间内处于悬浮状态.其自重原来由土骨架承担,现在由水承担,有效应力变为零,抗剪强度丧失液化.,u=,3,条件,饱和,松散,细砂或粉土 粘土有C,不易悬浮,液化判别：,初步判别,和重复判别,（1）初判不液化不作进一步判别（2）当初步判别认为需进一步进行液化判别时，应采用标准贯入试验判别法判别地面下,20m,深度范围内的液化；,规范法判断地基液化,2 规范法判断地基液化,4.3.1 饱和砂土和饱和粉土(不含黄土)的液化判别和地基处理，,6度时，一般情况下可不进行判别和处理，除6度设防外，应进行液化判别。,但对液化沉陷敏感的乙类建筑可按7度的要求进行判别和处理，79度时，乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求进行判别和处理。,4.3.2 存在饱和砂土和饱和粉土(不含黄土)的地基，除6 度设防外，应进行液化判别；存在液化土层的地基，应根据建筑的抗震设防类别、地基的液化等级，结合具体情况采取相应的措施。,3、规范法判断地基液化-,初判,3、规范法判断地基液化-,初判,4、规范法判断地基液化-,复判,当初步判别认为需进一步进行液化判别时，应采用,标准贯入试验判别法,判别地面下,20m深度,范围内的液化；,当饱和土标准贯入锤击数(未经杆长修正)小于液化判别标准贯入锤击数临界值时，应判为液化土。,当有成熟经验时，尚可采用其他判别方法。,5.地基液化等级划分,8.4.4 地基基础抗震措施,不宜将未经处理的液化土层作为天然地基持力层。,5）液化讨论,A）抗震规范的液化判别公式是在我国华北地区几次大地震之后，对液化过的和未液化的场地进行标准贯入试验，经过统计分析得出的经验公式，应当有一定的适用范围。其结果对于其他地区的砂土是否适用，对砂土的成因、颗粒形状和级配等因素的影响研究很少，也没有经过验证。,B）,周镜院士提出：“众所周知，目前我国评价饱和砂液化势的原位测试方法，即标准贯入法和静力触探法，主要是依据石英质砂地层中的经验，,特别是唐山地震中的经验。,有的规程中用饱和砂的相对密度来评价它的液化势。,显然这些准则都不宜简单地用于长江中下游的片状砂地层。”,C）,其实，从液化判别来说，地下水位的高低对判别结果的影响并不是关键的参数，因地下水位的误差造成判别误差还不会影响到致命的误判。所以，应当是根据现有资料，提出最可能的场地年最高水位就可以了，更不是洪水位。,