第八章地基抗震分析与设计优秀课件.ppt
第八章地基抗震分析与设计第1页，本讲稿共26页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。第2页，本讲稿共26页8.2 地震和地震反映（p330）第3页，本讲稿共26页8.2.4地震影响系数曲线第4页，本讲稿共26页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。第5页，本讲稿共26页场地水平地震影响系数最大值和特征周期的取值第6页，本讲稿共26页第7页，本讲稿共26页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。第8页，本讲稿共26页8.2.5 水平地震作用计算第9页，本讲稿共26页顶部附加地震作用系数的取值第10页，本讲稿共26页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1.0km2 的平面面积.抗震规范强条抗震规范强条3.3.1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）第11页，本讲稿共26页三、场地的分类第12页，本讲稿共26页四、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90m2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。第13页，本讲稿共26页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500Vs250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250Vs150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Vs150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第14页，本讲稿共26页2、土层的等效剪切波速五、建筑的场地类别划分第15页，本讲稿共26页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第16页，本讲稿共26页五、建筑的场地类别划分第17页，本讲稿共26页8.3.2 场地（或地基）液化判断场地（或地基）液化判断和液化等级划分和液化等级划分1 1、液化、液化:对于饱和松、细砂对于饱和松、细砂,在振动荷载下在振动荷载下(剪切力剪切力)土有由松变土有由松变密的趋势。由于水来不及排走密的趋势。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其自重原来由土骨架承担,现在由水承担现在由水承担,有效应力变为零有效应力变为零,抗剪抗剪强度丧失强度丧失液化液化.u=u=3 3条件条件饱和饱和,松散松散,细砂或粉土细砂或粉土 粘土有粘土有C,C,不易悬浮不易悬浮液化判别：液化判别：初步判别初步判别和重复判别和重复判别（1）初判不液化不作进一步判别）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）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判别法判别地面下20m深度范围内的液化；深度范围内的液化；第18页，本讲稿共26页规范法判断地基液化规范法判断地基液化2 规范法判断地基液化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存在饱和砂土和饱和粉土(不含黄土不含黄土)的地基，除的地基，除6 度度设防外，应进行液化判别；存在液化土层的地基，应根设防外，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。况采取相应的措施。第19页，本讲稿共26页3、规范法判断地基液化、规范法判断地基液化-初判初判第20页，本讲稿共26页3、规范法判断地基液化、规范法判断地基液化-初判初判第21页，本讲稿共26页4、规范法判断地基液化、规范法判断地基液化-复判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。第22页，本讲稿共26页第23页，本讲稿共26页5.地基液化等级划分第24页，本讲稿共26页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。第25页，本讲稿共26页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，）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。究很少，也没有经过验证。B）周镜院士提出：周镜院士提出：“众所周知，目前我国评价饱和砂液化众所周知，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，据石英质砂地层中的经验，特别是唐山地震中的经验。特别是唐山地震中的经验。有的规有的规程中用饱和砂的相对密度来评价它的液化势。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。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。最可能的场地年最高水位就可以了，更不是洪水位。第26页，本讲稿共26页
