工程结构抗震设计第二章备课讲稿.ppt

工程结构抗震设计;第二章 场地、地基与基础 第一节 工程地质条件对震害的影响 一、局部地形的影响 1．局部地形高差大于30~50m，高处震害重。 2．局部孤突基岩地形震害重。 二、局部地质构造的影响 局部地质构造主要指断层。 断层可分发震断层与非发震断层。 发震断层为具有潜在地震活动的断层。 场地选择：应尽量使建筑远离断层及其破碎带。;按建筑物震害程度;水边地的地下水位较高，土质也较松软，容易在地震时产生土壤滑动或地层液化。 ;谷地或低地，这里的建筑物容易在地震发生时，受土石崩塌破坏。 ; 不利的场地条件 ;第二节 场 地 一、场地概念 场地：工程群体所在地，在平面上大体相当厂区、居民点或自然村的区域范围。 场地土：场地范围内的地基土。 场地条件对震害的影响因素： （1）场地土的刚度（坚硬程度） （2）场地覆盖层厚度;?为何用剪切波速而非压缩波来判定土的类型？ 　?　泊松比μ对剪切波速度影响不太大，相对稳定，而对压缩波影响很大（例如μ=0.2→0.48时）。这种变化特征对于现场测试VP时的要求很高，而实际上很难做到。 　?　土可以认为是由骨架（矿物、砂粒等）与填充物（气体、液体等）组成。剪切波不能在气体或液体中传播，即VS只与土的骨架性质有关，而与填充特性无关。岩土的骨架和颗粒之间的连接形式，是在一定的历史时期形成的，它相对稳定。 　?　压缩波可以在任何介质中传播，VP除了与土的压实程度和弹性常数有关外，还和岩土的含水量和人类活动等因素有关，因此，用VS则更能客观地反映土的性质。;二、场地土的类型 1．对单一性质土 由场地土的剪切波速确定;vs1;等效原则：地震波通过多层土的时间与通过折算土层时间相等。;3．对丁类建筑及不超过10层且高度不超过30m的丙类建筑，当无实测剪切波速时，可根据岩土名称和性状，先估计各土层剪切波速，再计算等效剪切波速。 三、场地覆盖层厚度 定义：从地面至坚硬场地土顶面的距离。 四、场地类别 场地类别划分为四类，划分依据： （1）场地土等效剪切波速（或场地土类型） （2）场地覆盖层厚度;例题 ：???知某建筑场地的钻孔资料如下表1所示，试确定该场地的类别。 ;解： （1）确定覆盖层厚度 因为地表以下7.5m土层的剪切波速Vs=520m/s>500m/s，故覆盖层厚度dov=7.5m。;例题：已知某建筑场地的钻孔土层资料如表所示，试确定该建筑场地的类别。;【例题】 已知某拟建办公写字楼的建筑场地，其钻孔地质资料如表1所示，试确定该场地的类别。;五、场地土的固有周期;第三节 地基基础的抗震验算 一、验算原则 仅验算地基承载力，不验算地基变形。 二、不进行天然地基抗震承载力验算的建筑 1．砌体房屋； 2．地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的下列建筑： （1）一般单层厂房、单层空旷房屋； （2）不超过8层且高度25m以下的一般民用框架房屋； （3）基础荷载与（2）相当的多层框架厂房； 3．可不进行上部结构抗震验算的建筑。;三、天然地基在地震作用下的抗震验算; 2．地震作用下天然地基的抗震验算;第四节 地基土的液化 一、地基土液化的原因及其危害 1．原因 地震时，饱和砂土或粉土颗粒在强烈振动下发生相对位移，颗粒结构有压密趋势，如其本身渗透系数较小，短时间内空隙水排泄不走而受到挤压，空隙水压力急剧增加，当空隙水压力增加到与剪切面上的法向压应力接近或相等时，砂土或粉土受到的有效压应力下降乃至丧失，砂土颗粒局部或全部处于悬浮状态。此时，土体抗剪强度等于零，形成有如“液体”的现象，即称为“液化”。;2．危害 地面喷水冒砂，地基不均匀沉陷，地裂滑坡，从而造成建筑物的破坏。;二、影响地基土液化的因素 砂土、粉土、饱和度、振动是产生液化的必要条件。 影响地基土液化的主要因素： 1．地质年代。年代愈久抗液化能力愈强。 2．土的组成。 （1）细砂较粗砂易液化，颗粒均匀的较颗粒级配良好的易液化。 （2）粘性颗粒含量多不易液化，含量越少越易液化。;不液化粉土粘粒含量界限值： 烈度 粘粒含量?c（%） 7 10 8 13 9 16;三、液化的判断 6度时，一般不考虑液化影响。 液化判别可分二步进行： 第一步：初步判断。 饱和的砂土或粉土当符合下列条件之一时，可初步判断为不液化或不考虑液化的影响 1．地质年代