《抗震结构设计》多媒体课件第2章场地、地基和基础

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1、2场地、地基和基础武汉理工大学出版社重点掌握场地土与场地类别；砂土液化。了解内容地基与基础的抗震验算；软土地基与桩基的抗震设计。本章学习内容场地(site)即指工程群体所在地，具有相似的反应谱特征，其范围相当于厂区、居民小和自然村或不小于1.0平方公里的平面面积。2.1场地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。山坡地在地震时会产生土壤滑动。用另外的土石來填补地基，常有土壤密实度不足情形，导致建筑物在地震时产生倾斜、沉陷。冲积地的土质松软，地震时容易塌陷，如果此处有

2、地下水层，还容易发生液化。2.1场地不利的场地条件谷地或低地，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2.1场地临近悬崖,容易滑落。萨尔瓦多地震引发了一巨大的泥石流，数百户人家被埋在泥石里，估计有1200多人遇难。不利的场地条件2.1场地不利的场地条件2.1场地断裂带是地质上的薄弱环节，浅源地震多与断裂活动有关。不利的场地条件2.1场地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。：抗震设防烈度小于8度；非全新世活动断裂；抗震设防烈度为8度和9度时，前第四纪基岩

3、隐伏断裂的土层覆盖厚度分别大于60m和90m。对不符合上文第1款规定的情况，应避开主断裂带。其避让距离不宜小于下表对发震断裂最小避让距离的规定。__300m500m专门研究9__200m300m专门研究8丁丙乙甲建筑抗震设防类别烈度发震断裂最小避让距离1.场地土(SiteSoil)指场地范围内的地基土。一般地，软弱地基对建筑物有增长周期、改变振型和增大阻尼的作用。在软弱地基上，柔性结构最容易破坏，刚性结构则较好；坚硬地基上，柔性结构表现较好，而则性结构有的表现较差。总的来说，软弱地基更为不利。场地

4、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。场地土类别的划分可按土层的剪切波速Vs或等效剪切波速Vse来划分。等效剪切波速Ｖse是根据地震波通过计算深度范围内多层土层的时间等于该波通过计算深度范围内单一土层所需时间的条件求出的。2.1场地2.1.1场地土及场地覆盖层厚度等效剪切波速Ｖse为何用剪切波速而非压缩波来判定土的类型？2.1场地2.1.1场地土及场地覆盖层厚度先由波速公式说起：当泊松比变化时：为何用剪切波速而非压缩波来判定土的类型？由式可知：泊松比μ对剪切波速度影响

5、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。而压缩波则不同，它可以在任何介质中传播，所以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。2

6、.1场地2.1.1场地土及场地覆盖层厚度剪切波速的测试方法震源设备：主要有击板法、弹簧激振法和定向爆破法三种。测试仪器：由孔内三分量检波器与地震仪组成。测试方法:单孔法单孔法(单孔检层法,也称弹性波速度测井、跨孔法、折射波法等。2.1场地2.1.1场地土及场地覆盖层厚度地震仪充气装置气囊三分量检波器单孔法波速测试现场连接图vs1vs2vsivsnd1d2didnd1d0自然地面vsed0自然地面■等效剪切波速Vse的确定方法2.1场地2.1.1场地土及场地覆盖层厚度土的类型岩土名称和性状土

7、层剪切波速范围（m/s）坚硬土或岩石稳定岩石，密实的碎石土υs＞500中硬土中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，fak＞200的粘性土和粉土，坚硬黄土500≥υs＞250中软土稍密的砾、粗、中砂，除松散外的细、粉砂，fak≤200的粘性土和粉土，fak＞130的填土，可塑黄土250≥υs＞140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υs≤1402.1场地2.1.1场地土及场地覆盖层厚度土的类型划分和剪切波速范围2.场地覆盖层厚度(Thick

8、nessofsitesoillayer)在一般情况下，可取地面至剪切波速大于500m/s的坚硬土层或岩层顶面的距离；当地面5m以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速2.5倍的土层且其下卧岩土层的剪切波速均不小于400m/s时，亦可取地面至土层顶面的距离作为覆盖层厚度；若土层中有剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体，应视同周围土层，土层中的火山岩硬夹层应视为刚体，其厚度应从覆盖土层中扣除。一般来讲，震害随着覆盖层厚度的增加而加重。2.1场地2.1.1场地土及场地覆盖层厚度《抗震规范