岩土工程结构物抗震设计概述

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1、第五章岩土工程抗减震问题5.1岩土工程结构物抗震设计概述5.2隔震装置及其工作原理5.3减震装置及其工作原理5.4地基基础的震害与抗震5.5边坡地震灾害评价5.6隧道工程地震灾害评价5.7水利水电工程地震研究岩土工程结构物抗震设计概述§5.15.1.1岩土工程抗震设计特点5.1.2相关领域抗震设计规范简介5.1.3地震作用与结构地震反应分析基础5.1.1岩土工程抗震设计特点（1）岩土地震工程学的特点（2）岩土工程抗震设计特点地震是地球活动的标志，是地壳构造运动的一种形式，同时，也是一种严重的自然灾害。在地球上，没有什么工程或结构物能够

2、脱离岩土体或场地地基存在，地震或者直接破坏岩土体本身稳定性，或者通过岩土体所构成的地基和场地传递到结构物中。岩土体地震波结构物（1）岩土地震工程学的特点1.将岩土体作为“基础”——山区城市（如重庆）的岩石地基，沿海城市（如上海，天津等）的软土地基；公路，铁路的路基，水工建筑物大坝的坝基等。主要考虑岩土体的强度特性和变形特性。2.将岩土体作为“环境”——城市垃圾的卫生填埋，核废料的处置，都要选择最合理的环境，以免污染地下水，危害人类身体健康；山区公路，铁路隧洞，水电站地下发电厂房，城市地铁，地下停车场，地下商场等。主要考虑岩土体的强度特

3、性，渗透性和稳定性。3.将岩土体作为“材料”——工业与民用建筑的各种建筑材料（大理岩，花岗岩，砂，卵石，粘土等），水工建筑物（如土石坝）所需的大量天然材料等。主要考虑岩土体的强度特性，变形特性，颗粒级配等。人类工程活动对岩土体的利用可归纳为下面3个方面地震活动直接对地表岩土体的破坏：如山区边坡处因地震发生滑坡、崩塌；河流地区形成堰塞湖；场地地基隆起或下陷等。地震对岩土工程活动的影响：地震活动对岩土体上方结构物的破坏：如震动引起房屋倒塌、公路破坏、地下结构坍塌、水库溃坝等。认清岩体和土体在地震条件下的物理力学性质及其变化规律。在各类工程

4、设计与施工过程中给予针对性的指导，减小地震损害。岩土工程抗震设计岩土工程抗震设计需要了解的内容1.地震动的特性；2.岩土体动应力应变关系；3.岩土体地震反应分析；4.测试岩土动力特性的方法和技术；5.建立在岩土体上各类工程结构物对地震动的反应。岩土地震工程学的研究特点岩土地震工程学还是一门年轻的学科，其发展是从20世纪60年代才开始，目前已经形成了独立而完整的研究内容、研究问题和研究目标。当前岩土地震工程研究可以概括为以下几个特点：1）一个目的，两个途径一个目的，即减轻地震灾害。对于一个具体工程也好，对一个具体地区也好，该工程场地或该

5、地区地震危险性和危害性正确评价，总是其抗震、防灾、减灾对策的基础和出发点。两个途径，一是抗震，即预测设计参数及其地震动效应，并根据岩土体在地震动下的物理、力学特性，按一定的标准选用适当的设防标准，达到工程稳定的目的；二是选场，即选择对抗震相对好的场地，避开对抗震不利的地段，或者根据地震效应，采取响应的抗震措施，以达到减轻灾害的目的。岩土工程地震学涉及多学科，它是一个系统工程的学科。但从本质上讲它是属于环境学范畴。主要体现在地震动传播路径分析中，远场和近场的考虑，椭圆衰减及不同地区不同的衰减特点。局部场地的地质环境、地质条件、岩土体地震

6、动特性是场地地震效应预测的基础，包括场地水文地质、工程地质、地形地貌、岩土成因等条件。不同的岩土体条件，不仅出现不同成因类型的震害，而且直接影响震害特点及其危险性。2）以环境地质影响为基础、地震工程应用为目的、地震效应预测为目标的整体系统研究（2）岩土工程抗震设计的特点岩土工程构筑物的抗震性能受地面位移的影响很大,特别是土与结构的相互作用以及液化效应的影响,给工程设计提出了不少难题。近年来国内外致力于提出一个关于地震的国际新标准,以系统的方式在统一的框架下解决这一问题。在这个标准中，地震作用分两个步骤来确定：第一步骤确定地震作用基本参

7、数。包括场地地震动、地震液化和液化导致的地面大位移等地震相关现象发生的可能性。这些参数在第二步骤中用来确定岩土工程抗震设计中的地震作用。第二步骤中，考虑岩土与结构物的相互作用。按照静动力分析的组合和土与结构相互作用的方式，第二步骤地震作用分析的类型分成两类：简化分析：即土与结构作为一个整体进行模拟分析；详细分析：即土与结构作为一个耦合体系.岩土工程勘察中有关抗震的问题主要有：地层剪切波速的确定、场地类别的划分、抗震设防烈度的确定及砂土液化的评判等问题。岩土工程设计中有关抗震的问题主要有：边坡的地震稳定性分析、地基的抗震设计、支挡结构的

8、抗震验算等。5.1.2相关领域抗震设计规范简介《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)(2008年版)《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2004）(2008年版)《铁路工程抗震设计规范》（GB5011