地基基础设计问题讨论涂津

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1、地基基础设计问题讨论主讲人：涂津一、场地划分的新规定89规范首次列入场地剪切波速和场地覆盖土层厚度作为划分场地类别的两项因素，经过实践发现89抗规的划分方法存在下列缺点：多层土剪切波速采用以厚度为权的平均方法，不能使多层土与均质土层等效，平均的物理意义不清。对于各分层土土质和剖面顺序完全相同仅覆盖层厚度不同的两个场地，在覆盖层厚度较小场地条件较好反而出现划分为不利的类别，不合情理。剪切波速和覆盖土层处于不同场地的分界附近，实测误差可使场地类别划分结果产生跳跃。2001抗规中关于场地划分方法提出下列修改：剪切波速的平均方法改为以走时为

2、权的平均，称为等效剪切波速，即多层土与均质土在剪切波速传递时间上等效。适当调整不同类别场地的分界。对波速和覆盖层厚度处于不同类场地分界附近（相差±15%范围内）计算结构地震作用时，允许对反应谱特征周期采取内插取值。新的划分方法结果对Ⅰ类与Ⅳ类场地有所缩减，对Ⅱ类与Ⅲ类场地有所扩大，进一步避免了类别之间的跳跃。岩土勘察和基础抗震设计的改进89抗规与2001抗规在勘察与基础设计方面的简要比较项目89规范2001规范危险地段笼统规定避开发震断裂带规定对主发震断裂带的避让距离不利地段提供岩土稳定性评价提供岩土稳定性评价，考虑地震作用放大液化

3、判别Q3以前不液化，液化判别深度15mQ3以前7、8度时不液化，地基液化判别深度改为20m液化处理不应将未经处理的液化土层作为天然地基持力层，桩端入非岩石土不小于2m不宜将未经处理的液化土层作为天然地基持力层，桩端入非岩石土不小于1.5m，明确对侧扩或流滑和湿陷性黄土的处理软土地基综合考虑桩基、地基加固、基础和上部结构处理同89规范；增加湿陷性黄土处理，根据软土震陷量的估计，采取相应措施天然地基和基础基底零应力区≤25%基底面积基底零应力区≤15%基底面积；取消烟囱基础零应力区；规定高宽比>4的高层建筑，基底不宜出现拉应力桩基仅规定

4、不验算的范围规定不验算的范围；增加桩基抗震验算（非液化、液化）和构造措施；考虑液化侧扩二、土动力特性与地震动反应谱90年公布的“中国地震烈度区划图”规定，50年内超越概率为10%的地震按烈度划分为5个等级，即≤5度、6度、7度、8度和≥9度。烈度对应的设计地震基本加速度值,6、7、8、9度分别取重力加速度的5%、10%、20%和40%，即0.05g、0.10g、0.20g和0.40g。2001年8月1日公布取代90区划实施的“中国地震动参数区划图”及“中国地震动反应谱特征周期区划图”中，标准场地（相当于Ⅱ类场地）50年超越概率为10

5、%的地震,按峰值加速度分为7个等级，即<0.05g、0.05g、0.10g、0.15g、0.20g、0.30g和0.40g。考虑震级、震源机制和震中距的影响，同时考虑我国当前的经济实力和东西部地区的差距，2001抗规对“中国地震动反应谱特征周期区划图”进行了适当调整，定义了三个设计地震分组，给出了我国县级及以上城镇中心区的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和所属的设计地震分组。基准场地阻尼比为0.05的设计加速度反应谱设计特征周期分别取0.35s、0.4s和0.45s三档。相比89规范特征周期相应延长0.05s。大致反映近震、中震、远

6、震的影响。（待续）2.(续)于是按地震动参数抗震设计时，将有21个分档.对结构所遭遇的地震作用的估计较以往规范更为细致。为此烈度与地震加速度及地震影响系数最大值要作相应改动。αmax与地震峰值加速度关系场地土类别与Tg特征周期关系设防烈度677.588.59地震峰值加速度0.05g0.10g0.15g0.20g0.30g0.40gαmax0.040.080.120.160.240.32场地土类别设计地震分组ⅠⅡⅢⅣ第一组0.250.350.450.65第二组0.30.40.550.75第三组0.350.450.650.9设计地

7、震反应谱的调整长周期和不同阻尼比的设计反应谱随着高层建筑高度的不断增加，高层钢结构、隔震消能结构的出现，89规范的设计反应谱已经不满足建筑结构发展的需要。89规范中关于设计近震和设计远震的概念以及地震的动参数区划中关于特征周期的规定也需要发展。修订后，设计反应谱的范围由3s延伸到6s，分为直线上升段、水平段、曲线下降段和斜直线下降段四个区段。一般结构阻尼比为0.05，设计反应谱在5Tg以内与89规范相同，从5Tg起改为斜率为0.02的斜直线下降，保持了规范的延续性。设计地震反应谱的调整（续）当结构阻尼比不等于0.05，设计反应谱在ζ

8、=0.05的基础上调整：水平段数值乘以阻尼调整系数η2η2=1+(0.05-ζ)/(0.06+1.7ζ)≥0.55当小于0.55取0.55曲线下降段的衰减指数由0.9改为：γ=0.9+(0.05-ζ)/(0.5+5ζ)斜率为0.02的