《场地与地基》PPT课件

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1、2.1场地场地是指建筑群体所在地，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。场地条件对建筑震害的主要影响因素：场地土的刚性（坚硬或密实程度）大小、场地覆盖层厚度。场地土的刚性一般用土的剪切波速表示，因为剪切波速是土的重要动力参数，是最能反映场地土的动力特性的。因此，以剪切波速表示场地土的刚性广为各国规范所采用。2.1.1建筑场地的类别建筑场地的类别，应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按《建筑抗震设计规范》表4.1.6划分为四类。见教材表2-1。（1）土层等效剪切波速的计算公式：（2）建筑场地覆盖层厚度的确定方法：土层等

2、效剪切波速的计算公式建筑场地覆盖层厚度的确定（1）一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s的坚硬土层或岩层顶面的距离确定。（2）当地面5m以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速的2.5倍的土层，且其下卧层土的剪切波速均不小于400m/s时，可取地面至该土层顶面的距离和地面至剪切波速大于500m/s的坚硬土层或岩层顶面距离二者中的较小值。（3）剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体，应视为周围土层。（4）厚度不大于5m、剪切波速大于500m/s和剪切波速大于400m/s且大于相邻上层土剪切波速2.5倍的硬夹层，应视为刚体，从覆盖层中扣除，其厚

3、度也不计入。2.1.2场地土的类型表2-2土的类型划分和剪切波速划分土的类型岩土名称和性状土层剪切波速范围坚硬土或岩石稳定岩石、密实的碎石土中硬土中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，的粘性土和粉土，坚硬黄土中软土稍密的砾、粗、中砂,除松散砂外的细粉砂，的粘性土和粉土，的填土、可塑黄土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，的填土，流塑黄土2.2地震时地面运动特征2.2.1场地土的卓越周期地震波是一种波形十分复杂的行波。根据谐波分析原理，可以将它看作是由几个简谐波叠加而成。场地土对基岩传来的各种谐波分量都有放大作用，但对其

4、中有的放大的多，有的放大的少。也就是说，不同的场地土对地震波有不同的放大作用。为土层的卓越周期，也就是土的自振周期。由于地层土质和厚度不同，表土层的卓越周期一般可自0.1秒至数秒。土的卓越周期是场地的重要动力特性之一。震害调查表明，凡是建筑物的自振周期与土的卓越周期相等或接近时，建筑物的震害都有加重的趋势。这是由于建筑物发生类共振现象所致。因此，在结构抗震设计中，应使建筑物的自振周期避开土的卓越周期，以免产生类共振现象。2.2.2地震时的地面运动地震时地面运动加速度记录是地震工程的基本数据。在绘制加速度反应谱曲线和进行结构地震反应直接动力计算时，

5、都要用到强震地面运动加速度记录。2.3地基基础抗震验算在地震作用下，为了保证建筑物的安全和正常使用，对地基而言，与静力计算一样，亦应同时满足变形和地基承载力的要求。但是，由于在地震作用下地基变形过程十分复杂，目前还没有条件进行这方面的定量计算。因此，《建筑抗震设计规范》规定，只要对地基抗震承载力进行验算，至于地基变形条件，则通过对上部结构或地基基础采取一定的抗震措施来弥补。《规范》规定，建筑在天然地基上的以下建筑，可以不进行地基抗震承载力验证：(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：①一般单层厂房和单层空旷房屋；②

6、不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋；③基础荷载与②项相当的多层框架厂房。(3)《抗震规范》规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。2.3.2天然地基抗震承载力验算（1）验算公式（2—10）（2—11）（2—12）(2)地基土抗震承载力设计值的确定要确定地基土抗震承载力就要研究动力荷载作用下土的强度，即土的动力强度（简称动强度）。动强度一般按动荷载和静荷载作用下，在一定的动荷载循环次数下，土样达到一定应变值（常取静荷载的极限应变值）时的总作用应力。地基抗震承载力提高的原因（1）地震是一种偶然作用，历时短暂，因而地基在地震作用下可靠度的要求可

7、较静力作用下时降低或者说地基承载力安全系数可比静载时降低。（2）地震是低频（1~5Hz）的有限次（10~30次）脉冲作用，在这样条件下，除十分软弱的土外，大多数土的动强度都比静强度高。2.4场地土的液化与抗液化措施2.4.1场地土的液化现象2.4.1.1液化的概念定义：位于地下水位以下的饱和的松砂和粉土在地震作用下，土颗粒之间有变密的趋势（图2-5a）但因孔隙水来不及排出，使土颗粒处于悬浮状态，如液体一样（图2-5b）这种现象就称为土的液化。图2-5土的液化示意图在近代地震史上，1964年6月日本新瀉地震使很多建筑的地基失效，就是饱和松砂发生液化

8、的典型事例。这次地震开始时，使该城市的低洼地区出现了大面积砂层液化，地面多处喷砂冒水，继而在大面积液化地区上的汽车和建筑逐渐下沉。而一些