2 场地、地基和基础简化.ppt

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1、第二章场地、地基和基础内容：场地的地震影响、场地的分类、地基抗震措施、地基抗震验算、液化问题。§2.1场地场地：是指建筑物建筑的地点，一般大体相当于一个厂区，居民点或自然村的范围。为什么要研究场地？震害调查发现，同一烈度区，不同场地上的建筑的震害不同。因地震的大小和工程地质条件不同而不同。一、场地土及场地覆盖层厚度1、场地土的类型：根据场地土的坚硬程度划分为四类。土的坚硬程度的判别方法：A、实测剪切波速法：实测地面下20m（但不深于覆盖层厚度）土层的等效剪切波速。Vs500m/s坚硬场地土250Vs≤500中硬场地土140Vs≤250中

2、软场地土Vs≤140软弱场地土剪切波速土层厚度剪切波穿过土层的时间B、近似划分法：根据土层的性状近似划分，见P17表2-1。2.场地覆盖层厚度一般意义上的覆盖层厚度：从地面到基岩顶面的距离。这种确定在技术上现在较为困难，因为该厚度可能大几百米深。《规范》的定义：当剪切波Vs500时，即认为是基岩，其上部到地表的厚度为场地覆盖层厚度。3、震害表现：在软弱的地基上，柔性结构（长周期）破坏较重，刚性好的表现较好；在坚硬的地基上，柔性结构表现较好，而刚性结构表现不一。在坚硬的地基上，一般是结构破坏，在软弱的地基上有结构破坏，也有地基破坏。什么原因呢

3、？这与场地的地震效应有关.场地自振周期（卓越周期）和类共振现象单一土层层T=4H/Vse多土层T＝4hi/Vi放大器过滤器地震波基岩T1T当结构的基本自振周期与场地自振周期接近或相等时结构的地震反应最大，使建筑物震害加大。类共振现象表土地震波软弱地基以长周期为主，放大。坚硬地基以短周期为主，放大。当建筑的自振周期与场地的周期相近时，振动会放大，使破坏更大，相反则小。场地（放大器，滤波器）场地的地震效应共振效应软弱地基上建筑震害较重的原因1）建筑的破坏有一个过程，当建筑开裂后结构的自振周期将加大，对于坚硬场地上的建筑来说，由于结构的周期将远离场

4、地的周期，故结构的地震作用将减小。2）而软弱场地上的建筑开裂后，自振周期将靠近场地的周期，使结构的地震作用进一步加大，故破坏严重。二、场地的类别由于地震效应与场地有关，为了进行抗震设计，有必要对场地进行分类，以便区别对待。建筑场地的类别与场地土的类型和场地土的覆盖层厚度有关。分为I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类。等效剪切波速（m/s)场地类别ⅠⅡⅢⅣVse>5000---500≥Vse>250<5≥5--250≥Vse>140<33~50>50-Vse≤140<33~15>15~80>80各类场地的覆盖层厚度表（m)§2-2天然地基与基础的抗震验算一般情况下

5、，地基发生震害的情况很少。但高压缩性饱和软粘土和强度较低的淤泥质土，在地震中发生不同程度的震陷、倾斜。杂填土、回填土，在地震中也会发生震陷。还有较严重的是地基的液化。抗震措施：对软弱粘性土采用桩基和地基加固。天然地基抗震验算一、不验算的范围：抗震规范建议了不需进行抗震验算的范围。（1）砌体房屋；（2）地基主要持力层内不存在软弱粘性土层的一般单层厂房和单层空旷房屋、不超过8层且高度在25m以下的民用框架及基础荷载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。抗震验算的范围软弱地基上采用天然地基的单厂、单层空旷房屋、7层及以上的民用框

6、架及荷载相应的多层厂房，超过规范规定的不验算范围的建筑均需进行地基和基础的抗震验算。二、地基土抗震承载能力的调整除十分软弱土之外，地震作用下一般土的动强度皆比静强度高。地基抗震承载力:faE=a•faa—抗震承载力调整系数≥1.0根据岩土的性质不同，a在1-1.5之间fa—深宽修正后的地基承载力特征值。三、验算地基平均压力设计值P≤faE地基最大压力设计值Pmax≤1.2faE零应力区不大于底面积的15%。§2.3液化土与软土地基一、场地土的液化现象处于地下水位以下的饱和砂土和粉土，在地震时容易发生液化现象。1.原因砂土和粉土的土颗粒

7、结构受到地震作用时将趋于密实。这种趋于密实的作用使空隙水压力急剧上升，在地震作用的短暂时间内，孔隙水压力来不及消散，使土颗粒处于悬浮状态。2.危害砂土和粉土液化时，其强度完全丧失从而导致地基失效。场地液化将使建筑整体倾斜，下沉，墙体开裂，地面喷水、冒砂、裂缝等。3.液化导致地基失效的条件）、砂土或粉土的密实度低）、地振动剧烈）、土的微观结构的稳定性差）、地下水位高）、高压水不易渗透）、上覆非液化土层较薄，或者有薄弱部位（前5条是导致液化的条件，后一条是导致地基失效的条件）4.影响液化的因素1），土层的地质年代，古老的不易液化，新近的易液化。2

8、），土层土粒的组成和密实度，细砂较粗砂易液化，松散的较密实的易液化。3），沙土的埋深和地下水位深度，埋深越深、地下水越深越不易液化。4），地震烈度和地震持续时间。二