第八章地基抗震分析与设计

第八章地基抗震分析与设计第一页，共二十六页，编辑于2023年，星期四8.1概念复习（1）地震及其分类：构造地震、火山地震、陷落地震（2）地震波：体波（纵波和横波）面波（瑞利波和乐甫波）（3）震源、震中、震中距（4）震级和地震烈度众值烈度：50年内超越概率为63%的烈度基本烈度：50年内超越概率为10%的烈度罕遇烈度：50年内超越概率为3%的烈度（5）抗震设防烈度：由国家规定的权限批准作为某一地区抗震设防依据的地震烈度，一般情况取50年内超越概率为10%的烈度，即基本烈度。（6）地震作用：由地震动引起的结构动态作用包括水平地震作用和竖向地震作用（7）设计基本地震加速度：50年设计基准期超越概率10%的地震加速度的设计取值。第二页，共二十六页，编辑于2023年，星期四8.2地震和地震反映（p330）第三页，共二十六页，编辑于2023年，星期四8.2.4地震影响系数曲线第四页，共二十六页，编辑于2023年，星期四8.2.4地震影响系数曲线设计特征周期：抗震设计用的地震影响系数曲线中，反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值。第五页，共二十六页，编辑于2023年，星期四场地水平地震影响系数最大值和特征周期的取值第六页，共二十六页，编辑于2023年，星期四第七页，共二十六页，编辑于2023年，星期四8.2.4地震影响系数曲线设计特征周期：抗震设计用的地震影响系数曲线中，反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值。第八页，共二十六页，编辑于2023年，星期四8.2.5水平地震作用计算第九页，共二十六页，编辑于2023年，星期四顶部附加地震作用系数的取值第十页，共二十六页，编辑于2023年，星期四8.3场地与地基

8.3.1地震区场地的选择与分类

场地（建筑抗震设计规范GB50011-2010）：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、居民小区和自然村或不小于1.0km2的平面面积.《抗震规范》强条3.3.1选择建筑场地时，应根据工程需要，掌握地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料，对抗震有利、一般、不利和危险地段作出综合评价。对不利地段，应提出避开要求；当无法避开时应采取有效措施；对危险地段，严禁建筑甲、乙类的建筑，不应建造丙类的建筑。二、场地对地震作用的影响（1）地形的影响（2）覆盖层厚度和土性的影响（地震波周期、滤波作用和自震周期）第十一页，共二十六页，编辑于2023年，星期四三、场地的分类第十二页，共二十六页，编辑于2023年，星期四四、发震断裂带上，建筑物的避让1、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:1)抗震设防烈度小于8度:2)非全新世活动断裂（1万年内）:3)抗震设防烈度为8度和9度时，隐伏断裂的土层覆盖厚度分别大于60m和90m2对不符合本条1款规定的情况，应避开主断裂带。其避让距离小宜小于表4.1.7对发震断裂最小避让距离的规定。第十三页，共二十六页，编辑于2023年，星期四建筑场地的类别划分应以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准土的类型岩土名称和性状土层剪切波速范围(m/s)岩石坚硬、较硬且完整的岩石Vs≥800坚硬土或软弱岩石破碎和较破碎的岩石或软盒较软的岩石，密实的碎石土800≥Vs>500中硬土中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂fak>150的粘性土和粉土、坚硬黄土500≥Vs>250中软土稍密的砾、粗、中砂，除松散外的细、粉砂，fak≤150kPa的粘性土和粉土，fak>130的填土、可塑新黄土250≥Vs>150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Vs≤150注：fak为由载荷试验等方法得到的地基承载力特征值(kPa)，vs为岩土剪切波速1、土的类型划分和剪切波速范围五、建筑的场地类别划分第十四页，共二十六页，编辑于2023年，星期四2、土层的等效剪切波速五、建筑的场地类别划分第十五页，共二十六页，编辑于2023年，星期四3、场地覆盖层厚度建筑场地覆盖层厚度的确定，应符合下列要求:（1）一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s且其下卧各层岩土的剪切波速均不小于500m/s的土层顶面的距离确定。（2）当地面5m以下存在剪切波速大于其上部各土层剪切波速2.5倍的土层，且其下卧岩土的剪切波速均不小于400m/s时，可按地面至该土层顶面的距离确定。（3）剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体，应视同周围土层。（4）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。五、建筑的场地类别划分第十六页，共二十六页，编辑于2023年，星期四五、建筑的场地类别划分第十七页，共二十六页，编辑于2023年，星期四8.3.2场地（或地基）液化判断

和液化等级划分1、液化:对于饱和松、细砂,在振动荷载下(剪切力)土有由松变密的趋势。由于水来不及排走,颗粒在一段时间内处于悬浮状态.其自重原来由土骨架承担,现在由水承担,有效应力变为零,抗剪强度丧失——液化.

u=3

条件饱和,松散,细砂或粉土

粘土有C,不易悬浮

液化判别：初步判别和重复判别（1）初判不液化－不作进一步判别

（2）当初步判别认为需进一步进行液化判别时，应采用标准贯入试验判别法判别地面下20m深度范围内的液化；

第十八页，共二十六页，编辑于2023年，星期四规范法判断地基液化2规范法判断地基液化

4.3.1饱和砂土和饱和粉土(不含黄土)的液化判别和地基处理，6度时，一般情况下可不进行判别和处理，除6度设防外，应进行液化判别。但对液化沉陷敏感的乙类建筑可按7度的要求进行判别和处理，7~9度时，乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求进行判别和处理。4.3.2存在饱和砂土和饱和粉土(不含黄土)的地基，除6度设防外，应进行液化判别；存在液化土层的地基，应根据建筑的抗震设防类别、地基的液化等级，结合具体情况采取相应的措施。第十九页，共二十六页，编辑于2023年，星期四3、规范法判断地基液化-初判第二十页，共二十六页，编辑于2023年，星期四3、规范法判断地基液化-初判第二十一页，共二十六页，编辑于2023年，星期四4、规范法判断地基液化-复判当初步判别认为需进一步进行液化判别时，应采用标准贯入试验判别法判别地面下20m深度范围内的液化；当饱和土标准贯入锤击数(未经杆长修正)小于液化判别标准贯入锤击数临界值时，应判为液化土。当有成熟经验时，尚可采用其他判别方法。第二十二页，共二十六页，编辑于2023年，星期四第二十三页，共二十六页，编辑于2023年，星期四5.地基液化等级划分第二十四页，共二十六页，编辑于2023年，星期四8.4.4地基基础抗震措施不宜将未经处理的液化土层作为天然地基持力层。第二十五页，共二十六页，编辑于2023年，星期四5）液化讨论A）抗震规范的液化判别公式是在我国华北地区几次大地震之后，对液化过的和未液化的场地进行标准贯入试验，经过统计分析得出的经验公式，应当有一定的适用范围。其结果对于其他地区的砂土是否适用，对砂土的成因、颗粒形状和级配等因素的影响研究很少，也没有经过验证。B）周镜院士提出：“众所周知，目前我国评价饱和砂液化势的原位测试方法，即标准贯入法和静力触探法，主要是依据石英质砂地层中的经验，特别是唐山地震中的经验。有的规程中