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文档简介
工程结构抗震与防灾
主讲人:黄雄军手机:E-mail:
第1章结构抗震基本知识§1-1地震基本知识
地震是一种经常发生的自然现象,只不过在发生小于四级地震时,人们没有感觉。但是,如果地震发生在人群居住地并且地震级别较大时,将给人们带来灾难甚至是灭顶之灾,例如:1976年的唐山大地震,2008年的四川汶川大地震及2013年4月的四川芦山地震。
尽管目前人们尚不能控制及预测地震的发生,但是实践表明,设计出抗震性能优良的建筑物,则有可
能减少地震带来的生命与财产损失。因此,为了抵御和减轻地震灾害,有必要进行工程结构的抗震分析与设计。一、地球的构造地球:地球是一个平均半径约为6400km的椭圆球体。
由外到内可分为三层,即地壳、地幔与地核。
地壳:地球外表面的一层薄壳,平均厚度约为30km,最薄处约5km,地震多发于此。通常认为,地壳(地球最外层)是由一些巨大的板块所组成的,板块向下延伸的深度大约为70-100km。
地幔主要由质地坚硬的橄榄岩组成。由于地球内部放射性物质不断释放热量,地球内部的温度随深度的增加而升高,导致地幔内物质的对流。
地核是地球的核心部分,可分为内核与外核。二、地震的类型与成因地震安全成因主要分为:构造地震火山地震水库引发地震矿山开发人工爆破其中,前两项为天然地震,后面为诱发地震。
构造地震的成因主要有:1.断层说
地球内部在不断运动的过程中,始终存在着巨大的能量,造成地壳岩层不停地连续变动,不断发生变形,产生地应力。
当地应力产生的应变超过某处岩层的极限应变时,岩层就会发生突然断裂和错动。
2.板块构造说地球表面的岩石层不是一块整体,而是由六大板块和若干小板块组成,即欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块和南极板块。由于地幔物质的对流,板块一直在缓慢地相互运动,板块构造说认为:板块的构造运动是产生构造地震的根本原因。从局部机制上分析,地球板块在运动过程中,板块之间的相互作用力会使地壳中的岩层发生变形。当这种变形积聚到超过岩石所能承受的程度时,该处的岩体突然断裂或错动,从而引起地震。三、壳世界伟的地罪震活电动据统座计,窗地球便上平柱均每孝年发起生震忠级8级以吓上、吩震中烈度11度以折上的淹毁灭冶性地瞎震2次;核震级7级以阳上、秩震中烈度9度以贩上的袖大地冰震不亦到20次;牢震级垮在2.际5级以揪上的有感吸地震15万次净以上叨。三、谜我国杨的地去震活炕动我国痒东临里太平叙洋地默震带习,南体接欧启亚地炭震带泼,地浩震分布构相当痕广泛快。我棒国6个地蜂震活陕动区道:台湾泻及其东附近遭海域喜马削拉雅往山脉轻活动田区南北鹊地震殊带天山潮地震租活动姿区华北角地震永活动嚷区东南忙沿海巾地震驱活动芬区五、同近期伐世界浓地震忆活动20梁04年12月26日印壶尼发娘生的吵地震晶为8.洋7级;20丧08年5月12日四民川汶选川发危生的关地震轧为8.佩0级;20翠10年1月12日海迷地发剪生的渗地震睡为7.榨3级;20防10年2月27日智脏利发忌生的瞧地震玩为8.渴8级;20渐11年3月11日日布本发亩生的扎地震静为9.觉0级,宝引发海啸忠与核而泄漏树,以讯致造勇成巨粒大的菌灾难采;20己13年4月20日四堂川芦盈山发览生的俱地震陷为7.孔0级;§1武-2地震刷的基箱本术兽语一、青震源钢和震蜓中地球问内部默由于乐某种危原因膝发生爪振动厌,并狱以波慌的形贼式传愉递到荷地表蜻引起苗地面篮震动内部科发生关振动镜的地箭方称由之为棒震源震源姜在地龄表的祝投影舅叫震挡中震源范至地须面的法垂直惯距离顽叫震肥源深江度根据治震源后深度惩将地瓶震划挡分为泽:浅源申地震——震源皂深度翻小于60然km;中源撕地震——震源更深度蛋在60络km利-残30洒0k蚂m之间茅;深源筝地震——震源绑深度外大于30箱0k掌m;其中桐,浅上源地相震的泽破坏撒性为辅最大向。二、钉地震册波地震紫由于裳地下弓岩体拨发生蒸断裂设、错叹动产哪生震丘动并肃以波的嘉形式颗从震阻源向杠外传灿播,刻即为似地震雕波,统可分备为体滩波与面馅波。(1)体多波体波改是指扬通过往地球睬本体以内传烦播的枪波,丢包含验纵波纪、横波僚。纵波削:质点呆振动苏方向趋与波糖的传悼递方啦向一骡致的桃波。横波笼:质点节振动障方向悟与波呀的传明递方家向垂肤直的脊波。纵波栋:压缩叫波,顾无论酒是在涨固体橡内还腊是液饿体内秩均能传播宅;周期吴短、够振幅袋小,坏在地砌面引背起上以下颠浸簸运凝动。横波谨:剪切叼波,咳只能饭在固俭体内今传播臂;周期猜较长娇,振加幅较薯大,症引起以地面冶水平富方向陵的运动阴。(2)面台波面波怖是指壮介质车表面仇或地秋球表馆面及匙其附渔近传赏播的波,鄙一般陪认为夫是体牢波经笑地层身界面邪多次找反射摇形成厨的次年生波,炎包含凤瑞雷定波和善乐普右波。瑞雷剧波传播懂时,黎质点雅在波乖的前梁进方趟向与池地表恶法向组成名的平貌面内添作逆嘴向椭扔圆运秀动。豆这种零运动毙形式姑被认烂为是形迟成地烈面晃嗓动的逝主要刃原因拴。乐夫毫波传播御时,渗质点杆在与恩波的薯前进稍方向肝垂直裂的水平方继向运座动,弟在地抢面上树表现倘为蛇持形运及动。瑞雷波振动轨迹剖面(a)和射线(b)地震衫波的免传播教速度蛛,以惩纵波灾最快壮、横戴波次损之,窑面波最锯慢。所以尖,在傅地震浑发生找的中裕心地叹区人湾们的夜感觉豆是,谱先上下螺颠簸亏,后喇左右跳摇晃弟。当填横波霜或面挨波到惹达时菌,地向面振动戏最为豪强力反,产困生的察破坏触作用花也最拼大。在离瓶震中冠较远臣的地蚂方,莫地震思波衰疼减,驾地面跑振动僵减弱,亮破坏勒作用爹也就庙减轻启。三、喘地震劝震级地震钥震级省是表汪示地拢震本晕身大论小的似一种忘度量匀。其史数值是锋根据毛地震谅仪记碍录到杯的地片震波远图确产定的鲁。例羽如某零时某地母发生怕了里侦氏7级地李震。地震塘震级M与震没幅的破关系从:地震篇震级M与震贱源释悄放能脚量的睡关系柜如下乖:从该刚公式讯可以量知道处,如沃果地禽震震垦级M增加1级,汗则震源勉释放踪蝶能量E增加页大约狐为30倍。四、址地震疲烈度地震僚烈度摊是指款某一宜区域谋的地润表和峡各类毛建筑惠物遭年受某一馒次地储震影俭响的辽平均佣强弱缸程度毒。一次绞地震昂,表大示地辈震本蓬身大民小的佣震级鼓只有茄一个环。然而储,由舍于同姐一次淡地震衡对不鄙同地祝点的象影响歉不一支样,鸭随着距泛离震耍中的棵远近急会出豪现多诊种不巧同的僵烈度旱。此外酸,由柿于地动层土恰不一边样,潮地震直波的武表现记也不惑一样,惠因此羊震中养距相为同的拦建筑曲,其叙破坏执程度葡也不除一样身。此外岗,地松震烈旁度与狱地面略上的战建筑乐物的秩抗震挪性能辰也有关券。08年8月底次在攀布枝花潜发生依的6.扛1级与20羡10年4月玉树地胀震带嫌来的膏破坏踩也相商对较筝大,棒原因吼之一胡就是节处于尸山区农混民的代房屋谨大部详分是攀土坯宜房,慢即使羽不发烘生地败震,极也应该未是危铲房。地震殿等级利在地糟震发未生后哈不久喇就可庙以确砌定,组但是司,地震捉烈度歪则要忆经过百调查嗽后才浊能确饺定,无时间足相对真较长暮。例如双,5.映12汶川兔地震淹发生底后,巩国家鞭地震眨局随点即就发布水了地令震的办等级目为7.壳8级,掀两天担后修国改为8.披0级。闻但是地否震烈暂度的蓄情况鲁则是精在9月初呈公布耐。汶川赛地震渐的烈廊度分旋布情泉况§1戚-2地震棒动特阴性由地练震波像传播鲜所引民发的朵地面续振动命,称璃为地震服动。一般招通过戴记录敌地面珍运动枪的加汗速度屿来了很解地追震动植的特性违。地震坚动的裙三要谢素为差地震洲动的缸峰值章(最脖大振缓幅)息、频谱猴和持列续时取间。工程餐结构宝的地吴震破借坏与贞地震赞动三困要素秒密切椅相关陡。每次坚的地抄震动返记录夸都是煌不一患样的许。但桃可根疫据地守震后的倒构筑风物的齿破坏产情况补或者扁通过构人工京合成胖的办帜法确厕定几种陈典型葬的地呆震动滤,作毕为进欣行工顶程结也构的秆抗震魂分析芦用。一、加地震默动幅补值特什性地震肆动的桃幅值突可以身是地江面的配加速孤度、屋速度衣或位决移的某症种最门大值帽或某剑种意怒义下港的有升效值册。目前眉采用败最多营的地吨震动正幅值晃是地壁面运蔬动最叮大加宪速度幅聚值,扬它可叶以描待述地剂面震与动的竖强弱奋程度编,且占与震披害有着铺密切旦的关告系,舟可作话为地付震烈帅度的秤参考价物理茅指标广。二、姜地震均动频吧谱特亲性震级涛、震淘中距愧和场趁地条掌件对地地震浑动的症频谱平有重镜要的影垮响,雷震级蓝越大寨、震荣中距莲越远捷,地娘震动魂记录猪的长甩周期分凉量就桃越显辣著。地基险土中体软土陆且地喇层厚锡的地格基上撞的卓完越周趣期偏境向长周脚期,甲因此劲地震垃动的闪作用岁就可条能被画放大逼。三、除地震狐动持虫时特止性地震捞动持孟时对剪结构卖的破坦坏程龄度有畜着较老大的闷影响贼。在相跃同的胳地面塞运动喷最大倚加速蓄度作墓用下猴,当每强震更的持疮续时间惕越长幅,则洗该地哲点的默地震多烈度悲就高鞋,结女构物妄的地晚震破坏境就重纱。地震滥的破乒坏作偿用1.地表例破坏辉及其瞧影响地表辩破坏厦表现槽为地做裂缝圾、地警面下用沉、圆喷水鲁冒砂诞和滑坡昨等形攻式。地裂谨缝分蹲成为杰构造卵性地敬裂缝蓝和重证力式守地裂劈燕缝。地面冶不均休匀沉止陷易妨引起继建筑泉物的免破坏权甚至娇倒塌洪。2.建筑广物及互构筑漆物的爱破坏由地仅表破惩坏造何成的张建筑当物破沫坏性略质上捐属于绸静力嚷破坏,雾这种都破坏唉有时亲是灾制难性懂的,坏如北描川县坡城的充一些切建筑的荡破坏沃。更多芬的建治筑物谱(大总约90旨%)破犬坏由有于地墓震地狮面运墓动的动解力响城应引完起的沃,在疗性质呼上属仔于动榆力破悉坏,裕也是桑人们通酸过改稀善建呜筑物角设计慢可以章控制属的。恶因此则,结超构物倾动力破励坏机制制的比分析敢,是遇结构那抗震陪研究腥的重雾点和听结构劈燕抗震设蒜计的么基础墨。建筑贡物的堵动力来破坏盏主要脏表现摆为因斜为主痰体结夺构强还度不足钻所形违成的酱破坏肆和结夏构丧满失整蜡体性候两类挣破坏若形式前。3.次生旋灾害如地扣震形贪成的斩堰塞愤湖、想水坝最、煤碎气、跳通讯恩、易燃、摧易爆罚、有袖毒物插质的爬容器余的破鸡坏给穿人们战的破约坏也般相当巨商大。撕例如蹲北川题的唐饱家山旗堰塞傍湖,粘若不鸽及时创处理耳,给下俭游造嫂成的稿破坏鼠有可敏能大步于地蔽震本暮身的李破坏挥。§1姑-4工程晕结构酒的抗树震设趣防一、关基本稳术语抗震栏设防泪烈度按国拣家规覆定的包权限盯批准日作为洗一个农地区御抗震灰设防粥依据的继地震擦烈度溪。一害般情扬况下终,取50年内爽超越套概率悠为10额%的地致震烈愧度,哗也称什为基本纵烈度。基本辱烈度杀是一安个地耳区进啄行抗壤震设蜂防的轻主要聚依据破。如前膀所述库,地肢震等胡级表枪明的耽是地武震释书放能崖量的统大小,胆地震添烈度碰是地躁面建解筑物违的破柿坏程续度,六因此悄对建魔筑物进铁行抗围震设坛计只约能依傍据烈度言大小。在我科国基随本地自震烈秤度的储区划岛只能将由国崇家地亲震局威发布,救且基喊本上肠按县恨级行猛政区没域进迹行划担分,院可以走在抗迈震设计中规范扛中查管出,如地德震烈沸度、链地震汤加速候度峰笔值。抗震馆设防制标准衡量斧抗震愿设防陷要求袜高低念的尺垄度,宅由抗摄震设先防烈敞度或设叨计地利震动迈参数势及建们筑物息的抗米震类隙别确介定;地震次作用由地骄震动棒引起庭的结筋构动酬态作济用,纱包括咳水平材地震摔作用和尖竖向税地震气作用峰。设计鸣地震商动参疮数抗震股设计浅用的仙加速半度(权速度滚、位晨移)衬时程救曲线氧、加速度轨反应拒谱和隔峰值系加速酬度设计裹基本时加速命度50年设框计基西准期学超越胁概率10析%的地钩震加你速度角的设豪计取值贴;设计蹲特征恐周期抗震和设计涛用的杂地震况影响兰系数就程曲毯线中豪反映英地震烟震级、震债中距窜和场皆地类燥别等任因素券的下割降起狼始点组对应绵的周棵期值,幅简称供特征肆周期犁;场地工程巡寿群体默所在倘地,肌其范妖围相撤当于虫厂区倚、居糕民小应区和自企然村保或不浆小于1平方前公里本的平柱面面省积。抗震括措施除地任震作创用计录算和灵抗力奴计算贼以外苏的抗疗震设舰计内毯容,包塌括抗泄震构买造措苦施。抗震液构造躲措施根据获抗震薪概念伸设计撞原则博,一法般不公需要彼计算再而对绍结构和盯非结睡构各撤部分斜必须促采取蓝的各柱种细舞部要猫求。二、苍地震秩影响尿和抗新震设吐防烈判度抗震沉设防盈烈度朴是一源个地紧区进妄行抗揭震设雄防依竿据的镜地震烈叶度。一般渴情况尺下可垒采用杀中国麦地震六动区衔划图暮的地仆震基杂本烈度续或与《建筑浆抗震充设计洁规范》(GB题50疗01联1-锋20给10)设计易基本闭地震哨加速量度值汉对应呢的烈吐度值斧。《抗震荡规范》规定轻,设禁防烈随度为6度及念以上柄的地区的存建筑捏,必渐须进鞠行抗稿震设倍计。震害也调查瓶表明豪,虽网然不诵同地参区的楚宏观嫂烈度杨相同书,但处哑于大嚷震级励远震燥中距起的柔凳性建赠筑物兄,其护震害浊要比标小震级炼近震岁中距愚的情婶况。震害五调查麦表明运,虽良然不合同地映区的授宏观颗烈度召相同治,但处狡于大件震级不远震咸中距绩的柔待性建谱筑物扇,其背震害粮要比崇小震级童近震欠中距箭的情蚊况重针得多毙。因此刮,《抗震榨规范》用设李计地尺震分升组来收体现妖震级和震乱中距晴的影夏响,铺建筑拉工程砌的设老计地雨震分掠成为呀三组洲。第一围组表矮示近曲震中阵距,轧第二站、三吼组表梨示较麻远震灯中距的柄影响越。三、摧建筑挖分类我国《抗震朝规范》将建欣筑物尽按其危用途债的重罗要性尼分成为器特殊声设防富类(牵简称宅甲类彩)、宗重点波设防计类(论乙类缸)、标准洽设防羊类(酒丙类炊)、薯适度苹设防网类(名丁类念)四伞类。(1)特婶殊设狡防类错建筑友:指使是用上浊有特倘殊设础施,蜻涉及国家每公共倒安全稻的重砖大建用筑工聚程和寨地震得时可煤能发科生严厨重次生心灾害售等特目别重阴大灾在害后独果,可需要送进行难特殊澡设防友的建筑兵。(2)重侵点设陡防类复建筑白:指地揪震时贡使用免功能症不能激中断或者销需尽蜡快恢谎复的垃生命身线相凉关建搞筑,皱以及野地震闹时可叨能导致友大量仁人员出伤亡绵等重降大灾卫害后遥果,川需要耀提高芒设防吴标准的润建筑贸如城玻市的尺建筑胖,简茧称乙类欠建筑。如皇城市魔的供水、格供电竖、通葬讯、锈交通数控制颠中心爬、三厨甲医鼻院的裕主要节医技楼回及中豆小学避、幼诵儿园莫的教戚学楼富等。(3)标舞准设酷防类每建筑叼:除了果(1)、疯(2)、率(4)等三类希建筑朝以外匀的建拣筑,扰简称闸丙类象建筑成。(4)适议度设般防类谊建筑持:指使早用上食人员据稀少利且震裹损不哑致产生粥次生贯灾害真,允忠许在一棋定条享件下闻适度揭降低要求桥的建筑,粮简称丁类。如司无人边看守净的仓虚库、去临时锦建筑乏等。经过搜汶川贸地震殊的教恒训,普我国叫将中墙小学浩的建颂筑调艳整为乙类魂建筑活,国音外如萍日本步,学航校的许建筑冒是最垄安全折的。我国《建筑察抗震兰设防牧分类柳标准》规定晒,各足抗震台设防类尖别建寸筑的拉抗震痕设防好标准破应符廊合下瓶列要沿求:(1)特虫殊设矮防类幅(甲槐类建鸭筑)地震劝作用竞应高粥于本错地区援抗震设防魔烈度碰的要求,榴其值应壳按批寇准的猾地震歼安全垃性评曾价结仰果确无定。抗震却措施赛,当顷抗震拦设防若烈度芳为6-眼8度时训,应蔬符合左比本地帆区抗塌震设串防烈携度提肠高1度的爬要求乓,当互为9度时撤,应符合栗比9度抗环震设啦防更虹高的啄要求糖。(2)重描点设来防类族(乙如类建平筑)地震兵作用符应符合裹本地痰区抗谎震设防伴烈度辅的要求;抗震措崖施,咐一般刷情况吵下,当抗鸭震设肯防烈宿度为6-锋8度时告,应符合击比本娃地区上抗震掌设防运烈度润提高1度的理要求论,当次为9度时,泄应符花合比9度抗卵震设怒防更失高的仪要求让;地挽基基承础的果抗震措穷施应符合种有关屈规定痛。(3)标生准设凶防类筑(丙呜类建康筑)地震板作用嚷和抗旧震措衰施均应符瞧合本仗地区沃抗震设防深烈度的腰要求。(4)适撞度设证防类绑(丁毯类建临筑)一般证情况燃下,诵地震怕作用蕉仍应符合搜本地岸区抗缠震抗丧震设防客烈度队的要求;碍抗震布措施蜂应允艘许比拾按本丈地区些抗震见设防烈完度的面要求俊适当今降低使,但哗抗震际设防脖烈度烤为6度时不不应降匀低。抗震收设防光烈度哗为6度时适,除亭规范麦有具骄体规边定外妖,对乙弦、丙愤、丁京类建盈筑可驶不进梨行地愤震作川用计誉算。四、眼多遇们地震竹烈度穿和罕甚遇地筑震多遇追地震悉烈度医:是指哈发生租机会存较多歌的地惧震又项称小起震烈度,纤是指贩在50年内妥发生乌的可相能性比(或锣者被斥超越锋的概皮率)为63率.6匆%,又叉称为意小震白烈度脏。基本均烈度资:它在50年内惰发生蝇的可权能性筒(或撞者被增超越裤的概率材)为10纪%,又鲁称为帮中震躬对应饱的烈拖度待。罕遇厕地震岂烈度揉:是指茎在在50年内腐发生币的可传能性崇(或信者被超览越的故概率葬)为2%,又湾称为世大震嫩烈度盆。基本草烈度童较小观震烈荷度约凝高1.誉55度,域较罕林遇地隶震烈度低1度。图:吗三种碰烈度件含义五及其该关系五、唱抗震栗设防挑目标工程淋设防宁的基鱼本目布的是萍在一蓬定的把经济匪条件谨下,喝最大限躁度地戚限制忧和减衡轻建碰筑物能的地蔬震破顶坏,哀保障惧人民烘生命财扫产的产安全硬。我国《抗震驴规范》明确评提出吐了三煮个水躬准的丢抗震隶设防要匙求:第一弃水准波:当技遭受善低于出本地朗区设育防烈遣度的劈燕多遇鸡地震影倚响时检,建蜡筑物胜一般板不受签损坏适或不蚊需要仅修理被仍可栏继续使剧用;第二闲水准谱:当短遭受贪相当角于本税地区咽设防惠烈度妨的地仪震影响其时,命建筑岔物可反能损侄坏,有但经息一般否修理幅即可遥恢复遇正常使判用;第三族水准给:当共遭受锯高于救本地靠区设唤防烈司度的豪罕遇印地震影首响时摊,建摊筑物序不致白倒塌饱或发练生危午及生榴命安无全的斧严重破踢坏。上述幸三个狸水准注可简邮单表调述为铃:“小震席不坏孤、中承震可修净,大苍震不遥倒”,这黑也我瓶国的伤抗震爆设防戴目标舒。我国菌采取6度起玻设防旨的方捡针。打这样胞,我翼国地夫震设防区仇面积概约占舌国土陷面积辅的60竿%。每一赴个地属区(蛾具体派到县好级行昆政区担)的拖抗震嗓设防荒烈度均牛可以普在《抗震食规范》中查痰出。同一缴抗震花设防及烈度言等级芒还有榨不同葵的地芝震加行速度永,如7度区广,设皮计基失本加脏速度贴有0.奸10梢g与0.煎15休g,为丹了区分,丧俗称给为7度及7度半塌。六、送两阶皮段抗吃震设蓬计方哲法我国《抗震虽规范》采用壤简化姿的两稀阶段姜设计智方法饿:第一隶阶段拾设计门:按毅多遇线地震咳烈度称对应座的地马震作瓣用效应隐和其役他荷水载效浪应的举组合逝验算帅结构跑构件勇的承金载能则力和结浮构的钻弹性选变形伯。第二饥阶段夜设计葬:按酱罕遇孟地震爱烈度膛对应盯的地奥震作锐用效应弃验算种结构谎构件露弹塑创性变险形。第一兆阶段邪设计躬,保第证了腔第一娘水准勉的承银载力拘要求举与变形本的要兽求。第二桶阶段侍设计为,则踢旨在袋保证标了第稼三水腐准的圾抗震裁设防要泡求,滑即大描震不叔倒。第二贺水准挑设防都很难鞭进行脊定量嗽计算寨,目盾前主衔要通睁过构造棋措施逆来保袖证。乌如钢侦筋的肆最小饱配筋必率、典钢筋晨的锚拒固长度惭,最量小截例面要漏求等亦等。汶川运地震芽震害犁证明政上述僵的三瓦水准匹设防利与两岸阶段设计腥是比平较科裙学的标。七、补基于后性能啊的抗疲震设石计为了牧强化判结构曲抗震恩的安造全目绑标和河提高欧结构凡抗震培的功能慰要求隶,提理出了热基于李性能否的抗明震设算计思剂想和淋方法饱。(1)从腾着眼绢于单液体抗奶震设咐防转辆向同券时考掩虑单犬体工孔程和所饶相关骄系统驰的抗笛震。(2)将梯抗震迹设计乐以保丘障人海民的见生命欠安全饺为基侮本目峡标转变为食在不渔同风板险水灾平的嫂地震毫作用骑下满辩足不秘同的夸性能共目标,疏即将泛统一鬼的设覆防标族准改固变为太满足双不同袭性能具要求挎的更合竭理的辫设防旬目标床和标接准。(3)设加计人劈燕员可乐根据慈业主栏的要献求,胜通过搬费用-效益太的工程泥决策烈分析浅确定吃最优槐的设才防标恳准和闲设计追方案端,以煎满足不途同业粉主、清不同蜜建筑下物的彻抗震守要求逗。基于峰抗震隐性能存的抗永震设注计将犹是今术后较炭长时渠期结礼构抗震宏的研续究和梅发展量方向串。§1箱-5建筑美场地一、腰建筑罗场地鸟类别地震雪区的湿建筑巩宜选拌择有添利地语段,诉避开蓝不利仓地段叨,不在串危险见地段玩进行耽工程梯建设旅。但建圆筑场龙地的辜选择刺则要稀受到丑地震番以外妇的许阴多因脱素的制芳约。1.建筑贪场地供的地捎震影笨响不同龟场地额上建它筑物东的震许害差烟异是伏很明生显的截。在软禁弱地好基上泰,软麦性结沉构最喝容易资遭到局破坏零,刚施性结构抬表现茶较好泽;在菊坚硬机地基初上,毁柔性到结构龄表现听较好宁,而刚偶性结致构表泻现不宪一。就地酿面建努筑总的的破翁坏现敞象来早说,岂在软访弱地材基上办的破坏现内象比团坚硬铺地基箱上的狗破坏如要严蛋重。不同融覆盖早层厚鸟度上徐的建缴筑物梳,其萄震害阵表现境明显扮不同。覆盖览层厚统度覆盖样层厚子度为遣地下莲基岩拴或剪胁切波泡速大转于50垫0m剑/s的坚硬论土层炒到地题表面剥的距表离,恩称为夕覆盖灵层厚虎度。不同原覆盖观层厚搁度上许的建艘筑物顿,其奇震害早表现须明显患不同。在覆兄盖层上厚度刮为中拍等厚妻度的彼一般柱地基惕上,皂中等房诚高度一话般房事屋的厨破坏像,比驻高层匠建筑淡的破坏坏严少重,寇而在封基岩上斗各类朝房屋堤的破谦坏普旧遍较烛轻。2.场地念土的陆固有期周期类与场板地的捕地震粪效应不同或场地傅上建去筑物巴的震谋害差骡异是斧很明飞显的,其主要原略因在邻于场狡地土业的固饰有周篮期及脊自振崖周期管不同惕。土层膏的固讯有周碑期与队覆盖劫层厚肾度忠有良循好的每相关性,杀土层巾的固么有周朵期随末着覆打盖层矮厚度蹲的增部加而废增加州。场地陆土层属的固优有周农期T可按朝下列蠢简化衰公式爽进行微计算,对段于:单一点土层扒:要多层痛土:场地四土对证于基摩岩传背来的化入射杏波具右有放终大作腔用。当地击震动棋的卓姓越周雹期与剩该地翠点的柔土层锐固有纠周期额一致时槐,将廉产生论共振王现象槽,导拨致地答表的魂振幅北大大计增加唐。由于北表层井土的忙滤波歇作用述,坚即硬场吧地土甲地震遵动以警短周期滥为主法,而乐软弱趋场地坊土则渗以长烟周期爬为主膏。当地毒震波忌中占赠优势晃的波伶动分洁量的绘周期去与建栗筑物葡自振周间期相惯接近却时,倡建筑宝物将走由于帅共振踪蝶效应涨而受漂到非白常大的拔地震登作用眨,导劲致建区筑物雅出现仰震害飞。因此做,坚南硬场威地土拳上自因振周超期短曲的建经筑物去一般稼震害较蹲严重主,而崇软弱护地基雄上长严周期黄柔性酸建筑梢物的厌震害境必然严密重。3.建筑码场地嫂类别建筑遗场地菠土类颤别是陷场地制条件任的表照征。我国《抗震毕规范》根据淡土层事等效肆剪切蠢波速史的大把小以及座覆盖钱层的挺厚度跪将场绘地划竭分为4个类积别,惹即I、II、II肌I、IV类,喷其中I类有2个子走类。相同规的建后筑建句造在I类土丑上的库抗震躁性能碑为最踏好,IV类最滥差。计算正深度雅范围贿内土宣层的芽等效晨剪切慕波速哈应按灶下式贸计算昼:d0——计算萝深度逝,取催覆盖福层厚声度和20米两绢者的轧较小值;n——计算恐深度本范围豆内土钉层的雨分层蚀数;t—秩—剪切条波在罚地面怨至计机算深湖度之宪间的勺传播岛时间你;——计算絮深度歇范围卫内第i土层膊的厚炒度(m);——计算芹深度神范围坦内第i土层耗的剪级切波纽奉速;——土层砍的等打效剪叨切波系速亡;关于部覆盖扔层厚旗度的认确定贡,应抬符合振以下知要求舌:1)一齐般情农况下搏,应窝按地首面至个剪切雹波速趟大于50控0m贪/s且其下卧牲各层员岩土们的剪挥切波再速均程不小赔于50舅0m艺/s的土篇层顶面的跃距离耳确定滥;2)当汁地面5m以下左存在贴剪切革波速抢大于毫其上支部各诸土层准剪切波速2.漆5倍的洪土层叮,且贪该层建及其熊下卧杨各层胞岩土忘的剪切切副波速英剪切堵波速陷均不俘小于40半0m首/s,可敲按地贝面至该土群层顶候面的汉距离虾确定邮;3)剪会切波岩速大奇于50核0m秆/s的孤驶石、续透镜愿体,曾应视炼同周申围土层旨;4)土狱层中耐的火存山岩月硬夹品层,给应视姻为刚腐体,柄应扣细除。例题喷:某娘场地台的地群质状垫况钻遮孔资失料如劳下,乒请确雀定该乘场地类艘别。土层底部深度(m)土层厚度(m)岩土名称土层剪切波速(m/s)1.51.5杂填土1803.52粉土2407.54细砂31015.58砾砂520解:亡因为立地表烤下7.件5米以属下土狸层的常剪切贸波速叔为:,因阴此覆棒盖层倘的厚济度为7.召5米。所以签,计惧算深泡度为居:等效盟剪切风波速蚕为:根据《抗震丸规范》,即棋表1-估4,该娇场地纽奉属于II类。二、冷场地详土的北液化1.场地蠢土液缴化及陶其判秃别饱和桃松散辩的砂录土或弃粉土眉,地箱震时仙易发求生液着化现持象,使皮地基蚁承载栗力丧屿失或凶者减宝弱,丈甚至钉喷水蹄冒砂厦,这思种现象翻称为窝砂土育液化爹或者镇地基纲土液宪化。液化叠机理——土颗崭粒间碌的空判隙水离由于贝地震额产生津的强烈犬挤压恶来不薯及排喉出,谜导致起压力旋急剧捷增大律并使酱得土源粒之间寸摩擦策力消彼失,每土颗队粒处末于“悬浮”状态浪,形细成所谓的揭液化咳现象胆。地基珠土液龙化使土谁体抗其震强挡度丧苏失,迟引起没地基抱的不均匀瓦沉陷崇引发处建筑浩物的皂破坏摧或倒城塌,配后果钥较为狼严重跌。影响猛土的械液化那的因泥素:(1)土栏层的腾地质末年代(2)土饥中土努粒的烂组成锅和密证实程奇度(3)砂皆土层被埋置遥深度回和地泰下水怜位深佣度(4)地血震烈盛度和薄地震赞持续殊时间液化嫌的判彼别1.初步冲判别饱和着的砂漂土或便粉土没当符铜合下礼列条隐件之酒一时镇,可鲁初步判沟别为键不液映化或姨可以叼不考禽虑液屡化的扮影响牌:(1)地斧质年卖代为干第四勤纪晚欣更新难世(Q3)及没其以卵前且设防感烈度野为7、8度时欠;(2)粉剩土的海粘粒夕含量辫百分妇率ρc(%),悲当烈沾度为7度、8度、9度时允分别铸大于10、13、16时;(3)地嫁下水叠位深浮度和捆覆盖验层非脖液化墙厚度浆满足武下面附三式之栏一时尊:2.标准挨贯入灵试验心判别当上第述所欢有条图件均梳不能里满足摸时,灿地基兴存在轮液化耐的可能影,此肠时,行应采玩用标蠢准贯熄入试葛验进扯一步晕判别等其是声否液化采。当地迟面下20米深污度范团围土土的标萍准锤莫贯入但击数小于娘下式狠确定妹的下环限值遗时,响则为只液化手土,烫否则迅为不液演化土哭。2.液化捡场地毅的危喷害性瓣分析壁与抗卵液化民措施当经惠过上葵述两租步判扫别地腾基土菠确实取存在腐液化袜趋势后,滥应进世一步霜定量驻分析层、评
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