地震工程地质要点解析.ppt

* * 两种分析方法 假设： 1）建筑物是刚体，即建筑物的各部分作为一个整体（一个质点）， 具有相同的加速度。 2）建筑物受力振动加速度和地面加速度是相同的 3）将地震力视为由地面振动a0max引起建筑物的惯性力，即地震力就是建筑自身的惯性力，固定不变。 建筑物受到的地震力P为： 其中 当amax为水平矢量，称其为水平地震系数kc，相应地为垂直地震系数k/c；g为重力加速度； amax= P W 1.静力法 我国规定 Kc’=(1/2-1/3)Kc 一般：不考虑Kc’,但在有倾覆、滑动危险的结构，如挡土墙、水坝等，需用Kc’核算。 在高烈度（? 度以上）区必须考虑地震力核算的稳定性。 （1）工业与民用建筑，建筑物的破坏主要与水平地震力作用下的水平滑动及结点脱开有关，故实际上为稳定性课题，其表达为： 式中：f、c为地基与基础间或滑动面上的 摩擦系数及粘聚力；W为建筑物的重量；A为建筑物基础底面或滑动面的面积；Kc为水平地震系数。 （ 2）水坝 应考虑两种情况： ? 只考虑水平地震力作用时， ? 在水平与铅直地震力共同作用时， 2.动力分析法 实际情况：a：A、?方向随时间变化，建筑与地面物理特性不同，不同建筑也不同，如（a、T等）。故广泛用动力分析法考虑地震对建筑物的作用与场地工程地质条件、建筑物结构特点、地震历时等因素。地面与建筑为一个动态系统 三种方法：模型模拟、计算机模拟分析、简化反应谱 计算机模拟分析——输入强震波谱模拟地震作用，了解振动过程，求振动阻力和动位移。将建筑控制在弹性变形限度内。 简化反应谱法——认为建筑为一个质点M，为一个弹性系数为K的振其振动性能自由振周期T和阻尼决定，要考查在受到不同时刻的地震加速度a0后，建筑所表现的加速度a的大小。 原理：由质点受振动后的性能可建立微分方程，该方程中包括了质点a及地面a0，解方程时，按简化的办法输入一次地震的不同时刻的a0，得到一系列amax值，得到一个特定T、阻尼下反应谱曲线。 给amax标准化，定义动力系数?，物理含义是质点对a0的放大倍数。 标准反应谱 由于强震地面运动受许多因素影响，准确确定某地区的a0及?有困难，抗震部门是根据不同岩土地面所有强震平均值a0的平均反应谱计算 出?，并从安全及最低设计标准考虑对谱的高低值作了处理，制定供设计用的这一谱称为设计用标准反应谱。 现规范的作法是： 场地类别 ? ? ? ? 近震 Tg 0.20 0.30 0.40 0.50 远震 Tg 0.25 0.40 0.55 0.85 应用： 1、设计时不一定进行动力分析计算，直接根据T，Tg查?（T），以及a0max后，便可得到amax。 2、等效静力分析方法： 地震力 式中：c为结构影响系数 ， 为地震影响系数 上述设计实质是采用一个最大加速度平均值，有人提出 考虑震动的时间因素，按反应谱形状的特征进行设计即时程设计方法， 二 地面破坏效应 地面破裂效应 地基基底效应 地震断层 地面裂缝 沉降 砂土液化 地基滑移 1.地面破裂效应 —— 指地震时断层错断及地面裂缝引起的破坏。强烈地震均会出现。 断层长度及宽度可按估计的震级用经验公式计算。延伸数十至数百公里不等。 位置一般按已有的主干断层线或分支断裂线出现。 走向断裂— 地表断裂方向与之相吻合。 逆 断 裂 — 地表断裂与原断层有一定偏移。 正 断 裂 — 介于走、逆之间。 走滑型 正断型 逆断型 AD、AB、AD’最易出现的断裂及范围。主要产生于上盘。 产生的可能性：与断层活动方式、震源深、M 、覆盖层厚等有关。