《模块6特殊土地基PS补充版.ppt

地震带分布 地震比较频繁而猛烈的地区称为“地震区”。地震区分布与现代地壳褶皱带分布基本一致。 地震相关研究人员 地震预测预报 工程抗震 地震逃生和救灾 国内抗震研究专家 水工 陈厚群院士 桥梁 范立础院士 结构 周锡元院士 土工 汪闻韶院士 地震前汶川县城 地震后汶川县城 如何做好工程抗震呢 本节主要内容： 地震的震级与烈度 地基基础震害与经验 基础工程抗震设计方法 一、地震的震级与烈度 地震烈度：指某地区地表面和建筑物受地震影响和破坏的程度。 影响因素：震级、震源深度、震中距、地质构造、地形、岩土介质性质 划分依据：地表最大加速度、地震系数、人的感觉、家具动态、建筑物损坏程度、地貌变化 烈度划分：I~Ⅻ(中美俄等)；0~Ⅶ(日) 基本烈度：100年内可能出现的地区最大烈度 设防烈度：国家规定的作为地区抗震设防的烈度 设计烈度：指抗震设计中实际采用的烈度。它是根据建筑物的重要性、永久性、抗震性及经济性等的需要对设防烈度的调整。 中国地震峰值加速度区划图 二、地基与基础震害 地基失效引起震害 地基土液化 地基与基础震沉 边坡的滑坍 地裂与扭曲变形 地基失效引起震害 地基土液化 地基与基础震沉 边坡的滑坍 地裂与扭曲变形 地基失效引起震害 地基土液化 地基与基础震沉 边坡的滑坍 地裂与扭曲变形 地基失效引起震害 地基土液化 地基与基础震沉 边坡的滑坍 地裂与扭曲变形 浅基础震害 强度不足 抗滑稳定性不足 抗倾覆稳定性不足 浅基础震害 强度不足 抗滑稳定性不足 抗倾覆稳定性不足 浅基础震害 强度不足 抗滑稳定性不足 抗倾覆稳定性不足 浅基础震害 强度不足 抗滑稳定性不足 抗倾覆稳定性不足 浅基础震害 强度不足 抗滑稳定性不足 抗倾覆稳定性不足 浅基础震害 强度不足 抗滑稳定性不足 抗倾覆稳定性不足 浅基础震害 强度不足 抗滑稳定性不足 抗倾覆稳定性不足 桩基础震害 桩基础的抗震效果较好，在多次地震中都得到了验证！ 桩基础震害 三、基础工程抗震设计 设防目标：小震不坏(性能要求Ⅰ)，中震可修(Ⅱ)， 大震不倒(Ⅲ) （一）选择对抗震有利的场地和地基 （一）选择对抗震有利的场地和地基 对于多层土，当建筑物位于Ⅰ类土时，即属于Ⅰ类场地土；位于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类土上时，则按建筑物所在地表以下20m范围内的土层综合评定。 场地选取的原则： Ⅰ类场地、开阔平坦且均匀的Ⅱ类场地对抗震有利，应尽量利用； Ⅳ类场地以及不均匀地基等震害较严重地段应注意避开。 （二）地基基础抗震强度及稳定性验算 1、铁路工程构筑物抗震设防目标及分析方法 2、计算 （1）确定工程设防烈度 参考标准：中国地震动参数区划图GB18306-2001 （2）确定抗震设计参数 根据可能遭受的地震影响程度，确定抗震设防烈度的地震动峰值加速度和地震动反应谱特征周期 中国地震峰值加速度区划图 中国地震反应谱特征周期区划图 （3）静力法 1920年，日本大森房吉提出。 假设建筑物为绝对刚体。 （4）反应谱理论---振型分解反应谱法 1940年美国皮奥特教授提出 地震作用 G---重力荷载代表值 k---地震系数（反映震级、震中距、地基等的影响） b---动力系数(反映结构的特性,如周期、阻尼等的影响) 典型的谱曲线 0＜T＜0.1 Tg 区段，b为向上倾斜的直线 0.1＜T＜Tg 区段，b为水平线 Tg＜T＜5Tg 区段，b为下降的曲线 5Tg＜T＜6s 区段，b为下降直线 铁工抗震设计规范GB50111-2006 公路抗震规范JTJ044-89 （5）抗震验算 竖向力：V=V普+V震 水平力：H=H普+H震 弯 矩：M=M普+M震 1．桥墩基础地震荷载的计算（用反应谱理论计算） 反应谱理论是以大量的强震水平加速度纪录为基础，经过动力计算和数理统计分析，按照建筑物作为单质点振动体系，在一定的阻尼比条件下，其自振周期与它发生的平均最大水平加速度反应的函数的关系，用曲线表示的图谱——加速度反应谱，以此作为建筑物地震反应计算荷载的依据。 2．桥台、挡墙基础地震荷载的计算（用静力理论计算） 静力理论出发点是认为建筑物为刚性，地震时不变形，各部分受到的地震水平加速度与地面相同，也不考虑不同场地土对地震反应的影响。 （1）桥台基础地震荷载的计算 （2）挡墙地震荷载的计算 对于高度较大的挡墙，《公路抗震规》采用了地震反应沿墙高增大分布系数?iw，挡墙第i截面以上墙身重心处的水平地震荷载QiEW（kN）按下式计算： 3．墩、台、挡墙基础抗震强度及稳定性验算 桥梁墩、台、挡墙基础按以上方法计算得到水平地震荷载后，即可根据一般静力学方法，按规定的荷载组合进行地基、基础的抗震强度和稳