清华大学出版社抗震结构与抗震设计第二章讲述.ppt

2.1 场地 2.2 场地分类 2.3 天然地基和基础 2.4 液化土地基 2.5 桩基的抗震验算 地震类型、结构类型、 下卧层的构成、覆盖层厚度 定义 2.2.2 覆盖层厚度 唐山地震高烈度区有利地段建筑震后情况实例（未破坏） 地基：建筑物基础下面受力层范围内的土层。 ＊松软土地基和不均匀地基： ＊一般土地基： 地裂危害的防治 2.3.2 地基土抗震承载力 2.3.3 地基抗震验算 §2.4 液化土地基 饱和松散的砂土或粉土（不含黄土），地震时易发生液化现象，地基承载力丧失或减弱，甚至喷水冒砂，这种现象一般称为砂土液化或地基土液化。1964年美国Alaska和日本新澙地震中大量出现。 2.4.2 液化的判别 2.4.3 液化地基的评价 2.4.4 液化地基的抗震措施 §2.5 桩基抗震验算 彰化县社头乡三幢三层楼透天住宅，中间一幢有地下室，前后二幢皆无，液化使前后两幢相对下沉40～70cm 南投埔里镇民富一街路面因土壤液化而导致开裂及下陷 砂土液化的危害(图) 图 发生时间为1999年9月21日凌晨1时47分，位于台湾南投县集集镇发生里氏规模达7.3级的大地震。 南投市公所社会科办公大楼前之大草坪产生土壤液化情形 砂土液化的危害(图) 液化喷沙现象 图 发生时间为1999年9月21日凌晨1时47分，位于台湾南投县集集镇发生里氏规模达7.3级的大地震。 1964年，美国 阿拉斯加地震和 日本新潟地震中 的场地严重破坏 引起了人们对场 地地基抗震问题 的普遍关切，大 量研究促成了地 震工程地质学的 建 立 。 60 年 代 中 期，我国学者作 出了按场地条件 调整反应谱这一 具有独创性工 作。 1964,日本新潟地震,M7.5 1964,美国阿拉斯加,M8.6 1995,日本阪神地震,M7.2 1999, Izmit，Turkey, 7.4 1977 Caucete, Argentina M7.4 1983Nihonkai Japan,M7.7 员林镇屋内土壤液化喷沙情形 台中港码头因土壤液化导致下陷开裂 彰化县社头乡，三幢三层楼透天住宅， 中间一幢有地下室，前后二幢皆无，液 化使前后两幢相对下沉40～70cm 1999 921 Taiwan Quake, M7.6 液化喷沙现象 影响场地液化的主要因素 土层的地质年代—— 地质年代的新老表示土层沉积时间的长短。较老的沉积土经长期固结作 用及历次大震的影响，使土的密实程度增大外，还往往具有一定的胶结 紧密结构，因此地质年代越久远的土层的固结度、密实度和结构性也就 越好，抵抗液化能力越强。宏观震害调查表明，在我国和国外的的历次 大地震中，尚未发现地质年代第四晚更新世（Q3）及以前的土层发生过 液化现象。 土中粘粒含量—— 粘粒（直径小于0.005mm的颗粒）含量越高，粘性越大，则土越不容易 液化，当粉土中粘粒含量超过某一限值时，粉土就不会液化。因为粘性 帮助土粒维持稳定，土的粘聚力增大，从而抵抗液化能力增加。实践中 遇到的液化土多为砂土、粉土等无粘性或粘性很弱的土，几乎见不到粘 性土的液化报道； 土的渗透性—— 渗透性大的土，排水速度快，因而不易液化因而砾砂、碎石不易液化， 细砂比粗砂易液化（细砂透水性差，排水困难易液化）；颗粒均匀的易 液化。 s = (σ?μ)tgφ 两大步骤：1.初步判别；2.标准贯入试验判别 ＊初步判别 以地质年代、粘粒含量、地下水位及上覆非液化土层厚度等作为判断条件 （1）地质年代为第四纪晚更新世（Q3）及以前时，7、8度可判为不液化； （2）当粉土的粘粒（粒径小于0.005mm的颗粒)含量百分率在烈度为7、8和9度时 分别大于10、13和16可判为不液化； （3）采用天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条 件之一时，可不考虑液化影响。 ——地下水位深度（m），按建筑使用期内年平均最高水位采用，也可按近期内年最高水位采用 ——液化土特征深度，按右表采用 ——上覆非液化土层厚度（m），计算时应注意将淤泥和淤泥质土层扣除 —— 基础埋置深度（m），小于2m时应采用2m 9m 8m 7m 砂土 8m 7m 6m 粉土 9 8 7 烈度 饱和土 类别 上面判别式（db=2) 亦可用右图表示： db2时，在du 、 dw中减去（db-2) 后再查图确定。 ＊标准贯入试验判别 初判条件均不能满足时，地基土存在液化可能 采用标准贯入试验进一步判别其是否液化 标准贯入试验设备：由穿心锤、触探杆、贯入器等组成 试验时，先钻至测试土层标高以上15cm，再将贯入 器放至该土层处，在锤落距为76cm的条件下，连续 打入土层30cm，所得锤击数为 N63.5＜Ncr时