第3章节地震工程地质研究幻灯片.ppt

土层对建筑物的破坏作用，是因为它对长周期波放大（软土自身周期较长），某一类土层往往对某一类周期的波放大明显。实质是这种土层有自身的固有周期，他与同周期的地震波产生共振作用，因而提出“卓越周期”慨念。 由土层剪切震动微分方程式推得： H — 土层厚度（m）； Vs— 土层剪切波（横波）速度 通过测定土层的剪切波速可以获得土层的To 设计上，尽可能不要把与土样卓越周期相同周期的建筑建 于该土层处。 （4）地形条件 局部地形对震害影响显著。一般，孤立突出地形、台地边缘、地形较高处（高差30-50m明显增大）较之平地的地震烈度高0.5-2度。 原因：弧类处产生驻波作用，地形越高这种作用越明显。 实际工作中：地形坡度7度以下，不考虑影响。 丘陵区，坡中点以下不考虑影响。 （5）地下水影响 地下水位埋深越浅，震害越大，1-5m的影响最大。对软土层及砂层土层影响最大。 一般饱水土比不饱水土烈度偏高0.4-0.6度。 （6）断裂影响（略） 二、地震小区划 1.烈度小区划—静态小区划（步骤如下） （1）将同一基本烈度区划分成方格单元（300～2000m） （2）考虑土层地震刚度的烈度增量△I1 viρi—被研究土层的地震刚度； v1p1 —由基本烈度研究时所确定的标准土层的地震刚度 （3）考虑“地下水埋深”的烈度增量△I2 h --地下水埋深（m） 当h6-10m时，△I2＝0 （4）考虑“ 土层共振”的烈度增量△I3 通过下覆基岩刚度和卓越周期和波速计算得出 某一单元的烈度增量△I △I＝△I1＋△I2 ＋△I3 绘制各单元内的地震烈度等值线，各单元内按调整后的场地烈度进行设计。 2.反应谱小区划—动态小区划 （1）划分网格单元，单元大小可视精度、比例尺 而定； （2）获得网格中代表性地层剖面，分别测定各层的Vs 及阻尼h； （3）选用近期记录到的强震波谱，以此为依据计算各单元土层的地震加速度标准反应谱； （4）将标准划反应谱与设计用反应谱对照比较确定场地类型，进行规划。 第五节 震区抗震原则及措施 （一）场地选择原则 1.避开活断层 2.尽可能避开具有强烈振动效应和地面效应的地段 3.避开不稳定斜坡地段 4.尽可能避开孤立地区、地下水埋深浅的地区 （二）抗震措施（持力层和基础方案的选择） 1.基础砌置在坚硬土层上 2.砌置深度应大一些，以防发震时倾斜 3.不宜使建筑物跨越性质不明的土层上 4.建筑物结构设计要加强整体强度，提供抗震性能。 * * 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