结构抗震设计第2章(4679KB).ppt

*/49 地震动的主要特征可通过三个基本要素来描述： 即：地震动幅值、频谱和持时。 1. 地震动幅值 地震动时地面运动的加速度、速度或位移的最大值。 场地土特征周期Tg： Tg＝4H/Vs H--- 为基岩以上土层厚度， Vs－ 为剪切波速。 定义：当地震波的某个谐波分量，恰为该波穿过表层土所需时间H/Vs的4倍时，这个波的分量将倍放大最多，土层振动最强烈，也即发生了共振，故称为卓越周期或特征周期。 结构自振周期和场地土特征周期接近时，建筑物震害将加重。故一般建筑物自振周期应避开场地土特征周期。 */49 2. 地震动频谱特征 是指地震动对不同自振周期结构的反应特征。通常用反应谱、功率谱和傅立叶谱来表示。 震级、震中距或场地条件对频谱影响较大。 软土、震级大、震中距远，地震动记录的长周期分量显著； 硬土地基记录包含各种频谱成分，一般短周期分量显著。 3. 地震动持时特性 地震持续的时间长短。强烈地震的持时对结构的破坏有重大影响。 4. 不同方向平均强度 相互垂直方向的两个水平方向平均强度大体相同，竖直方向大致为水平的1/2-2/3之间。 本章要点 ■ 　掌握：建筑地段选择的原则；场地类别的划分；　 　　　　　 天然地基及基础抗震验算的一般原则；液 　　　　　 化的含义；抗液化的措施 ■　 理解：场地的基本概念；液化的判别；可液化地基　 　　　　　　和软土地基的抗震措施 ■　 了解：建筑地段的划分；场地引起的震害；液化　　 　　　　　 的危害 * */49 谢谢！ 液化是与变形密切相关的，对于一个场地（如操场），上面没有构造物，也没有人活动时，液化就液化了，谈不上灾害。但如果有构造物，液化就会产生变形，因此，变形才是真正的灾害。按照前面的说法，如果判断液化，就全处理，地震残余变形就消除了，这当然好，但化的代价就大了。所以需要进一步研究。思路就是用“变形”来控制“液化”处理程度。这可以作为第二个题目“变形控制条件下的地基液化研究”。 * 液化是与变形密切相关的，对于一个场地（如操场），上面没有构造物，也没有人活动时，液化就液化了，谈不上灾害。但如果有构造物，液化就会产生变形，因此，变形才是真正的灾害。按照前面的说法，如果判断液化，就全处理，地震残余变形就消除了，这当然好，但化的代价就大了。所以需要进一步研究。思路就是用“变形”来控制“液化”处理程度。这可以作为第二个题目“变形控制条件下的地基液化研究”。 * 按照前面的说法，如果判断液化，就全处理，地震残余变形就消除了，这当然好，但化的代价就大了。所以需要进一步研究。思路就是用“变形”来控制“液化”处理程度。这可以作为第二个题目“变形控制条件下的地基液化研究”。 * * */49 由于液化引起的河道港口破坏 */49 阪神地震中新干线的倾覆 汶川地震中的液化现象 砂沸 * 绵阳市的喷砂现象 (浙江大学，陈云敏教授） 绵竹市的砂沸现象 (工力所，袁晓铭研究员) 汶川地震中的液化现象 地基沉降 * 都江堰市 液化引起的房屋倾斜和倒塌 (中国地质科学院) 绵竹市一小学 喷出的砂土体积: 5m3 地基沉降达: 20-30 cm (工力所，袁晓铭研究员) 汶川地震中的液化现象 房屋裂缝 * 绵竹市 液化范围: 3km×1km (工力所，袁晓铭研究员) */49 液化机理 */49 液化对建筑物的影响 振前砂土结构 振中颗粒悬浮有效应力为零 振后砂土变密实 */49 2、影响因素 地质年代：地质年代愈久的土层抗液化能力愈强。 土的组成和密实程度：一般而言，级配良好，粘粒含量较多的粉土，粗砂、密砂等不易液化。 调查表明，在我国和国外的历次大地震中，尚未发现地质年代属于第四纪晚更新世（Q3）及其以前的饱和土层发生液化。 粉土是粘性土与砂类土之间的过度性土壤，其粘性颗粒（粒径小于0.005mm的颗粒）含量决定了这种土的性质。如果粘粒含量多，其力学性质就接近粘土，一般不会液化。相反粘粒含量少，则其力学特性将接近砂土，地震时就可能液化。 */49 上覆土层的厚度：上覆非液化土层越厚，侧压力越大，越不易液化。 研究表明，土的侧限压力越大，越不容易液化，侧限压力的大小实际上反映上覆土层的厚度，所以上覆土层厚度越大，即有效覆盖压力越大，就越不容易液化。 地下水位：地下水位上升，液化可能性增大。 1946年日本新泻地震表明，相对密度小于50%的地方，普遍可见液化现象，而相对密度大于70%的地方就没有液化。 土的组成和密实程度： */49 日本新潟在过去300年中曾发生过25次地震，其中有3次发生过液化现象，这3次地面运动加速度都大于0.13g，而1964年地震的地面加速度达0.16g，液化现象普遍发生