基础工程 教学课件 ppt 作者 陈东佐 主编第8章 抗震地基基础.ppt

第八章 抗震地基基础 知识目标 了解地震的基本知识 了解地基基础的震害现象 掌握地基基础抗震设计 理解液化判别与抗震措施 第八章 抗震地基基础 能力目标 能解释地基基础的震害现象 能应用《建筑抗震设计规范》进行地基基础的抗震设计 能判断场地的液化能级 能根据具体情况选择适宜的抗震措施 第八章 抗震地基基础 第一节 概述 第二节 地基基础的震害现象 第三节 地基基础抗震设计 第四节 液化判别与抗震措施 第一节 概述 一、地震的概念 二、地震波及地震反应 三、震级与烈度 一、地震的概念 地震 地震是地壳在内部或外部因素作用下产生强烈振动的地质现象。 地震原因 1.火山爆发可引起火山地震，地下溶洞或地下采空区的塌陷会引起陷落地震，强烈的爆破、山崩、陨石坠落等也可引起地震。地球上地震的绝大多数是由地壳自身运动造成的，此类地震称为构造地震。 2.产生构造地震的原因是由于地球在长期运动过程中，地壳内的岩层产生和积累着巨大的地应力。当某处积累的地应力逐渐增加到超过该处岩层的强度时，就会使岩层产生破裂或错断。 一、地震的概念 基本术语 地震的发源处称为震源。 震源在地表面的垂直投影点称为震中。 震中附近的地区称为震中区域。 震中与某观测点间的水平距离称为震中距。 震源到震中的距离称为震源深度。 地震分布 地球上的地震分布极不均匀，主要分布于新构造运动较为活跃的两条地震带上：一条是环太平洋地震带，另一条是地中海至南亚的欧亚地震带。 二、地震波及地震反应 地震波 地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量，这就是地震波，它包含在地球内部传播的体波和只限于在地面附近传播的面波。 体波又包括两种形式的波，即纵波和横波。 面波是体波经地层界面多次反射形成的次生波，它包括两种形式的波，即瑞利波和洛甫波。 弹性理论公式计算以及实测表明：纵波传播速度最快，衰减也快，横波次之，面波最慢，但能传播到很远的地方。 二、地震波及地震反应 地震反应 当地震波在土层中传播时，经过不同土层的界面多次反射，将出现不同周期的地震波。若某一周期的地震波与地表土层的固有周期相近时，由于共振作用该地震波的振幅将显著增大，其周期称为卓越周期。 若建筑物的基本周期与场地土层的卓越周期相近时，也将由于共振作用而增大振幅，导致建筑物破坏。 三、震级与烈度 （一）震级 震级是对地震中释放能量大小的度量。地震中震源释放的能量越大，震级也就越高。 目前，国际上比较通用的是里氏震级，即地震震级M为 M=lgA A是标准地震仪在距震中 100km处记录的以μｍ为单位的最大水平地动位移。 三、震级与烈度 （二）烈度 烈度是指发生地震时地面及建筑物遭受破坏的程度。 根据地面建筑物受破坏和受影响的程度，地震烈度划分为12度。 地震烈度不仅与震级有关，同时还与震源深度、震中距以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。 震中烈度的高低，主要取决于地震震级和震源深度。震级大、震源浅，则震中烈度高。 三、震级与烈度 （三）烈度概念 基本烈度是指在今后一定时期内，某一地区在一般场地条件下可能遭受的最大地震烈度。 场地烈度即指区域内一个具体场地的烈度。 设防烈度是指按国家规定的权限批准的作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。 第二节 地基基础的震害现象 一、地震灾害情况 二、地基的震害 三、建筑基础的震害 一、地震灾害情况 二、地基的震害 1．震陷 震陷是指地基土由于地震作用而产生的明显的竖向永久变形。 2．地基土液化 在地震的作用下，饱和砂土的颗粒之间发生相互错动而重新排列，其结构趋于密实，如果砂土为颗粒细小的粉细砂，则因透水性较弱而导致孔隙水压力加大，同时颗粒间的有效应力减小，当地震作用大到使有效应力减小到零时，将使砂土颗粒处于悬浮状态，即出现砂土的液化现象。 砂土液化时其性质类似于液体，抗剪强度完全丧失，使作用于其上的建筑物产生大量的沉降、倾斜和水平位移，可引起建筑物开裂、破坏甚至倒塌。 二、地基的震害 3．地震滑坡 在山区和陡峭的河谷区域，强烈地震可能引起诸如山崩、滑坡、泥石流等大规模的岩土体运动，从而直接导致地基、基础和建筑物的破坏。 4．地裂 地震导致岩面和地面的突然破裂和位移会引起位于附近的或跨断层的建筑物的变形和破坏。 三、建筑基础的震害 1．沉降、不均匀沉降和倾斜 2．水平位移 3．受拉破坏 第三节 地基基础抗震设计 一、抗震设计的任务与要求 二、抗震设计的目标和方法 三、场地选择 四、地基基础方案选择 五、天然地基承载力验算 六、桩基础验算 一、抗震设计的任务与要求 1．任务 地基基础抗震设计的任务就是研究地基中地基与基础的稳定性与变形，包括地基