建筑结构抗震设计第11章-地下建筑抗震设计课件.pptVIP

第十一章;§11.1概述;2008年汶川8.0级地震中，都汶公路龙洞子隧道发生较严重损坏;§11.2地下建筑的震害特点;〔一〕地下建筑的地震反响特点

在地震作用下，地下建筑振动特性主要表达在：;根据震害调查，地下建筑构造破坏的主要点有：

①地质条件较大变化区域容易发生破坏；

②软弱土层中的地下工程地震破坏大；

③上部覆盖土层越厚，破坏越轻；

④衬砌厚度大的破坏的几率相对大；

⑤形状、刚度发生变化部位易破坏，洞口常受地震破坏；

⑥对称构造发生破坏的程度要比非对称构造轻。;〔二〕地下建筑的抗震性能及震害

1)地下车库

震害形式：主体构造与吸排气塔、楼梯间等部位的连接处出现了混凝土的剥落和裂缝。

震害原因：主要是由于连接部位的主体构造与吸排气塔、楼梯间的刚度差异造成了不同的动态反响，从而在连接处发生了相对位移。;§11.3地下建筑抗震设计的一般规定;〔二〕抗震设防目标

单建式钢筋混凝土地下建筑构造的抗震等级，略高于高层建筑的地下室。

1〕丙类钢筋混凝土地下构造的抗震等级：

6、7度时不应低于四级；

8、9度时不宜低于三级；

2〕乙类钢筋混凝土地下构造的抗震等级：

6、7度时不宜低于三级；

8、9度时不宜低于二级。;〔三〕地下建筑的规那么性及优化选型

1〕地下建筑抗震设计方案：根据建筑抗震设防类别、抗震

设防烈度、场地条件、地下建筑使用要求等条件进展综

合分析比照后确定。

2〕地下建筑建筑布置：力求简单、对称、规那么、平顺，横剖面的形状和构造不宜沿纵向突变。

3〕地下建筑构造设计应具有等强度的概念。

〔四〕地下建筑的场地要求

1〕单建式地下建筑宜建造在密实、均匀、稳定的地基上。

2〕处于软弱土、液化土或断层破碎带等不利地段时，应分析其对构造抗震稳定性的影响，采取相应措施。

3〕位于岩石中的地下建筑，其出入口通道两侧的边坡和洞口仰坡，应依据地形、地质条件选用合理的口部构造类型，提高其抗震稳定性。;§11.4地下建筑的抗震计算;2)构造模型的选取

平面应变分析模型：地层分布均匀、规那么且具有对称轴的纵向较长的地下建筑。〔???响位移法、等效水平地震加速度法、等效侧力法〕

空间构造分析计算模型：长宽比和高宽比均小于3及不适用平面应变分析模型的。〔土层–构造时程分析法〕

与周围挡土构造完全别离的内部构造，可采用与地上建筑同样的计算模型。;3)地震作用的方向

水平地震作用：

长条形地下构造：按平面应变问题分析时，一般可仅考虑沿构造横向的水平地震作用；

体型复杂的地下建筑构造：同时计算构造横向和纵向的水平地震作用。

竖向地震作用：8、9度时宜计及竖向地震作用。必要时，设防烈度为7度，也可考虑竖向地震作用效应的综合作用。

采用土层-构造时程分析法或等效水平地震加速度法时，土、岩石的动力特性参数可由试验确定。;〔三〕地下建筑抗震计算方法

无论何种计算方法，只要计算模型反映地下构造实际受力情况，就可以选用。

各种实用的地下建筑抗震分析方法都是以这两种方法为根底开展起来的。;〔l〕等效侧力法。

计算原理：将地下构造的地震反响简化为作用在构造上的等效水平地震惯性力的作用效应，再用静力计算模型对构造内力进展分析的方法。

水平地震力的组成：

①构造自身的惯性力；

②地震时上覆土对顶板的水平剪应力；

③地震引起的构造一侧地层的主动土压力增量。

根本假定：

①构造与土体均为各向同性的线弹性体；

②构造计算模型简化为平面应变问题；

③忽略土与构造之间的相互作用。

适用条件：

①地下构造与地面建、构筑物合建，即作为上部构造的根底时；

②与围岩的重量相比，构造自身的重量较大时。;〔2〕等效水平地震加速度法

计算原理：将地下构造的地震反响简化为沿垂直向线性分布的等效水平地震加速度的作用效应。

适用条件：用于平面应变问题的地震反响分析

计算模型：土体用平面应变单元、构造用梁单元进展模拟，模型的底面用固定边界，侧面用水平滑移边界。;〔3〕反响位移法

计算原理：求得地下构造所在位置土层动力反响位移的最大值，再把周围土体对地下构造的作用假设为弹簧，将土层动力反响位移的最大值作为强制位移施加于地基弹簧上，同时对地下构造施加地震惯性力，然后按静力原理计算内力。

需考虑的力：

①侧向力P(z)：土地层变形〔即强制位移的计算〕，及地震时构造两侧土层变形形成的侧向力P(z)；

②惯性力：构造自重产生的惯性力；

③剪切力：构造与周围土层之间的剪切力。;长条形地下建筑反应位移法的等效侧向荷载;〔4〕土层–构造时程分析法

计算原理：将构造和周围地基作为一个体系，通过