2012建筑抗震设计教材第二章资料.docx

第2章场所、地基与基础 §2.1场所 场所是指建造工业与民用建筑物的建筑场所。外国大量震害表示，不同场所上的建筑震害差别是十分显然的，因此，研究场所条件对建筑震害的影响是建筑抗震设计中十分重要的问题。一般认为，场所条件对建筑震害的影响主要因素是：场所土种类（及场所土的 刚性或坚硬、密实程度大小）和场所覆盖层厚度。震害经验指出，土质愈软，覆盖层愈厚，建筑物震害愈严重，反之愈轻。 场所土的种类及场所覆盖层厚度 1）场所土的种类 场所土的种类（场所土的刚性）指土层本身的刚度特性，一般用土的剪切波速表示， 因为剪切波速是土的重要动力参数，是最能反应场所土的动力特性的。因此，以剪切波速表示场所土的刚性广为各国抗震规范所采用。 根据土层剪切波速将土的种类区分为四种，我国《抗震规范》中给出的土的种类区分和剪切波速范围如表2-1。 土的种类区分和剪切波速范围 表2-1 土的种类 岩土名称和性状 土层剪切波速范围 （m/s） 岩土 坚硬、较硬且完整的岩石 vs>800 坚硬土 稳定岩石，密实的碎石土 800≥vs>500 中硬土 中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂， fak>150kPa 的粘性土和粉土，坚硬黄土 500≥vs>250 中软土 稍的砾、粗、中砂，除松散外的细、粉砂， fak≤150kPa的粘性土 和粉土，fak>130kPa的填土，可塑黄土 250≥vs>150 淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土， fak≤ 脆弱土 130kPa的填土，流塑黄土 vs≤150 表中fak为由荷载试验等方法获得的地基承载力特点值（单位为 kPa）；vs为岩石的剪切波速。 对浅层岩土分类时，一般应根据现场的实测波速值来确定， 关于重要建筑物更应如此。 而关于一般建筑和次要建筑，当无剪切波速时，也可参照表 2-1来区分土的种类。 2）场所覆盖层厚度（dov） 建筑场所覆盖层厚度是指从地表到地下基岩面的垂直距离，也就是基岩的埋深。覆盖 层厚度确实定应切合下列要求： ①一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s的土层顶面的距离确定。 ②当地面5m以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速2.5倍的土层，且其下卧岩 25 土的剪切波速不小于400m/s时，可按地面至该土层顶面的距离确定。 ③土层中夹有剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体，应视同周围土层。 ④土层中的火山岩硬夹层应视为刚体，其厚度应从覆盖层厚度中扣除。 （3）等效剪切波速（vse） 建筑场所一般由各样种类土层组成， 不能用 其中一种土的剪切波速来确定土的种类， 也不能 简单地用几种土的剪切波速平均值来确定， 而应 按等效剪切波速来确定土的种类。所谓等效剪切 波速就是根据剪切波经过计算深度范围内多层 土层的时间等于该波经过计算深度范围内单调 土层所需的时间的原则，来定义的土层平均剪切 波速（图2-1）。 等效剪切波速可按下式计算： d0 vse t ndi t i1vsi d0 将（2-1）和（2-2）归并，得： vse ndi i1vsi  oo 图2-1多层土地震波速的计算（a）多层土（b）单调土层 （2-1） （2-2） （2-3） 式中：d0 —计算深度（m），取覆盖层厚度和20m两者的较小值； di —计算深度范围内第i土层的厚度（m）； n —计算深度范围内土层的分层数； vsi—计算深度范围内第i土层的剪切波速（ m/s），宜用现场实测数据。 建筑场所类型 《抗震规范》规定，建筑场所类型区分根据土层等效剪切波速和场所覆盖层厚度，见 表2-2。 各类建筑场所的覆盖层厚度 表2-2 等效剪切波速 场所类型 (m/s) Ⅰ0类 Ⅰ1类 Ⅱ类 Ⅲ类 Ⅳ类 Vse>800 0 800 ≥Vse>500 0 500 ≥Vse>250 <5 ≥5 250 ≥Vse>140 <3 3~50 >50 140≥Vse <3 3~15 15~18 >80 注：表中vs为岩石的剪切波速。 关于丁类建筑及层数不超过 10层且高度不超过 30米的丙类建筑，当无实测剪切波速 26 时，可根据岩土名称和性状，按表 2-1区分土的种类，再利用当地经验在表 2-1的剪切波 速范围内估计各土层的剪切波速（一般可取平均值） ，并按公式（2-3）计算场所计算深度 范围内土层等效剪切波速，最后按表 2-2确定建筑场所类型。 【例题 2-1】表2-3 为某工程场所地质钻孔地质资料，试确定该场所类型。 例题2-1附表 表2-3 土层底部深度(m) 土层厚度di (m) 岩土名称 剪切波速vs(m/s) 2.50 2.50 杂填土 200 4.00 1.50 粉土 280 4.90 0.90 中砂 310 6.10 1.20 砾砂 510 【解】 因为地面下 4.90m 以下土层剪切波速 vs=50