第二章场地与地基 >重点掌握内容 ·场地及其地震效应 ·覆盖层厚度 。场地类别划分 。地基土液化及判别
1 第二章 场地与地基 重点掌握内容 场地及其地震效应 覆盖层厚度 场地类别划分 地基土液化及判别
第二章场地与地基 >第一节场地划分与场地区划 >第二节地基抗震验算(了解) >第三节地基土液化及其防治 >小结 >习题
2 第二章 场地与地基 第一节 场地划分与场地区划 第二节 地基抗震验算(了解) 第三节 地基土液化及其防治 小 结 习 题
第一节场地划分与场地区划 >1.1建筑震害的影响因素 >1.2卓越周期 >1.3覆盖层厚度 >1.4场地类别划分
3 第一节 场地划分与场地区划 1.1 建筑震害的影响因素 1.2 卓越周期 1.3 覆盖层厚度 1.4 场地类别划分
1.1建筑震害的影响因素 > 历史震害资料表明,建筑物震害除与地震类型、 结构类型等有关外,还与其下卧层的构成、覆盖 层厚度密切相关。 >在土层厚度为50m左右的场地上,3~5层的建筑 物破坏相对较多;而在厚度为150~300m的冲积 层上,10~24层的建筑物震害最为严重。 >房屋倒塌率随土层厚度的增加而加大;比较而言, 软弱场地上的建筑物震害一般重于坚硬场地
4 1.1 建筑震害的影响因素 历史震害资料表明,建筑物震害除与地震类型、 结构类型等有关外,还与其下卧层的构成、覆盖 层厚度密切相关。 在土层厚度为50m左右的场地上,3~5层的建筑 物破坏相对较多;而在厚度为150~300m的冲积 层上,10~24层的建筑物震害最为严重。 房屋倒塌率随土层厚度的增加而加大;比较而言, 软弱场地上的建筑物震害一般重于坚硬场地
1.2卓越周期 在岩层中传播的地震波,本来具有多种频率成分,其 中,在振幅谱中幅值最大的频率分量所对应的周期, 称为地震动的卓越周期。 在地震波通过覆盖土层传向地表的过程中,与土层固 有周期相一致的一些频率波群将被放大,而另一些频 率波群将被衰减甚至被完全过滤掉。地震波通过土层 后,由于土层的过滤特性与选择放大作用,地表地震 动的卓越周期在很大程度上取决于场地的固有周期。 当建筑物的固有周期与地震动的卓越周期相接近时, 建筑物的振动会加大,相应地,震害也会加重
5 1.2 卓越周期 在岩层中传播的地震波,本来具有多种频率成分,其 中,在振幅谱中幅值最大的频率分量所对应的周期, 称为地震动的卓越周期。 在地震波通过覆盖土层传向地表的过程中,与土层固 有周期相一致的一些频率波群将被放大,而另一些频 率波群将被衰减甚至被完全过滤掉。地震波通过土层 后,由于土层的过滤特性与选择放大作用,地表地震 动的卓越周期在很大程度上取决于场地的固有周期。 当建筑物的固有周期与地震动的卓越周期相接近时, 建筑物的振动会加大,相应地,震害也会加重
1.3覆盖层厚度 > 覆盖层厚度的原意是指从地表面至地下基岩面的 距离。 >工程上常这样判定:当下部土层的剪切波速达到 上部土层剪切波速的2.5倍,且下部土层中没有剪 切波速小于400m/s的岩土层时,该下部土层就可 以近似看做基岩。 > 为了实用上的方便,我国建筑抗震设计规范进 步采用土层的绝对刚度定义覆盖层厚度,即:地 下基岩或剪切波速大于500m/s的坚硬土层至地表 面的距离,称为“覆盖层厚度”。 6
6 1.3 覆盖层厚度 覆盖层厚度的原意是指从地表面至地下基岩面的 距离。 工程上常这样判定:当下部土层的剪切波速达到 上部土层剪切波速的2.5倍,且下部土层中没有剪 切波速小于400m/s的岩土层时,该下部土层就可 以近似看做基岩。 为了实用上的方便,我国建筑抗震设计规范进一 步采用土层的绝对刚度定义覆盖层厚度,即:地 下基岩或剪切波速大于500m/s的坚硬土层至地表 面的距离,称为“覆盖层厚度
1.4场地类别划分 > 场地类别是根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚 度两个指标综合确定的。分为I、Ⅱ、Ⅲ、V类。 各类场地的覆盖层厚度表(m) 等效剪切 场地类别 波速(m/s) 血 V V>500 0 500≥Vc>250 140 50 V.e140 15-80 >80
7 1.4 场地类别划分 场地类别是根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚 度两个指标综合确定的。分为I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类。 各类场地的覆盖层厚度表(m) 等效剪切 波速(m/s) 场 地 类 别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Vse>500 0 - - - 500 ≥Vse >250 140 50 - Vse ≤140 15~80 >80
土的坚硬程度的判别方法: 实测剪切波速法:实测地面下20咖(但不深于覆盖层厚 度)土层的等效剪切波速。 土层厚度 剪切波速 do/t; se 剪切波穿过土 层的时间 i1 V。>500m/s 坚硬场地土 250<V。≤500 中硬场地土 140<Vs ≤250 中软场地土 Vs≤140 软弱场地土 8
8 土的坚硬程度的判别方法: 实测剪切波速法:实测地面下20m(但不深于覆盖层厚 度)土层的等效剪切波速。 = = = n i i si o s e t d v v d t 1 ( / ) / ; Vs 500 m/s 坚硬场地土 250 Vs ≤500 中硬场地土 140 Vs ≤250 中软场地土 Vs≤140 软弱场地土 剪切波速 土层厚度 剪切波穿过土 层的时间
土的类型划分和剪切波速范围 表2-2 土层剪切波速 士的类型 岩土名称和性状 范围(m/) 坚硬土或岩石 稳定岩石、密实的碎土 v.>500 中密、稍密的碎石土,密实、中密的砾、粗、中砂,∫丛>00 中硬士 5002≥e.>250 的粘性土和粉土,坚硬黄土 稍槛的砾、粗、中砂,除松散砂外的细粉砂,f贴≤20的粘性 中软土 250≥05>140 土和粉土,k>130的填土、可塑黄土 淤泥和淤泥质土,松散的砂,新近沉积的粘性土和粉土,f 软弱土 6≤140 ≤130的填土,流塑黄土 9
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【例2-1】已知某建筑场地的钻孔地质资料如表2-3所示,试确定 该场地的类别。 钻孔资料(例21) 表23 土层底部深度(m) 土层厚度(m) 岩土名称 土层剪切波速(m/) 1.5 1.5 杂填十 180 3.5 2.0 粉土 240 7.5 4.0 细砂 310 15.5 8.0 研砂 520 > 【解】(1)确定覆盖层厚度: > 因为地表下7.5m以下土层的Vs=520m/s500m/s,故d0=7.5m。 > (2)计算等效剪切波速,按式有: 7 Vse=7.5/()=253.6 查教材表2一1,Vse位于250~500m/s之间,且d0>5m,故属于 Ⅱ类场地。 10
10 【例2-1】 已知某建筑场地的钻孔地质资料如表2-3所示,试确定 该场地的类别。 【解】(1)确定覆盖层厚度: 因为地表下7.5m以下土层的Vs=520m/s>500m/s,故d0=7.5m。 (2)计算等效剪切波速,按式有: Vse=7.5/()=253.6 查教材表2-1,Vse位于250~500m/s之间,且d0>5m,故属于 Ⅱ类场地