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抗震设计基础知识

抗震设计基础知识
抗震设计基础知识

第一章地震及结构抗震的基本知识

知识点解析:

1.地球构造:

地球是一个近似于球体的椭球体,平均半径约6370km.赤道半径约6378km.两极半径约6357km。

地球内部可分为3大部分:地壳、地幔和地核。

(1)地壳

地震多发区域:绝大部分发生在地壳内。

(2)地幔

地幔物质根据推算形态应为粘弹性体(可传播横波)。

(3)地核

2.地震的发生过程:

(1)地震:是地球内某处因地球构造运动、岩层突然破裂(构造地震)、成因局部岩层塌陷(塌陷地震)、火山爆发(火山地震)等发生了振动,并以波的形式传到地表、引起地面的颠簸和摇晃。

①震源:发生地震的地方。

②震中:震源在地表的投影。

③震源深度:震源至地面的垂直距离。分为:

(a)浅源地震(<=60km.)(世界上绝大部分地震).

(b)中源地震(60-300km).

(c)深源地震(>300km).

④震源深度影响:浅震波及范围小、破坏程度大;深震波及范围大而破坏程度小。

3.地震的成因与类型:

(1)地震成因:地壳的变形

(2)地震类型:

①构造地震:全球地震发生总数约90%为构造地震。

②火山地震

③塌陷地震

此外,水库也能诱发地震、核爆炸可能在场地激发地震。

4.地震波及其传播

(1)地震波定义:地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播。

(2)分类:

①体波:通过地球本体传递的波。

(i)纵波:可在固体、液体传播,为压缩波。

(ii)横波:只能在固体中传播,为剪切波。

②面波:为次生波。分为:(a)乐甫波、(b)瑞雷波。

5.地震波的主要特性:地震加速度、速度和位移波形

地震加速度波形及三大要素:峰值、频谱、持续时间。

6.地震震级:是表征地震强弱的指标,是地震释放能量多少的尺度,一次地震仅一个震级。

分为:(1)近震震级ML;(2)面波震级MS;(3)体波震级MB。

基于震级的地震分类:微震、有感地震、破坏地震、强烈地震。

7.地震烈度:地震对地面影响的强烈程度。

8.中国地震活动的主要特点:

(1)分布范围广:面积79%以上为6度抗震设防。

(2)震源浅、强度大:绝大部分深度20-30km。

(3)强震的重演周期长:

(4)位于地震区的大中城市多,建筑物抭震能力低。

8.中国的地震灾害:

(1)地表破坏:地震缝、喷砂冒水、滑坡塌方。

(2)建筑物的破坏

(3)次生震害:一次灾害、次生灾害。

9.抗震设防目标的确定

(1)依据现有的科学水平和经济条件

(2)合理的设防目标具有重要意义,既能有效减轻地震破坏,又能合理使用资金。

10.中国抗震设防标准

(1)原则:在建筑物使用寿命期间,对不同频度和强度的地震,要求建筑物具有不同水平的抵抗能力。

(2)地震危险性分析——地震频度和强度。

①基本烈度(中震):相当于50年超越概率为10%的烈度,重现周期为475年。

②众值烈度(小震):50年超越概率为63.2%,重现周期为50年,众值烈度比基本烈度低1.55度。

③罕遇烈度(大震):超越概率为3%重现周期为1461-2475年,罕遇烈度比基本烈度高1度。

11.中国抗震设计规范(2001)设防目标:

三水准的设防要求:小震不坏、中震可修、大震不倒。

12.抗震设防目标的实现

(1)中国抗震设防的目标,是根据不同的水准用不同的抗震设计方法和要求实现的,称为三水准、二阶段抗震设计方法。

第一水准:建筑物在遭受颇度较高、强度较低的各种地震时,按小震作用效应和其它荷载效应的基本组合、验算结构构件的承载能力、及在小震作用下验算结构弹性变形。

第二水准:对各类结构按规定要求采取抗震措施。

第三水准:对一些规范规定的结构进行大震作用下的弹塑性变形验算。

(2)二阶段抗震设计方法:

①强度验算:以小震验算承戴能力,小震验算结构弹性变形。(第一水准设防)

②构造措施:通过构造措施保证结构必要的变形能力。(第二水准设防)

③变形验算:变形验算、对特别重要的结构和易倒塌结构按大震验算层间位移。(第三水准设防)

第二章场地、地基和基础

知识点解析与小结:

1.掌握建筑地段的选择和场地类别的分类。

2.了解天然地基与基础的抗震验算。

3.掌握液化地基的现象、影响因素、液化地基的判别与处理。

4.了解地基基础抗震加固的方法,掌握地基加固处理方法的选择原则。

1.地段类别的划分:有利地段、不利地段、危险地段。

在建筑物选址时,应选择对抗震有利的地段,避开不利地段,当无法避开时,应采取适当的抗震措施,不应在危险地段建造建筑物。

2.发展断裂带的震害和避让

3.局部孤突地形的震害影响

4.场地土的分类:

(1)建筑场地对建筑物震害的影响

软弱地基上,柔性结构易破坏,刚性结构相应表现较好。

坚硬地基上,柔性结构表现较好,刚性结构表现不一。

深厚覆盖土层上建筑物的震害较重,而浅层土上建筑物的震害则相对要轻些。

(2)场地土类的划分

影响因素:覆盖土层厚度、表层土的剪切波速

(3)抗震规范场地类别划分:抗震规范按照表层土的剪切波速和场地覆盖层厚度两个因素,将建筑物场地分为I-IV 四种类别。

5.地基的抗震验算:

(1)天然地基破坏极少。

(2)可不进行抗震验算的天然地基。

(3)天然地基的抗震验算。

6.地基土的液化现象:在地震作用下,饱和砂土或粉土颗粒间急剧上升的孔隙水压力来不及消散,使有效压力降低,当有效压力完全消失时,土体抗剪强度为0,形成有如"液体"的现象,即称为"液化"。

7.液化危害:

(1)地面:喷水、冒砂、地陷等。

(2)建筑物:下沉、倾斜

8.决定地基液化的主要因素有:

(1)土层的地质年代。

(2)土的组成和密实饱度。

(3)液化土层的埋深。

(4)地下水位深度。

(5)地震烈度和持续时间。

9.液化的初步判别:初步判别为不液化或可不考虑液化影响的条件。

试验判别:标准贯入试验的判别公式为:

液化指数的大小,从定量上反映了土层液化的可能性大小和液化危害的轻重程度。

10.地基抗液化措施

根据建筑物的重要性和地基的液化等级,并结合当地的施工条件、习惯采用的施工方法和施工工艺等具体情况予以确定。

11.地基加固处理处理方法

首先考虑采用天然地基方案,其次考虑采取加强上部结构的建筑和结构措施,当仍然不能满足抗震要求时,再考虑采用人工地基加固处理方案。(1)换土垫层法(2)重锤夯实法(3)强夯法(4)振动水冲法(5)深层挤密法(6)砂井预压法

第三章单自由度体系结构的地震反应

知识点解析与小结

1.地震反应:地面运动作用于房屋,在房屋结构中产生的内力、变形、位移速度和加速度。

影响地震反应的因素:房屋结构的动力特性、地面运动特性(幅值、频谱特性、持续时间)等。

2.单自由度体系结构的动力计算简图:房屋结构的简化:一般将一单层房屋集中为一个质的,将竖向构件质量集中至上下两端,忽略质量的扭转效应,按单自由度考虑。

3.力学模型及运动方程:

(1)荷载作用下的运动方程:

(2)地面运动作用下运动方程:

4.运动方程的解:

(1)单自由度体系的无阻尼自由振动:

加速度

惯性力

(2)单自由度体系的有阻尼自由振动:

-----------有阻尼的自振频率

5.单自由度体系地震反应的数值计算

6.求解地震作用下结构内力的方法:

(1)比较精确的方法:建立结构体系的动力学模型,根据在地震作用下的位移反应,利用刚度方程,直到求觧内力。适用情况:理论分析。

(2)近似方法:根据地震作用下结构的加速度反应,求出该结构体系的惯性力,将此惯性力视作为一种反映地震影响的等效力,即地震作用,再进行结构静力计算,求出各构件内力。适用于结构设计。

7.地震影响系数:

地震影响系数不包含地面运动强烈程度和结构反应大小

地震系数:

反应地面运动强烈程度,一般情况下,地震烈度越高,地面运动加速度愈大,所以、地震系数与地震烈度之间有一定的对应关系。P49、表3.1

动力系数(放大倍数)

单质点体系最大绝对加速度与地面运动最大加速度的比值。

8.水平地震作用的计算:

, 关键要确定,影响因素,设防烈度,场区的地震动特性和场地条件。

9.地震反应谱:

反应谱曲线的特点:

(1)多峰值(2)阻尼影响大(3)随周期变化规律显著。

地面运动无规律,包含了不同频率的分量,不同结构放大频率不同。

10.标准地震加速度反应谱曲线:

标准反应谱曲线的应用:已知结构的周期即可由标准反应谱曲线直接查出加速度反应。

11. "抗震规范"设计反应谱:

场地条件决定:场地类型和地震分组(分为第一组、第二组、第三组)。

阻尼的影响:一般钢筋砼的阻尼比取0.05,但建筑结构的阻尼比也会有较多的变化,如阻尼器的采用,钢结构房屋等阻尼比均不相同。

第四章多自由度体系结构的地震反应

知识点解析与小结:

1.多自由度体系的常用分析模型:层间模型:每个楼面、屋面可作用一个质点,墙柱质量则分别向上下质点集中。2.两自由度体系结构无阻尼运动方程:

3.多自由度体系结构无阻尼运动方程:

考虑阻尼时:

采用端雷阻尼假定:

4.多自由度体系的自振频率:

(4.11)P62

----第一自振圆频率(较小)

-----第二自振圆频率(较大)

-----较大的为第一自振周期

-----较小的为第二自振周期

----较小的为第一自振频率

----较大的为第二自振频率

5.多自由度体系的振型

振型的概念:对应某一自振频率各质点位移向的关系:

(1)对应某一自振频率各质点位移的比值:

特点:位移幅值的比值为常数。

(2)对应某一自振频率、各质点任意时刻位移的关系:

特点:位移比值仍为常数。

(3)体系运动的组成:包含所有的频率和振型。

6.振型的正交性:任意两个不同频率的主振型之间有在互相正交的性质。

振型关于质量矩阵正交性

(4.17)

振型于刚度矩阵正交性

(4.18)

进一步可得:

7.结构周期的近似计算:

(1)基本周期的实用近似计算:

①能量法

Ui——将质点的重力荷载视为水平力所产生的质点i处的水平位移.

②等效质量法:

基本思想:用一个等效单质点体系、代替原来的多质点体系。

等效原则为:

1)等效单质点体系与原多质点体系的基本自振效率相等。

2)等效单质点体系与自由振动的最大动能与原多质点体系的基本自由振动的最大动能相等。

连续质量体系弯曲型悬臂构件,

剪切型悬臂构件

弯剪型悬臂结构介于前两者之间。

等效单质点体系的频率:

——体系在等效质奌处,受单位水平力所产生所水平位移

③顶点位移法

基本思想:将悬臂结构的基本周期,用顶点位移表示,而该顶点位移为将结构重力荷载作为水平荷载作用在结构顶点所产生的假想顶点位移。

对质量沿高度均匀分布的等截面弯曲型悬臂杆:

将重力荷载作为水平荷载产生的顶点位移为:

8.多自由度体系的振型分解法

(1)振型分解法基本概念:

①思路:利用各振型相互正交的特性,将原来耦联的微分方程组变为若干互相独立的微分方程,从而使原来多自由度体系的动力计算变为若干个单自由度体系的问题。

②求解:求得各单自由度体系的解后,再将各个解进行组合,从而可求得多自由度体系的地震反应。

(2)多自由度体系地震反应振型分解法的求解步骤:

①求体系自振效率和振型.

②计算振型参与系数Vj

③求解各单自由度体系的广义坐标:

④按振型叠加原理计算各质点的位移

9.振型分解反应谱法:

多自由度体系的水平地震作用、可用各质点所受的惯性力来代表。

振型的地震组合时振型反应的确定:

结构的总地震反应应以底阶振型为主,高阶振型的影响较小。

(1)一般情况下、可取结构前2-3振型进行组合、但不多于结构自由度。

(2)当结构基本周期大于1.5s或高宽比大于5时,可适当增加。

10.底层剪力法

(1)适用条件:结构的质量和刚度沿高度分布比较均匀;房屋的总高度不超过40米;建筑结构在地震作用下的变形以剪切变形为主;建筑结构在地震作用时的扭转效应可忽略不计。

(2)底部剪力计算

鞭梢效应:突出屋面的小建筑,由于刚度和质量突然变小,局中地震反应有可能加剧,计算作用在小建筑上的地震作用需乘以增大系数,抗震规范规定为3,向主体结构传递时不乘增大系数。

11.多自由度体系地震反应的时程分析的适用范围

第五章地震作用和结构抗震设计要点

知识点解析与小结:

1.建筑抗震设防分类标准:

根据建筑的重要性、在地震中和地震后建筑物的损坏对社会和经济产生的影响大小以及在抗震防灾中的作用,将建筑明确地划分为甲、乙、丙、丁四类。

2.各类建筑抗震设防的标准。

3.各类建筑抗震设防的目标:

“三水准”、“两阶段”抗震设计目标,即“小震不坏、中震可修、大震不倒”,分别按弹性和弹塑性两阶段设计。

4.抗震概念设计:

抗震概念设计主要体现在以下几方面:

(1)预防为主,全面规划;

(2)选择有利的抗震场地,作好地基基础的抗震设计;

(3)建筑布置宜规则;

(4)选用良好的抗震结构体系;

(5)重视防止非结构构件的震害。

5.地震作用计算的一般规定:

(1)《抗震规范》规定的计算原则。

(2)地震作用计算方法的确定:

①地震作用计算方法:

现行《抗震规范》的抗震设计计算采用以下三种方法:底部剪力法、振型分解反应谱法、时程分析法。

②地震作用各计算方法的特点。

③地震作用计算方法的选用情况:

根据不同的结构、不同的设计要求区别对待。

6.重力荷载代表值的计算:

进行结构抗震设计时考虑的重力荷载称为重力荷载代表值,重力荷载包括恒载和活载。由于地震发生时,活载往往达不到标准值,因此,在计算顶点的重力荷载可对活载进行折减,

7.水平地震作用的有关规定:

(1)考虑扭转藕联时水平地震作用计算:

1)考虑扭转振动的原因;

①地面运动存在主义转动分量、或地震时地面各点的运动存在相位差。

②结构本身存在偏心,即结构的刚度中心和质量中心不重合。

2)考虑扭转的效应方法:

3)平扭耦合体系地震作用的计算方法

平面规则的建筑结构,中国《抗震规范》规定当规则结构不考虑扭转耦联计算时,应采用增大边榀结构地震内力的简化方法、考虑由于施工、使用等原因所产生的偶然偏心引起的地震扭转效应及地震地面运动转动分量的影响。

平行于地震作用的方向的两个边榀,其地震作用效应可乘以增大系数。一般情况下,短边可按1.15采用、长边可按1.05采用;当扭转刚度较小时、宜按不小于1.3采用。

(2)突出屋面小房间的地震作用

(3)楼层最小地震剪力的规定

(4)楼层地震剪力的分配

8.地基与结构相互作用的考虑

(1)地基与结构的相互作用概念

(2)相互作用的结果

(3)《抗震规范》规定

9.竖向地震作用的计算

《抗震规范》规定:8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构、9度时的高层建筑,应考虑竖向地震作用。

(1)高层建筑的竖向地震作用的计算:按反应谱法计算。

(2)网架及大跨度屋架的地震作用的计算:静力法。

(3)长悬臂和其它大跨度结构:静力法。

10.结构抗震验算内容

(1)多遇地震下结构允许弹性变形验算,防止非结构构件破坏。(小震不坏)

(2)多遇地震下强度验算,防止结构构件破坏。(小震不坏)

(3)罕遇地震下结构的弹塑性变形验算,防止结构倒塌。(大震不倒)

中震可修(非计算、通过构造保证)。

11.结构抗震验算:

(1)多遇地震下结构允许弹性变形验算:

(2)多遇地震下强度验算:

*结构构件的地震作用效应和其它荷载效应组合,可按下式计算:

(3)罕遇地震作用下结构弹塑性变形验算:

结构的弹塑性变形控制目标:保证结构不致倒塌。

验算方法:应对结构的薄弱层(变形大)进行弹塑性验算,一般在强震作用下使其小于某限值,以保证结构不致倒塌。

①《抗震规范》规定罕遇地震作用下薄弱层(部位)的抗震变形验算范围∴

②弹塑性层间位移计算公式:

③结构薄弱层(部位)的确定:结构薄弱层定义、楼层屈服强度系数、结构薄弱层(部位)的位置确定。

④结构薄弱层(部位)弹塑性层间位移计算公式:

第六章多层和高层钢筋混凝土结构房屋抗震设计

知识点解析与小结:

1.框架结构震害.

(1)结构层间屈服强度有明显薄弱楼层;

(2)柱端破坏;

(3)节点破坏;

(4)砌体填充墙破坏严重。

2.防震缝破坏普遍

3.抗震墙(相当于剪力墙)结构的震害:连梁震害、墙肢破坏

4.抗震等级

(1)地震作用越大,房屋抗震要求越高。

(2)结构的抗震能力主要取决于主要抗侧力构件的性能,主、次要抗侧力构件的要求可以有区别。

(3)房屋越高,地震反应越大,其抗震要求越高。

抗震等级划分:综合考虑地震作用、结构类型和房屋高度等因素、划分抗震等级进行抗震设计,可以对同一设防烈度的不同高度的房屋采用不同抗震等级设计

5.结构体系的选择原则

(1)应使结构自振周期避开场地特征周期。

(2)钢筋砼结构适用的房屋最大高度。

(3)结构布置的规则性。

(4)沿房屋高度的层间刚度和层间屈服强度的分布宜均匀

(5)宜布置成双向框架。

(6)结构宜有多道抗震防线:

6.合理设计结构破坏机制:

(1)框架结构的破坏机制

概念设计理念:强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件。

(2)框架——抗震墙结构的破坏机制

7.控制构件在极限破坏前不发生明显的脆性破坏:

(1)轴压比限制:

1)目的:控制偏心受拉边钢筋先达到抗拉强度.防止受压边砼先达到极限压应变。

2)轴压比对柱变形能力的影响:轴压比增加、变形能力急剧降低,需进行限制,但又要符合技术水平和经济条件。3)轴压比的确定:

(2)剪压比限制:

1)剪压比影响:

配筋率过大时、不能充分发挥箍筋强度,发生斜压破坏。

剪压比对截面变形有影响。

实际上是限制最小截面尺寸。

2)剪压比限值:

剪跨比大于2的矩形框架:

剪跨比不大于2的矩形框架:

8.结构抗震设计内力组合情况

(1)需考虑的内力组合项

1)

2)

3)

(2)承载力验算式:

对于某些需考虑竖向地需作用的结构,尚需按下式验算:

(3)梁端内力不利组合;

(4)柱内力不利组合。

9.抗震设计构件内力设计值调整:

(1)根据强柱弱梁原则进行柱弯矩值调整:P130

(6.14)

9度和一级框框尚应符合:

式中: --- 强柱系数:.一级为1.4二级为1.2三级为1.1

(2)根据强剪弱弯原则进行剪力设计值调整

框架梁剪力设计值调整

9度和一级框架尚应符合:

框架柱剪力设计值的调整:

9度和一级框架尚应符合:

(3)根据强节点弱杆件进行节点核心区剪力设计值调整。

10.截面抗震验算:

(1)梁截面验算:正截面验算、斜截面验算。

(2)柱截面验算:正截面验算、轴压比的限制、斜截面的验算。

(3)框架节点验算:

1)节点受力:

2)影响节点承载力和延性的因素:

梁板的约束作用:有直交梁的中柱节点砼抗剪强度有明显提高。

轴压比较小时,压力的存在对砼抗剪强度有利,当轴压比大于0.6-0.8时,节点区砼抗剪强度随轴压力提高而降低。轴压力的存在使节点延性降低。

剪压比和配箍率的影响:应对配筋率加以限制、以使箍筋充分发挥作用,一般设计中、通过限制剪压比(小于0.35)来实现。

3)节点核心区抗震验算要求:“强节点弱杆件”的概念设计要求。

4)框架节点抗剪设计。

11.框架结构水平位移验算:

(1)层间弹性位移验算;

(2)罕遇地震作用下框架结构弹塑性水平位移验算。

12.框架结构构造要求:

(1)梁的构造:梁的截面尺寸、梁纵筋、梁箍筋构造。

(2)柱构造:柱的截面尺寸、柱纵筋、柱篐筋。

13.抗震墙结构的抗震性能

(1)基本概念:抗震墙结构就是抵抗侧向力的钢筋砼剪力墙结构。剪力墙承受水平力中的绝大部分,但并非只是抗剪或以剪切破坏为主,在高宽比大于2的抗震墙中,破坏往往由弯曲破坏控制。

(2)类型:悬臂剪力墙、开洞抗震墙、带边框剪力墙、井筒、。框支剪力墙。

(3)抗震墙抗震性能

14.抗震墙结构布置:

(1)抗震墙结构平面布置

(2)抗震墙结构的竖向布置:

(3)抗震墙的厚度:

15.抗震墙地震作用的计算

(1)等效刚度

(2)内力近似计算

(3)抗震墙有转折时的近似计算

(4)联肢抗震墙的连梁调幅

16.抗震墙的截面验算:

17.抗震墙的钢筋.

18.抗震墙的边缘构件.

(1)抗震墙的轴压比;

(2)满足轴压比条件设构造边缘构件;

(3)不满足轴压比条件设约束边缘构件(暗柱、端柱和翼墙)。

第八章多层和高层钢筋混凝土结构房屋抗震设计

知识点解析与小结:

1.钢结构房屋的抗震性能

一般优于其它传统建筑材料建造的房屋。

2.钢结构房屋震害:

(1)杆件破坏

(2)节点破坏

(3)结构整体破坏

(4)非结构构件破坏.。

3.钢结构的延性

钢梁的延性系数:钢梁对应极限承载力的侧向位移和弹性侧向位移限值之比。

框架结构的延性系数、可以和杆件的延性系数一样采用类似的方法来定义。

4.多高层钢结构民用建筑的结构体系

5.结构体系抗震设计的布置要求

6.地震作用计算

7.杆件抗震验算

8.抗震设计对单层钢结构厂房体系的要求。

桥梁抗震设计规范

桥梁抗震设计规范--基础设计方法 一、引言 近十年来,世界相继发生了多次重大地震,1989年美国 Loma Prieta地震()、1994年美国Northridge地震(、1995年日本阪神地震()、1999年土耳其伊比米特地震()、1999年台湾集集地震()等等。因此,专家们预测全球已进入一个新的地震活跃期。随着现代化城市人口的大量聚集和经济的高速发展,地震造成的损失越来越大。地震灾害不仅是大量地面构筑物和各种设施的破坏和倒塌,而且次生灾害中因交通及其他设施的毁坏造成的间接经济损失也十分巨大。以1995年日本版神地震为例,地震造成大量高速公路及高速铁路桥隧的毁坏,经济总损失高达1000亿美元。 近几次大地震造成的大量桥梁的破坏给了全世界桥梁抗震工作者惨痛的经验教训。各国研究机构纷纷重新对本国桥梁抗震规范进行反思,并进行了一系列的修订工作。日本1995年阪神地震后,对结构抗震的基本问题重新进行了大量的研究,并十分重视减振、耗能技术在结构抗震设计中的应用。桥梁、道路方面的抗震设计规范已经重新编写,并于1996年颁布实施。美国也相继在联邦公路局(FHWA)和加州交通部(CALTRANS)等的资助下开展了一系列的与桥梁抗震设计规范修订有关的研究工作,已经完成了ATC-18,ATC-32T和ATC-40等研究报告和技术指南。与旧规范相比,新规范或指南无论在设计思想,设计手法、设计程序和构造细节上都有很大的变化和深入。 大河的大跨桥梁、大型立交工程以及城市中大量高架桥的兴建,规范已大大不能适应。但是目前所有国内的桥梁设计,对抗震设计均在设计书上标明的参照规范即是《公路工程抗震设计规范》和《铁道工程抗震设计规范》。与国外如日本、美国的同类规范相比,中国现行《公路工程抗震设计规范》水准远落后于国外同类规范。若不进行改进,则必将给中国不少桥梁工程留下地震隐患。 本文主要介绍了各国桥梁抗震设计规范中基础部分的抗震设计。基础部分对全桥的地震响应以及墩柱力的分布均有非常重要的影响。基础设计不当会导致桥梁墩柱在地震中发生剪断、变形过大不能使用等等,有时甚至是桩在根部直接剪断破坏。基础设计需要考虑的方面除了基础形式的选择以外还包括抗弯强度、抗剪强度桩基础连接部分的细部构造、锚固构造等方面。本文首先对中、美、日、欧洲、新西兰五国或地区抗震设计规范中有关基础的部分进行了一般性的比较。笔者认为,相对而言中国的规范在基础抗震设计方面较为粗糙、可操作性不强。而日本规范在这方面作的最为细致,技术也较为先进。因此,在随后的部分中详细介绍了日本抗震规范的基础设计方法。 二、主要国家桥梁抗震规范基础抗震设计的概况 本文将中国桥梁抗震规范与世界上的几种主要抗震规范(美国的AASHTO规范、Cal-tans规范、ATC32美国应用技术协会建议规范,新西兰规范NZ,欧洲规范EC8,日本规范JAPAN)进行基础抗震设计方面的比较。 中国桥梁抗震设计规范有关基础设计的部分十分笼统,只以若干定性的条款,从工程选址方面加以考虑,而对基础本身的抗震设计,特别是对于桩基础等轻型基础抗震设计重视不够。这方面,日本的桥梁抗震设计规范和准则规定得比较详细,是我们应当学乱之处。基于

地基基础设计规范

《地基基础设计规范》G B50007-2011【28条】3.0.2 根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度,地基基础设计应符合下列规定: 1 所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定; 2 设计等级为甲级、乙级的建筑物,均应按地基变形设计; 3 设计等级为丙级的建筑物有下列情况之一时应作变形验算: 1) 地基承载力特征值小于130kPa ,且体型复杂的建筑; 2) 在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起地基产生过大的不均匀沉降时; 3) 软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时; 4) 相邻建筑距离近,可能发生倾斜时; 地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未完成时。 4 对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物,尚应验算其稳定性;

5 基坑工程应进行稳定性验算; 6 建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时,尚应进行抗浮验算。 3.0.5 地基基础设计时,所采用的作用效应与相应的抗力限值应符合下列规定: 1 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时,传至基础或承台底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的标准组合;相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值; 2 计算地基变形时,传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合,不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值; 3 计算挡土墙、地基或滑坡稳定以及基础抗浮稳定时,作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合,但其分项系数均为1.0。 4 在确定基础或桩基承台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时,上部结构传来的作用效应和相应的基底反力、挡土墙土压力以及滑坡推力,应按承载能力极限状态下作用的基本组合,采用相应的分项系数。当需要验算基础裂缝宽度时,应按正常使用极限状态作用的标准组合; 5 基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关规范的规定采用,但结构重要性系数(γo) 不应小于1.0 。

建筑结构安全等级建筑抗震设防类别地基基础设计等级框架的抗震等级

建筑结构安全等级建筑抗震设防类别地基基础设计等级框架的抗震等 级 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

建筑结构安全等级. 0.8 建筑结构设计时,应根据结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等)的严重性,采用不同的安全等级。建筑结构安全等级的划分应符合表1.0.8 的要求 表1.0.8 建筑结构的安全等级 安全等级破坏后果建筑物类型 一级很严重重要的房屋 二级严重一般的房屋 三级不严重次要的房屋 注 1 对特殊的建筑物,其安全等级应根据具体情况另行确定; 2 地基基础设计安全等级及按抗震要求设计时建筑结构的安全等级,尚应符合国家现行有关规范的规定。 建筑抗震设防类别 3.0.2 建筑工程应分为以下四个抗震设防类别: 1特殊设防类:指使用上有特殊设施,涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果,需要进行特殊设防的建筑。简称甲类。 2 重点设防类:指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑,以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果,需要提高设防标准的建筑。简称乙类。

3 标准设防类:指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑。简称丙类。 4 适度设防类:指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害,允许在一定条件下适度降低要求的建筑。简称丁类。 3.0.3 各抗震设防类别建筑的抗震设防标准,应符合下列要求: 1 标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。 2 重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3 特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。 4 适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6度时不应降低。一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 注:对于划为重点设防类而规模很小的工业建筑,当改用抗震性能较好的材料且符合抗震设计规范对结构体系的要求时,允许按标准设防类设防

地基基础设计规范2011

地基基础设计规范 1 总则 1.0.1 为了在地基基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境,制定本规范。 1.0.2 本规范适用于工业与民用建筑(包括构筑物)的地基基础设计。对于湿陷性黄土、多年冻土、膨胀土以及在地震和机械振动荷载作用下的地基基础设计,尚应符合国家现行相应专业标准的规定。 1.0.3 地基基础设计,应坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则;根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,精心设计。 1.0.4 建筑地基基础的设计除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语和符号 2.1 术语 2.1.1 地基 Subgrade, Foundation soils 支承基础的土体或岩体。 2.1.2 基础 Foundation 将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。 2.1.3 地基承载力特征值 Characteristic value of subgrade bearing capacity 由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值。 2.1.4 重力密度(重度) Gravity density, Unit weight 单位体积岩土体所承受的重力,为岩土体的密度与重力加速度的乘积。 2.1.5 岩体结构面 Rock discontinuity structural plane 岩体内开裂的和易开裂的面,如层面、节理、断层、片理等,又称不连续构造面。2.1.6 标准冻结深度 Standard frost penetration 在地面平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于10年的实测最大冻结深度的平均值。 2.1.7 地基变形允许值 Allowable subsoil deformation 为保证建筑物正常使用而确定的变形控制值。 2.1.8 土岩组合地基 Soil-rock composite subgrade 在建筑地基的主要受力层范围内,有下卧基岩表面坡度较大的地基;或石芽密布并有出露的地基;或大块孤石或个别石芽出露的地基。 2.1.9 地基处理 Ground treatment, Ground improvement 为提高地基强度,或改善其变形性质或渗透性质而采取的工程措施。 2.1.10 复合地基 Composite subgrade,Composite foundation 部分土体被增强或被置换,而形成的由地基土和增强体共同承担荷载的人工地基。 2.1.11 扩展基础 Spread foundation 为扩散上部结构传来的荷载,使作用在基底的压应力满足地基承载力的设计要求,且基础内部的应力满足材料强度的设计要求,通过向侧边扩展一定底面积的基础。2.1.12 无筋扩展基础 Non-reinforced spread foundation 由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的,且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。

建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)最新版本

1 总则 1.0.1 为了在地基基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境,制定本规范。 1.0.2 本规范适用于工业与民用建筑(包括构筑物)的地基基础设计。对于湿陷性黄土、多年冻土、膨胀土以及在地震和机械振动荷载作用下的地基基础设计,尚应符合国家现行相应专业标准的规定。 1.0.3 地基基础设计,应坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则;根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,精心设计。1.0.4 建筑地基基础的设计除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语和符号 2.1 术语 2.1.1 地基Subgrade, Foundation soils 支承基础的土体或岩体。 2.1.2 基础Foundation 将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。 2.1.3 地基承载力特征值Characteristic value of subgrade bearing capacity 由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值。 2.1.4 重力密度(重度)Gravity density, Unit weight 单位体积岩土体所承受的重力,为岩土体的密度与重力加速度的乘积。2.1.5 岩体结构面Rock discontinuity structural plane 岩体内开裂的和易开裂的面,如层面、节理、断层、片理等,又称不连续构造面。2.1.6 标准冻结深度Standard frost penetration 在地面平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于10年的实测最大冻结深度的平均值。 2.1.7 地基变形允许值Allowable subsoil deformation 为保证建筑物正常使用而确定的变形控制值。 2.1.8 土岩组合地基Soil-rock composite subgrade 在建筑地基的主要受力层范围内,有下卧基岩表面坡度较大的地基;或石芽密布并有出露的地基;或大块孤石或个别石芽出露的地基。 2.1.9 地基处理Ground treatment, Ground improvement 为提高地基强度,或改善其变形性质或渗透性质而采取的工程措施。 2.1.10 复合地基Composite subgrade,Composite foundation 部分土体被增强或被置换,而形成的由地基土和增强体共同承担荷载的人工地基。 2.1.11 扩展基础Spread foundation 为扩散上部结构传来的荷载,使作用在基底的压应力满足地基承载力的设计要求,且基础内部的应力满足材料强度的设计要求,通过向侧边扩展一定底面积的基础。2.1.12 无筋扩展基础Non-reinforced spread foundation 由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的,且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。 2.1.13 桩基础Pile foundation

建筑结构抗震设计基本知识

单元21 建筑结构抗震设计基本知识 学习目标】 1、能够对抗震的基本概念、抗震设防目标和抗震设计的基本要求知识点掌握。 2、能够具备砌体结构房屋和钢筋混凝土框架房屋、框架剪力墙结构、剪力墙结构房屋的抗 震设计要点,从而为识读平法03G101-1混凝土结构施工图中抗震部分打下基础。 【知识点】 构造地震;地震波;震级;烈度;抗震设防;抗震设计的基本要求;钢筋混凝土框架房屋的抗震规定。 【工作任务】 任务1 建筑结构抗震设计基本知识 【教学设计】通过带领学生观看地震灾害照片,让学生对抗震设计的必要性有一个清楚的认识,从而为识读平法03G101-1混凝土结构施工图中抗震部分打下基础,为今后识读结构 施工图、胜任施工员岗位打下基础。 21.1地震基本知识 21.1.1 地震 21.1.1.1构造地震 地震是由于某种原因引起的地面强烈运动(见图21-1)。是一种自然现象,依其成因,可分为三种类型:火山地震、塌陷地震、构造地震。由于火山爆发,地下岩浆迅猛冲出地面时引起的地面运动,称为火山地震。此类地震释放能量小,相对而言,影响围和造成的破坏程度均比较小;

由于石灰岩层地下溶洞或古旧矿坑的大规模崩塌引起的地面震动,称为塌陷地震。此类地震不仅能量小,数量也小,震源极浅,影响围和造成的破坏程度均较小;由于地壳构造运动推挤岩层,使某处地下岩层的薄弱部位突然发生断裂、错动而引起地面运动,称为构造地震;构造地震的破坏性强影响面广,而且频繁发生,约占破坏性地震总量度的95%以上。因此,在建筑抗震设计中,仅限于讨论在构造地震作用下建筑的设防问题(见图21-2)。 地壳深处发生岩层断裂、错动的部位称为震源(见图21-3)。这个部位不是一个点,而是有一定深度和围的体。震源正上方的地面位置叫震中。震中附近地面震动最厉害,也是破坏最严重的地区,称为震中区。地面某处至震中的水平距离称为震中距。把地面上破坏程度相似的点连成的曲线叫做等震线。震中至震源的垂直距离称为震源深度。 根据震源深度不同,可将构造地震分为浅源地震(震源深度不大于60km),中源地震(震源深度60~300km),深源地震(震源深度大于300km)三种。我国发生的绝大部分(地震都属于浅源地震,一般深度为5~40km)。浅源地震造成的危害最大。如大地震的断裂岩层深约1lkm,属于浅源地震,发震构造裂缝带总长8km多,展布围30m,穿过市区东南部,这里就是震中,市铁路两侧47km的区域属于极震区。 21.1.1.2 地震波 当地球的岩层突然断裂时,岩层积累的变形能突然释放,这种地震能量一部分转化为热能,一部分以波的形式向四周传播。这种传播地震能量的波就是地震波。总之,地震波的传播以纵波最快,横波次之,面波最慢。在离震中较远的地方,一般先出现纵波造成房屋的上下颠簸,然

建筑结构抗震设计试卷及答案

土木与水利学院期末试卷(A) 考试科目:工程结构抗震设计20~20学年第一学期 题号一二三四五六合计题分20 20 48 12 100 得分 阅卷人 一、填空题:(20分,每空1分) 1.一般来说,某地点的地震烈度随震中距的增大而减小。 2.《建筑抗震设计规范》规定,根据建筑使用功能的重要性及设计工作寿命期的不同分为甲、乙、丙、丁四个抗震设防类别。3.《建筑抗震设计规范》规定,建筑场地类别根据等效剪切波速和场地覆盖土层厚度双指标划分为4类。 4.震害调查表明,凡建筑物的自振周期与场地土的卓越周期接近时,会导致建筑物发生类似共振的现象,震害有加重的趋势。 5.为了减少判别场地土液化的勘察工作量,饱和沙土液化的判别可分为两步进行,即初判法和标准贯入试验法判别。 6.地震系数k表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比;动力系数 是单质点最大绝对加速度与地面最大加速度的比值。 7.《建筑抗震设计规范》根据房屋的设防烈度、结构类型和房屋高

度,分别采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算、构造措施要求。8.为了保证结构具有较大延性,我国规范通过采用强柱弱梁、强剪弱弯和强节点、强锚固的原则进行设计计算。 二、单项选择题:(20分,每题2分) 1.地震烈度主要根据下列哪些指标来评定( C )。 A.地震震源释放出的能量的大小 B.地震时地面运动速度和加速度的大小 C.地震时大多数房屋的震害程度、人的感觉以及其他现象 D.地震时震级大小、震源深度、震中距、该地区的土质条件和地形地貌 2.某一场地土的覆盖层厚度为80米,场地土的等效剪切波速为200m/s,则该场地的场地类别为( C )。 A.Ⅰ类 B.Ⅱ类 C.Ⅲ类 D.Ⅳ类3.描述地震动特性的要素有三个,下列哪项不属于地震动三要素( D )。 A.加速度峰值 B.地震动所包含的主要周期 C.地震持续时间 D. 地震烈度 4.关于地基土的液化,下列哪句话是错误的( A )。 A.饱和的砂土比饱和的粉土更不容易液化 B.土中粘粒含量越高,抗液化能力越强 C.土的相对密度越大,越不容易液化, D.地下水位越低,越不容易液化 5.根据《规范》规定,下列哪些建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算( D )。 A.砌体房屋

独立地基基础设计

第八章 基础设计 8.1 柱下独立基础设计 8.1.1按持力层强度初步确定基础底面尺寸 1.轴心荷载时 要求k p ≤a f (8-1) 错误!未找到引用源。 A G F p k k k += (8-2) 将(8-2)代入(8-1),得基础底面积计算公式: k a G F A f d γ≥ - (8-3) 式中:k p —相应于作用的标准组合时,基础底面处的平均应力值; a f —修正后的地基持力层承载力特征值; k F —相应于作用的标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值; k G —基础自重及基础上的土重,一般取k G G d γ=?; A —基础底面面积; G γ—基础及基础上填土的平均重度,一般取203/kN m ; d —基础埋深。 在轴心荷载作用下一般采用方形,即A b l ==。 2.偏心荷载作用 要求 k p ≤a f (8-1) a k f p 2.1m a x ≤ (8-4) 式中: m ax k p —相应于作用的标准组合时,基础底面边缘的最大压力值。 对常见的单向偏心矩形基础(见图8-1):

当偏心距错误!未找到引用源。6 l e ≤时 m a x m i n k k k k M F G p lb W ±=± ∑ (8-5) 或 m a x m i n 61k k k F G e p lb b ±??= ± ?? ? 当偏心距6 l e > 时 错误 !未找到引用源。 ()m a x 23k k k F G p lk += (8-6) 其中 2 b k e =- 式中: ,k k M F ∑∑—由上部结构传来的作用于基础底面形心处的轴向力、弯矩标准组合 值 ; W —基础底面面积的抵抗矩,2 16 W bl =;错误!未找到引用源。 l — 基础在弯矩作用方向的长度 ; e —偏心值; k k k G F M e +=∑ k —合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离。

最新13章建筑结构抗震设计基础知识

青岛黄海职业学院教师教案 (编号1)年月日课题第十三章建筑结构抗震设计基本知识 课时 13.1 概述13.2抗震设计的基本要求 教学目的熟悉地震波、震级、烈度的概念;明确建筑抗震设防依据、目标及分类标准;理解抗震概念设计的基本内容和要求 教学重点抗震设防要求 教学难点抗震设防要求 教学关键点地震波、震级、烈度的概念 教具《建筑结构》教材及教案 板书设计第十三章建筑结构抗震设计基本知识 13.1 概述 三、震级 一、构造地震 二、地震波

四、烈度 13.2抗震设计的基本要求 五、抗震设防 青岛黄海职业学院教师教案 教案内容及教学过程提示与补充

课题导入: 地球是一个近似于球体的椭球体,平均半径约6370km,赤道半径约6378km,两极 半径约6357km. 地球内部可分为三大部分:地壳、地幔和地核. 课程新授: 第十三章建筑结构抗震设计基本知识 13.1 概述 一、构造地震 地震按其成因划分为四种类型: 1.火山地震:由于火山爆发而引起的地震; 2.陷落地震:由于地表或者地下岩层突然发生大规模陷落和崩塌而造成的地震; 3.诱发地震:由于人工爆破,矿山开采及工程活动引发的地震; 4.构造地震:由于地球内部岩层的构造变动引起的地震(约占地震发生的90%)—— 是结构抗震的主要研究对象 震源、震中和震中距 地球内部断层错动并引起周围介质振动的部位为震源;震源正上方的地面位置为震 中;地面某处至震中的水平距离为震中距. 二、地震波 地震时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。它包括在地球内部传 播的体波和只限于在地球表面传播的面波。 1.体波 体波中包括有纵波和横波两种形式。 纵波是由震源向外传递的压缩波,这种波质点振动的方向与波的前进方向一致,其特点是 振幅小、传播速度快,能引起地面上下颠簸(竖向振动)。 横波是由震源向外传递的剪切波,其质点振动的方向与波的前进方向垂直,其特点是周 幅大、传播速度较慢,能引起地面水平摇晃。 2.面波 面波是体波经地层界面多次反射传播到地面后,又沿地面传播的次生波。面波的特点是 振幅大,能引起地面建筑的水平振动。面波的传播是平面的,衰减较体波慢,故能传播到很远地震波的传播以纵波最快,横波次之,面波最慢。因此,地震时一般先出现由纵波 引起的上下颠簸,而后出现横波和面波造成的房屋左右摇晃和扭动。 青岛黄海职业学院教师教案 教案内容及教学过程提示与补充

重庆市建筑地基基础设计规范

重庆市建筑地基基础设计规范 第一节、术语 地基 subgrade,foundation soils 承受建筑物基础传来的各种作用的岩土体。 基础 foundation 将结构所随的各种作用传递到地基上的结构组成部分。 土岩组合地基 soil-rock composite subgrade 由土与岩石(或大块弧石)组成的地基 填土地基 fill-foundation soil 由人工填土组成的地基洞穴地基foundation with cavern 地基受力层范围内存在着洞穴的地基 地基承载力特征值 characteristic value of subgrade bearing capacity 具有一定安全储备的地基承载能力代表值 扩展基础 spread foundation 底部截面扩大的基础。分为无筋扩展基础和有筋扩展基础两类 刚性下卧层 rigid sub-layer 相对上方持力层而言其压缩模量或变形模量很大的土层或岩层 桩基础 pile foun dati on 由柱或桩与连接于桩顶的承台所组成的基础 嵌岩桩 rock-socketed piles 端部嵌入基岩不小于1倍桩径的桩 基坑支护结构 support ing of foun dati on pit

为保持基坑稳定、控制基坑变形而兴建的结构 第二节、基本规定 1、根据地基基础损坏造成建筑物破坏后果(危及人的生命,造成的经济损失、社会环境影响及修复的可能性)的严重性,将建筑物分为三个安全等级,按表3.0.2选用。 2、岩土的分类及工程特性指标应由工程地质勘察报告提供。 岩体分类有:1.岩石根据坚硬程度分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩及极软岩。 2.岩石根据风化程度分为强风化、中等风化、和微风化。 3、岩层根据单层厚度分为巨厚层(H>1.0)、厚层(1.0>H>0.5)、中厚层(0.5>H>0.1)和薄层(H<0.1) 4、按岩体结构类型分为整体状结构、块状结构、层状结构、碎裂结构、和散体结构。 5、按岩体裂隙发育程度分为不发育、较发育、发育。 6、按岩体完整程度分为完整、较完整、较不完整、不完整、和极不完整。 7、粒径大于2mm勺颗粒含量超过全重的50%勺土应定名为碎石土。

抗震设计答辩

第一章:抗震设计原则 1.构造地震:由于地壳构造运动使深部岩石的应变超过容许值,岩层发生断裂、错动而引起的地面振动。 2.震源:地壳深处发生岩层断裂、错动的地方。震源深度:震源至地面的距离。<60km,浅源地震;60~300km,中源地;>300km,深源。我国绝大部分为浅源地震,一般5~40km。震中:震源正上方的地面。震中区:震中邻近地区。震中距:地面上某点至震中的距离 3.地震波:地震发生时,变形能以波的形式从震源向四周传播。 8.纵波(压缩波,又称P波) :振动方向与波的传播方向一致。周期短,振幅小,波速快,一般200~1400m/s,纵波引起地面垂直方向的振动。 9.横波(剪切波,又称S波) :振动方向与波的传播方向垂直。周期长,振幅大,波速慢,一般100~800m/s。横波引起地面水平方向的振动。 8.震级:衡量一次地震释放能量大小的等级(M)。M=lgA 震级增加一级,振幅(amplitude)增加10倍,释放的能量增加32倍。一般来说,M<2的地震,人们感觉不到,称为微震;M=2~4的地震称为有感地震;M>5的地震,对建筑物就要引起不同程度的破坏,统称为破坏性地震;M>7的地震称为强烈地震或大地震;M>8的地震称为特大地震。 9.地震烈度:地震时在一定地点引起的地面震动及其影响的强弱程度 10.地震基本烈度:一个地区的基本烈度是指该地区在今后50年期限内,在一般场地条件下可能遭遇超越概率为10%的地震烈度。 11. 建筑抗震设防分类(使用功能的重要性和地震灾害后果的严重性) 甲类建筑(特殊设防类):属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑。 乙类建筑(重点设防类):属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑。 丙类建筑(标准设防类):属于甲、乙、丁类建筑以外的一般建筑。 丁类建筑(适度设防类):属于抗震次要建筑。 12. 抗震设防烈度:是指按国家规定的权限作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。一般采用地震烈度区划图的基本烈度。抗震设防烈度为6度时,对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。 建筑抗震设防标准: 1. 甲类建筑:地震作用应按高于本地区抗震设防烈度确定;抗震措施按本地提高一度确定。 2. 乙类建筑:地震作用应按本地区抗震设防烈度确定;抗震措施按本地提高一度确定。 3. 丙类建筑:地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。 4. 丁类建筑:地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施允许比本地区抗震设防烈度适当降低,但当为6度时不应降低。 抗震设防烈度为6度时,对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。 13.抗震设防目标:“三水准,两阶段”, “三水准”设计原则: 第一水准:当遭遇到多遇的低于本地区设防烈度的地震(小震)影响时,建筑一般应不受损坏或不需要修理仍能继续使用。 第二水准:当遭遇到本地区设防烈度的地震(中震)影响时,经一般修理或不修理仍能继续使用。 第三水准:当遭遇到高于本地区设防烈度的罕遇地震(大震)时,建筑不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。 “两阶段”设计法: 第一阶段设计:按小震作用效应和其他荷载的基本组合验算结构构件的承载能力,以及在小震作用下验算结构的弹性变形。以满足第一水准抗震设防目标的要求。

第二章 场地与地基基础抗震

第二章场地与地基基础抗震 一、选择题 1、选择建筑物场地时,首先应知道该场地的地质、地形、地貌对建筑抗震是否有利、不利和危险,下列叙述正确的是[A] A.坚硬土、液化土和地震时可能滑坡的地段分别是对建筑抗震有利、不利和危险地段; B.坚硬土、密实均匀的中硬土和液化土分布分别是对建筑抗震有利、不利和危险地段; C.密实的中硬土、软弱土和半填半挖地基分别是对建筑抗震有利、不利和危险地段; D.坚硬土、地震时可能发生崩塌的部位和地震时可能发生地裂的部位分别是对建筑抗震有利、不利和危险地段。 2、划分有利、不利和危险地段的因素有:I.地质 II.地形 III.地貌 IV.场地覆盖层厚度 V.建筑物的重要性 VI.基础类型,其中正确的是:[A] A.I、II、III B.IV、V、VI C.I、IV、V D.II、V、VI 3、下列何种措施不能减轻液化对建筑物的影响?[C] A.选择合适的基础埋深; B.调整基础底面积; C.加强基础强度; D.减轻荷载、增强上部结构的整体刚度和均匀对称性。 二、填空题 1、我国将建筑场地划分为四个类别,各类别根据场地覆盖层厚度和土层等效剪切波速确定。 2、场地土的类型按土层剪切波速大小划分为坚硬土或岩石、中硬土、中软土、软弱土。 3、地基土液化判别过程可以分为初步判别和_标准贯入试验判别两大步骤。当饱和土标准贯入锤击数 (未经杆长修正)大于液化判别标准贯入锤击数临界值时,应判别为_不液化_。 4、高宽比大于4的高层建筑,在地震作用下基础底面不宜出现拉应力;其他建筑基础底面与地基土之 间零应力区面积不应超过基础底面面积的15% 。 三、名词解释 活断层:地质历史上形成的晚更新世以来有活动,且将来有可能再度活动的断裂。 发震断层:具有潜在地震活动的断层,不属场地烈度问题所考虑的范围。 沙土液化:地下水位以下的饱和的松砂和粉上在地震作用下,上颗粒之间有变密的趋势。但因孔隙水来不及排出,使土颗粒处于悬浮状态形成如液体一样,这种现象就称为上的液化。影响土的液化的因素:土层的地质年代和组成;土层的相对密度;土层的埋深和地下水位的深度;地震烈度和地震持续时间等。 标准贯入试验判别:钻孔至试验土层上15cm处,用63.5公斤穿心锤,落距为76cm,打击土层,打入30cm所用的锤击数记作N63.5,称为标贯击数。用N63.5与规范规定的临界值Ncr比较来确定是否会液化。

GB 地基基础设计规范

《地基基础设计规范》GB 50007-2011 【28条】 根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度,地基基础设计应符合下列规定: 1 所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定; 2 设计等级为甲级、乙级的建筑物,均应按地基变形设计; 3 设计等级为丙级的建筑物有下列情况之一时应作变形验算: 1) 地基承载力特征值小于130kPa ,且体型复杂的建筑; 2) 在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起地基产生过大的不均匀沉降时; 3) 软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时; 4) 相邻建筑距离近,可能发生倾斜时; 地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未完成时。 4 对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物,尚应验算其稳定性; 5 基坑工程应进行稳定性验算; 6 建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时,尚应进行抗浮验算。 地基基础设计时,所采用的作用效应与相应的抗力限值应符合下列规定: 1 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时,传至基础或承台底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的标准组合;相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值; 2 计算地基变形时,传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合,不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值; 3 计算挡土墙、地基或滑坡稳定以及基础抗浮稳定时,作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合,但其分项系数均为。 4 在确定基础或桩基承台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时,上部结构传来的作用效应和相应的基底反力、挡土墙土压力以及滑坡推力,应按承载能力极限状态下作用的基本组合,采用相应的分项系数。当需要验算基础裂缝宽度时,应按正常使用极限状态作用的标准组合; 5 基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关规范的规定采用,但结构重要性系数(γo) 不应小于。 高层建筑基础的埋置深度应满足地基承载力、变形和稳定性要求。位于岩石地基上的高层建筑,其基础埋深应满足抗滑稳定性要求。

岩石地基基础设计要求

岩石地基基础设计要求 岩石地基基础设计要求 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011中第6.5节规定 6.5.1岩石地基基础设计应符合下列规定: 1、置于完整、较完整、较破碎岩体上的建筑物可仅进行地基承载力计算; 2、地基基础设计等级为甲、乙级的建筑物,同一建筑物的地基存在坚硬程度不同,两种或多种岩体变形模量差异达2倍及2倍以上,应进行地基变形验算; 3、地基主要受力层深度内存在软弱下卧岩层时,应考虑软弱下卧岩层的影响进行地基稳定性验算; 4、桩孔、基底和基坑边坡开挖应控制爆破,到达持力层后,对软岩、极软岩表面应及时封闭保护; 5、当基岩面起伏较大,且都使用岩石地基时,同一建筑物可以使用多种基础形式; 6、当基础附近有临空面时,应验算向临空面倾覆和滑移稳定性。存在不稳定的临空面时,应将基础埋深加大至下伏稳定基岩;亦可在基础底部设置锚杆,锚杆应进入下伏稳定岩体,并满足抗倾覆和抗滑移要求。同一基础的地基可以放阶处理,但应满足抗倾覆和抗滑移要求;

7、对于节理、裂隙发育及破碎程度较高的不稳定岩体,可采用注浆加固和清爆填塞等措施。 6.5.2对遇水易软化和膨胀、易崩解的岩石,应采取保护措施减少其对岩体承载力的影响。 在岩石地基,特别是在层状岩石中,平面和垂向持力层范围内软、硬岩相间出现很常见。在平面上软硬岩石相间分布或在垂向上硬岩有一定厚度、软岩有一定埋深的情况下,为安全合理的使用地基,就有必要通过验算地基的承载力和变形来确定如何对地基进行使用。岩石一般可视为不可压缩地基,上部荷载通过基础传递到岩石地基上时,基底应力以直接传递为主,应力呈柱形分布,当荷载不断增加使岩石裂缝被压密产生微弱沉降而卸荷时,部分荷载将转移到冲切锥范围以外扩散,基底压力呈钟形分布。验算岩石下卧层强度时,其基底压力扩散角可按30°~40°考虑。由于岩石地基刚度大,在岩性均匀的情况下可不考虑不均匀沉降的影响,故同一建筑物中允许使用多种基础形式,如桩基与独立基础并用,条形基础、独立基础与桩基础并用等。基岩面起伏剧烈,高差较大并形成临空面是岩石地基的常见情况,为确保建筑物的安全,应重视临空面对地基稳定性的影响。

地基基础的抗震设计

地基基础的抗震设计 摘要:基于世界各地日益频繁的地震,在设计地基基础时考虑其抗震性,提高建筑物的抗震性能,把地震所带来的灾害降到最小程度,从而最大限度的保障了人们的生命和财产。 关键字:地震;地基;基础;抗震 abstract: based on all over the world increasingly frequent earthquake, this paper considered the earthquake resistance when designing foundation basis and improved the seismic performance of the building.so it can reduce the disaster to the minimum degree caused by the earthquake.at the same time it can provide maximum security for thepeople’s lives and property . key word: earthquake; foundation; basis; earthquake-resistance 中图分类号:p315 文献标识码:a 文章编号: 随着科技的发展,随着全球网络信息的普及,我们了解到,全世界能造成严重破坏的地震平均每年大约有十八次。对于地震这种天灾人祸,我们无法避免,只能通过提高各种构造物的抗震性能,来尽量把灾害降到最小程度。 地震是由内力和外力地质作用引起的地壳震动现象,是一种难以把握的随机振动,其自身的复杂性和不确定性对于准确预测房屋遭遇的参数和特性无疑是现代建筑科技的挑战。根据地震的成因,可

土木工程抗震设计基础知识考试题

一、填空题(本大题共10小题,每题3分,共30分) 2.已知一水塔可简化为单自由度体系,kN mg 100=,位于Ⅱ类场 地第二组,基本烈度为7度(地震加速度为g 1.0),阻尼比 03.0=ξ, 结构自振周期s T 99.1=。则水平地震作用EK F 为__________。 3.局部突出屋顶处的附属物,因受___________的影响,震害 较重,故水平地震剪力应放大至_________倍,但增大部分不向下部结构传递。 4.建筑抗震设计在总体上要求把握的基本原则可以概括为 _注意场地选择 把握建筑体型 利用结构延性 设置多道防线 重视非结构因素 五条。 5.建筑场地的选择原则__________ __________ __________ 6.建筑平面不规则的三种类型是 __________ _ _________ __________ 7.按照土层绝对刚度定义的覆盖层厚是指___________或_ _________至地表面的距离。 8. 结构的地震反应包括__________ __________ __________ 反应。 9.计算地震作用的方法可分为__________ __________ __________ 三大类。

10.抗震设计中,箍筋末端应做_________弯钩,弯钩平直部分的长度不小于箍筋直径的______倍。 二、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 1."小震不坏,中震可修,大震不倒"是建筑抗震设计三水准的设防要求。所谓小震,下列何种叙述为正确?【】 A. 6度或7度的地震 B. 50年设计基准期内,超越概率大于10%的地震?C. 50年设计基准期内,超越概率约为63%的地震 2.多遇地震作用下层间弹性变形验算的D.6度以下的地震? 主要目的是下列所哪种?【】 A. 防止结构倒塌 B. 防止结构发生破坏C .防止非结构部分发生过重的破坏D .防止使人们惊慌 3.框架—剪力墙结构的内力与变形随刚度特征值λ的变化规律是【】。 A..随λ的增大,剪力墙所分担的水平力增大 B.随λ的增大,剪力墙所分担的水平力减小 C. 随λ的增大,剪力墙所分担的水平力不变 D.随λ的增大,侧向变形曲线趋于弯曲型曲线 4.建筑设防烈度为8度时,相应的地震波加速度峰值当时取下列

建筑结构安全等级、建筑抗震设防类别、地基基础设计等级、框架的抗震等级

建筑结构安全等级. 0.8 建筑结构设计时,应根据结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等)的严重性,采用不同的安全等级。建筑结构安全等级的划分应符合表1.0.8 的要求 表1.0.8 建筑结构的安全等级 安全等级破坏后果建筑物类型 一级很严重重要的房屋 二级严重一般的房屋 三级不严重次要的房屋 注1 对特殊的建筑物,其安全等级应根据具体情况另行确定; 2 地基基础设计安全等级及按抗震要求设计时建筑结构的安全等级,尚应符合国家现行有关规范的规定。 建筑抗震设防类别 3.0.2 建筑工程应分为以下四个抗震设防类别: 1特殊设防类:指使用上有特殊设施,涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果,需要进行特殊设防的建筑。简称甲类。 2 重点设防类:指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑,以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果,需要提高设防标准的建筑。简称乙类。 3 标准设防类:指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑。简称丙类。 4 适度设防类:指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害,允许在一定条件下适度降低要求的建筑。简称丁类。 3.0.3 各抗震设防类别建筑的抗震设防标准,应符合下列要求: 1 标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。 2 重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3 特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。

《建筑地基基础设计规范

竭诚为您提供优质文档/双击可除《建筑地基基础设计规范 篇一:建筑地基基础设计规范 关于发布国家标准《建筑地基基础设计规范》的通知 建标[20xx]46号 根据我部《关于印发的通知》(建标[1997]108号)的要求,由建设部会同有关部门共同修订的《建筑地基基础设计规范》,经有关部门会审,批准为国家标准,编号为gb50007—20xx,自20xx年4月1日起施行。其中,3.0.2、3.0.4、5.1.3、5.3.1、5.3.4、5.3.10、6.1.1、6.3.1、6.4.1、7.2.7、 7.2.8、8.2.7、8.4.5、8.4.7、8.4.9、8.4.13、8.5.9、8.5.10、 8.5.18、8.5.19、9.1.3、9.1.6、9.2.8、10.1.1、10.1.6、10.1.8、10.2.9为强制性条文,必须严格执行。原《建筑地基基础设计规范》gbj7—89于20xx年12月31日废止。 本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释,中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释,建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 20xx年2月20日

第1章总则 第1.0.1条为了在地基基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全适用,技术先进,经济合理,确保质量,保护环境.制定本规范. 第1.0.2条地基基础设计,必须坚持因地制宜,说地取材,保护环境和节约资源的原则;根据岩土工程勘察资料,综合 考虑结构类型,材料情况与施工条件等因素,精心设计. 第1.0.3条本规范适用于工业与民用建筑(包括构筑物)的地基基础设计.对于湿陷性黄土,多年冻土,膨胀土以及在地震和机械振动荷载作用下的地基基础设计,尚应符合现行有关标准,规范的规定. 第1.0.4条采用本规范设计时,荷载取值应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》gb50009的规定;基础的计算尚应符合现行国家标准>gb50010和>gb50003的规定.当基础处于侵蚀性环境或受温度影响时,尚应符合国家且行的有关强性规范的规定,采取相应的防护措施. 第2章术语和符号 2.1术语 第2.1.1条地基subgradefoundationsoils为支承基础的土体或岩体. 第2.1.2条基础foundation 将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部

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