地层地震反应对地下结构的影响
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坡地建筑的地震作用放大系数讨论摘要:本文结合工程实例,对规范要求在“条状突出的山嘴、高耸独立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘”等抗震不利地段建造的丙类及丙类以上建筑时,尚应估计不利地段对设计地震动参数可能产生的放大作用,其水平地震影响系数最大值应乘以增大系数这一规范条文的理解和应用进行讨论。
一、前言云南地区是地震高发地,半数以上土地面积属于7度以上地震烈度设防区,并且处于云贵高原,山地面积比例大。
大部分地区处于陡坡、山坡上。
根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010强制性条文规定,当需要在条状突出的山嘴、高耸独立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙类以上建筑时,地震影响系数最大值应乘以增大系数,以此来考虑山地建筑的震害危险。
从宏观震害经验和地震反应分析结果所反映的总趋势,大致可以归纳为以下几点:高突地形距离基准面的高度越大,高处的反应愈强烈;离陡坎和边坡顶部边缘的距离愈大,反应相对减小;从岩土构成方面看,在同样地形条件下,土质结构的反应比岩质结构大;高突地形顶面愈开阔,远离边缘的中心部位的反应是明显减小的;边坡愈陡,其顶部的放大效应相应加大。
二、工程概况天宇泽园项目位于昆明市北市区,地形北高南低,西高东低。
拟建的“天宇泽园”净用地面积100715.05m2,地上总建筑面积130342.49 m2,地下总建筑面积45182.9m2(纯地下车库建筑面积25792.7m2,洋房地下夹层建筑面积1613.40m2,叠拼地下室建筑面积14736.80m2,高层地下夹层建筑面积3040.00m2),容积率1.29,建筑基底面积25766.20m2,绿化率40.00%,建筑密度25.58%。
本文以异形叠拼住宅47栋为例分析在陡坡上的地震作用放大。
47栋具体位置详图二示意:图二示意图该建筑为钢筋混凝土剪力墙结构,地下局部1层,地上5层,室外地面至主屋面高度15.900m。
本工程安全等级为二级,设计合理使用年限:50年。
地铁车站抗震设计分析摘要:地铁地下结构是城市重要的公共基础设施,对城市生命和经济具有重大意义,因此对地铁地下结构进行抗震设计是非常必要的。
本文以某标准两层车站为计算模型,采用反应位移法和时程分析法两种方法进行地铁车站结构地震反应计算,并结合相关规范对计算结果进行了分析讨论,为类似工程及地下结构抗震研究具有一定的参考意义。
引言随着城市化的不断发展,为解决交通拥挤及效率问题,我国各大城市地铁建设迅猛发展。
地铁工程是城市重要的社会公共基础设施,其结构复杂且一旦损坏难以修复,会造成重大的经济损失。
而地铁等地下结构在地震中遭受重大震害的情况已有先例,如1985年墨西哥Ms8.1级地震造成的地铁隧道和车站结构破坏、1995年日本阪神Ms7.2级地震引起神户市大开地铁车站的严重破坏[1-3],因此对地下结构进行抗震分析是十分必要的。
众多学者对地铁等地下结构的抗震理论及规范进行了研究。
刘晶波等[4]阐述了地下结构抗震分析的五个关键问题,包括动力分析模型、结构-地基系统动力相互作用问题分析方法、地铁地下结构地震破坏模式和抗震性能评估方法、抗震构造措施,和地铁区间隧道穿越地震断层的设计方案及工程措施。
侯莉娜等[5]将《城市轨道交通结构抗震设计规范》和地上民用建筑抗震设计规范进行了对比分析,指出地铁地下结构可遵循“两水准、两阶段”的设计思路及地下结构抗震设计地震动参数应与其设计基准期一致等。
陈国兴等[6]对地下结构震害、动力离心机和振动台模型试验,以及工程师在地下结构抗震分析中可能用到的有效设计与分析方法等方面涉及的重要问题进行了简要和全面的回顾。
本文结合某标准两层车站的工程实例,阐述地铁地下结构抗震反应分析方法,并对计算结果进行分析,为城市地下结构抗震评估提供一定参考。
1.车站抗震反应分析概况1.1工程概况车站结构型式为地下两层两跨箱型框架结构,明挖法施工,标准段宽为20.1m,基坑开挖深度约为17m。
标准段剖面图如图1所示。
实例分析地铁车站抗震设计引言1地铁车站震害实例分析在阪神地震中,神户市地铁多数车站有震害现象发生,尤其是大开车站(Daikai Subway Station)和上泽车站(Kamisawa Station),破坏最为严重,混凝土中柱开裂倒塌、顶板和楼板断裂坍塌、侧墙开裂等破坏现象随处可见。
其他车站的中柱、顶板、楼板和侧墙部位也有破坏现象,但总体来说,破坏较为轻微。
该车站用明挖法于1964年建成,中间柱(400×1000�,�3.5m)约30根完全破坏,顶板下沉约3m,车站断面变成M形,中柱上端或下端混凝土剥落,钢筋屈曲。
在线路方向及垂直方向上,轴向钢筋鼓出,箍筋也有许多破坏的,在侧墙的隅角部位也发生裂缝及变位但无显著破坏。
国内外学者根据地铁车站结构在阪神地震中出现的严重破坏进行了许多研究,结果表明:(1)中柱是地铁车站结构抗震的薄弱环节,对其抗震性能的设计应引起重视;大开车站的中柱是由于水平和竖向地震作用下产生了较大内力,从而导致了整个地下结构的破坏;(2)直下型地震的强地面运动破坏作用对地铁车站的破坏很大;(3)采用冲量理论分析竖向地震作用对中柱破坏的影响,发现竖向地震动作用下地下结构所产生的内力比水平地震动作用下产生的内力还要大,这能较好的解释中柱破坏的震害现象,说明竖向地震作用对地铁车站结构的破坏有显著影响。
2 地铁车站震害机理分析地铁车站震害形态的差异与地震强度、震源距、地震波的特性、地震力的作用方向、地质条件、车站结构与周围土体介质的相对刚度及施工方法、施工的难易程度等有密切关系。
根据以往地下结构在地震时所表现的行为可知,地震的主要或次要效应均可使车站结构遭受破坏。
该效应包括两个方面:第一种效应是土体失稳,指土体的变形、差异位移、震陷和液化。
该类型的破坏多数发生在水文地质条件变化较大、断层破碎带、浅埋地段或车站结构刚度远大于周围土层刚度的土体介质中,是目前公认的主要破坏形式。
第二种效应是地震惯性力,指强烈的地层运动在结构中所产生的惯性力所造成的破坏。
【2017年整理】地震反应谱、设计反应谱与地震影响系数谱曲线地震反应谱、设计反应谱与地震影响系数谱曲线一直对反应谱这个东西,进来在听完一些免费结构讲座之后,自己总结了一下,梳理了一下几个概念,当然理解这些概念还需要对地震动的一些基本概念有一定理解,下次有机会再将地震动的东西总结一下,希望对初学者有点作用,文中所用图均来自网上。
1. 地震反应谱可理解为一个确定的地面运动,通过一组阻尼比相同但自振周期各不相同的单自由度体系,所引起的各体系最大反应与相应体系自振周期间的关系曲线。
但是, 不同场地类别和震中距对反应谱有影响,因而不能直接用于抗震设计,需专门研究可供结构抗震设计用的反应谱,称为设计反应谱。
由结构动力学789地震系数,该参数可将地震动幅值对地震反应谱的影响分离出来。
与基本烈度的关系基本烈度地震系数k0.050.10(0.15)0.20(0.30)0.40(另:本人对其结果很是不解,由后文可知,地震影响系数最大值等于的地震系数,而《抗震规范》2010表5.1.4-1除以2.25后应该为基本烈度地震系数kJt-/ J w *购)地震系数 2.25 倍0.0170.0355(0.0533)0.071(0.106)0.142欢迎大家讨论〜)a 八=动力系数,是体系最大绝对加速度的放大系数特点:a.是一种规则化的地震反应谱,且动力系数不受地震动振幅的影响。
b.与地震反应谱具有相同的性质,受到体系阻尼比,以及地震动频谱(场地条件和震中距)的影响。
调整:1、为了消除阻尼比的影响由于大多数实际建筑结构的阻尼比在0.05左右,取确定的阻尼比然后不同建筑物根据公式相应调整。
2、按场地震中距将地震动记录分类,消除地震动频谱对地震动的影响。
3、计算每一类地震动记录动力系数的平均值考虑类别相同的不同地震动记录动力系数的变异性。
经过上述三条措施后,再将计算得到的P (T)平滑化后,可得到抗震设计采用的动力系数谱曲线。
工e说讣来fl的站力•罠丁厂lit动耕盘阀期.蚣墙豪捋叽酿尼《鳖卓《”联】』3.地震影响系数谱曲线吏汇:反应谱的局限性:不能反映地震的持续时间(加速度幅值)不能考虑多点激励的影响(刚性地基)不能反映建筑物质量和刚度分布的不均匀不能反映多个阻尼的情况不能反映场地条件和卓越周期的影响不能反映低周疲劳的影响不能反映结构周期不确定性的影响1,万,1,千地质测量质量要求表(吉林参考)11,万1,5千1,2千1,千1,万草测1,2千草沉1对地层划分到组或阶,如范围大应进一步二分或三分,确定1.在1,万分成的基础上,按岩层、岩性特一般地段的研究程含矿层或地积其时代,测定其厚度及产状点进一步详细划分岩层,研究岩石的物质成度可低于1,万或成矿有利质岩2.对标志层、成矿有利的岩层在图上的宽度大于1毫米者应扩分、结构、构造特征,胶结物性质,结核体与之相似。
地铁车站结构抗震分析摘要:随着城市化的进程,各个城市的规模日益扩大,进几年来各个城市对城市轨道交通建设的投入也不断加大。
过去人们普遍认为,地下建筑结构具有良好的抗震性能。
然而近年来世界各地已发生的地震灾害中,发现很多地下结构也遭受了不同程度的破坏,甚至部分出现了很严重的破坏。
目前地铁抗震设计主要参考《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB 50909-2014)进行抗震计算。
本文将以浙江金华地铁工程的某个地下车站为例,采用“I反应位移法”分析地震作用的工况,并提出一些抗震方面的意见和建议。
关键词:城市轨道交通;抗震性能;反应位移法;地震作用工况1 车站抗震设计概况1.1工程概况地铁车站为金华-义乌-东阳市域轨道交通工程一个站。
车站为地下一层侧式车站,主体结构为地下一层单柱双跨钢筋混凝土框架结构,标准段宽度为17.6m,顶板覆土厚度2.8-3.2m,底板埋深12.1m,车站总长291.1m。
车站结构采用明挖法施工。
图一:车站标准横断面1.2抗震设防目标依据住房和城乡建设部下发的《市政公用设施抗震设防专项论证技术要点(地下工程篇)》及《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB50909-2014),并考虑到轨道交通地下车站的重要性和震后修复难度,抗震设防目标如下:(1)结构在遭受相当于本工程抗震设防烈度的地震影响时,即475年一遇地震动作用下,不破坏或轻微破坏,应能够保持其正常使用功能,结构处于弹性工作阶段,不应因结构的变形导致轨道的过大变形而影响行车安全;(2)结构在遭受高于本工程抗震设防烈度的罕遇地震(高于设防烈度1度)影响时,即2450年一遇地震动作用下可能破坏,经修补,短期内应能恢复其正常功能,结构局部进入弹塑性工作阶段。
475年一遇地震作用,对应50年超越概率10%地震作用,即《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB50909-2014)中E2地震作用。
2450年一遇地震作用,对应50年超越概率2%地震作用,即《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB50909-2014)中E3地震作用。
石油勘探中的地震解释与解释技术在石油勘探领域中,地震解释和解释技术是十分重要的工具。
通过地震解释和解释技术,我们可以获取有关地下地质结构和油气储集体的详细信息。
本文将就石油勘探中的地震解释与解释技术展开讨论。
一、地震解释的基本原理地震解释是通过分析地震波传播的速度、振幅和频率等特征,来推断地下结构及其性质的过程。
其基本原理是利用地震波在不同介质中传播速度的差异,以及地震波在地下各层界面上的反射、折射、干涉等现象,从而推断地层的分布、构造、岩性以及油气储集体的形态等信息。
地震解释的过程主要包括地震数据采集、处理和解释。
首先,需要将地震仪器放置在地面或水中,并通过震源激发地震波。
接着,地震波在地下的传播路径中与地下结构相互作用,并被地下介质所记录。
随后,通过地震数据处理技术,可以剖析和校正地震数据,去除环境噪声和仪器响应等因素的干扰,并将数据转换成地震剖面。
最后,利用地震剖面中的特征,如反射界面、反射振幅等,进行地震解释,得出地下结构和储集体的有关信息。
二、地震解释技术在石油勘探中,常用的地震解释技术主要包括岩性解释、层序解释和构造解释等。
1. 岩性解释岩性解释是通过分析地震剖面上反射振幅、相位等信息,来确定地下岩石性质的过程。
根据岩石在地震剖面上的特征,如振幅的大小、相对位置的变化等,可以推断出地下岩石的性质,包括岩性、岩石圈等。
2. 层序解释层序解释是指通过分析地震剖面上反射界面的几何关系和相对位置,来推断地下不同层序的过程。
在地震剖面上,不同沉积层之间存在着层序间不连续面,通过分析这些不连续面的特征,可以判断沉积层的分布、整体趋势等。
3. 构造解释构造解释是指通过分析地震剖面上的断层、褶皱、背斜等构造特征,来判断地下构造单元的性质和规模的过程。
通过识别和分析地震剖面上构造特征的变化,可以了解地下构造单元的发育情况、断裂带的分布和形态等。
三、地震解释的挑战和前景在地震解释的过程中,面临着许多挑战。
地震是一种自然灾害,对水资源与水环境产生了广泛的影响。
地震可能引发地下水位变化、水源污染和水体富营养化等问题,严重威胁着水资源的可持续利用和水环境的健康。
本文将详细探讨地震对水资源与水环境的影响,并提出相应的应对措施。
地震对水资源的影响:1. 地下水位变化:地震会导致地下断层的滑动和地壳变形,进而引起地下水位变化。
地震可能使得原本稳定的地下水位发生上升或下降,造成地下水资源的重新分布和利用难度的增加。
这对于依赖地下水供水的地区来说,可能导致水源的紧缺和水利设施的破坏。
2. 水源污染:地震可能导致水源受到污染,尤其是地震灾区附近的地表水源。
地震可能破坏水库、管道和水井等水利设施,使得水源受到污染或无法正常供水。
此外,地震还可能引发土壤侵蚀和地层的破裂,导致污染物渗入地下水,进一步影响水质。
3. 水体富营养化:地震可能导致土壤侵蚀和山体滑坡等现象,使得大量泥沙和有机质进入水体中。
这些物质的输入会导致水体富营养化,即水体中氮、磷等营养物质的浓度过高,引发水华、藻类爆发和水生生物死亡等问题,破坏水生态系统的平衡。
地震对水环境的影响:1. 水生态系统破坏:地震可能导致水生态系统的栖息地破坏和生物多样性丧失。
地震引发的地质灾害,如山体滑坡和土石流,会摧毁河流、湖泊和湿地等水生态系统的生境,影响水生物种群的生存和繁衍。
2. 水体安全问题:地震可能导致水库、堤坝和水利设施的破坏,威胁人们的生命安全和财产安全。
水库和堤坝的破坏可能引发洪水和泥石流等灾害,造成大量的人员伤亡和财产损失。
应对措施:1. 加强地震监测与预警:加强地震监测和预警系统的建设,提前获得地震信息,为应对措施的制定提供科学依据。
及时发布地震预警,帮助人们采取措施避免灾害发生,减少损失。
2. 水资源管理与保护:加强水资源管理与保护,确保水资源的可持续利用。
通过合理规划水资源开采和利用,合理分配水资源,避免过度开采和浪费。
加强水源地保护,减少污染物对水体的影响。
结构地震反应的分析方法与理论随着人们对地震和结构动力特性认识程度的加深,结构的抗震理论大体可以划分为静力分析、反应谱分析和动力分析三个阶段。
2.2.1静力分析理论水平静力抗震理论[25]始创于意大利,发展于日本。
该理论认为:结构所受的地震作作用可以简化为作用于结构的等效水平静力,其大小等于结构重力荷载乘以地震系数,即: /F G g kG =α= (2.1)静力理论认为结构是刚性的,故结构上任何一点的振动加速度均等于地震动加速度,结构上各部位单位质量所受到的地震作用是相等的。
它忽略了结构的变形特征,没有考虑结构的动力特性,与实际情况相差较远。
随着工程抗震研究的发展,对地震认识的深入,此法已经淘汰。
2.2.2反应谱理论上世纪40年代以后,由于计算机技术的应用,在取得了较多的强震记录的基础上,产生了反应谱理论。
反应谱分析方法[25][26]是一种将模态分析的结果与一个已知的谱联系起来计算模型的作用效应的分析技术。
反应谱是指单自由度体系最大地震反应与结构体系自振周期的关系曲线。
为了便于计算,《抗震规范》采用相对于重力加速度的单质点绝对最大加速度,即/a S g 与体系自振周期T 之间的关系作为设计用反应谱,并将/a S g 用α表示,称为地震影响系数,如图2-5所示。
单自由度弹体系水平地震反应微分方程为:()()()()0mx t cx t kx t mx t ++=- (2.2)由上式得:()()()()0m x t x t k x t c x t-+=+⎡⎤⎣⎦ (2.3) 上式等号右边的阻尼力项()cx t 相对于弹性恢复力项()kx t 来说是一个可以略去的微量,故:()()()0m x t x t kx t -+=⎡⎤⎣⎦ (2.4)由反应谱理论,水平地震作用为:/a a F mS S gG G ===α (2.5)/a S g α= (2.6)α——地震影响系数;a S ——质点的绝对最大加速度;图2-5 地震影响系数α曲线Fig.2-5 seismic influence coefficient α vurves上升阶段 ()max 0.45 5.5T α=+α (00.1T ≤≤) (2.7) 水平阶段 α=max α (0.1g T T <≤) (2.8)曲线下降段 max g T T γ2⎛⎫α=ηα ⎪⎝⎭(5g g T T T <≤) (2.9) 直线下降段 ()max 0.25g T T γ21⎡⎤α=η-η-α⎣⎦ (5 6.0g T T <≤) max α——地震影响系数最大值;g T ——场地特征周期。
一维场地地震反应分析
在进行一维场地地震反应分析时,主要包含以下几个步骤:
1.场地特性分析:首先需要对场地的地质特征进行研究和分析,如场
地的地层分布、层厚、波速等。
这些特性对地震波的传播速度和频谱进行
影响。
2.地震波输入:在进行场地反应分析时,需要选择适当的地震波输入
作为地震动的输入条件。
地震波输入可以选择单个地震波,也可以选择地
震波记录的统计目标谱。
3.场地参数求解:通过对场地的地层特性进行反演和计算,可以得到
场地的动力参数,如场地的传播速度和阻尼比等。
4.地震波传播:根据场地的地质特征、场地参数和地震波输入条件,
可以通过合适的数值模拟方法,如传统边界元法、频域法等,进行地震波
的传播计算。
5.地震反应计算:通过求解一维波动方程,可以计算得到场地上的地
震反应,如速度、位移和应力等。
根据地震反应的结果,可以评估场地的
地震响应特性,如峰值加速度、响应谱等。
一维场地地震反应分析的结果对于地震工程设计和地震风险评估具有
重要意义。
它可以帮助工程师和研究人员了解地震波的传播特性和场地的
地震反应性能,从而指导地震工程设计的安全性和经济性。
在实际应用中,一维场地地震反应分析通常与工程结构的动力响应分析和地震动输入响应
谱法相结合,形成一个完整的地震风险评估体系。
需要注意的是,一维场地地震反应分析中的模型假设和参数选择对于结果的准确性和可靠性起着重要的作用。
因此,在进行一维场地地震反应分析时,需要充分考虑场地的实际特征,严格遵守建模原则和模型参数的合理性原则,从而得到较为准确和可靠的分析结果。
液化地层下地铁工程抗地震液化措施研究蒋清国【摘要】地震液化可能诱发极为严重的破坏,已成为工程领域的重要研究课题.目前,在可液化地层下地铁工程抗地震液化设计及施工经验较少,且现行规范针对液化地层所给定的处理原则在工程实际应用中较难操作.本文以天津地铁5号线穿越中等-严重液化粉土层区段为工程背景,同时以地震液化机理、影响因素及抗液化规范的应用为基础,结合数值模拟及现场试验,给出了地铁工程抗地震液化处理措施建议,并对各项措施的适用性进行了分析.研究结果表明:抗液化措施应结合地铁结构型式、结构与液化土层的相互位置关系、液化土层的厚度、液化等级以及周边环境等因素综合确定;在结构承载力及抗浮稳定性验算中应计入土层液化引起的土压力增加、摩阻力降低以及浮力增加等因素的影响:注浆加固对盾构区间抗地震液化有利.【期刊名称】《震灾防御技术》【年(卷),期】2015(010)001【总页数】13页(P95-107)【关键词】地下工程;地震;液化粉土;地铁车站;盾构区间;抗液化措施【作者】蒋清国【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安710043【正文语种】中文蒋清国,2015.液化地层下地铁工程抗地震液化措施研究.震灾防御技术,10(1):95—107.doi:10.11899/zzfy20150110随着国内城市轨道交通建设的快速发展,由于线网整体规划、既有城市建设条件等限制,越来越多的地铁工程在建设过程中不可避免地需要穿越液化土层。
国内外的地震危害监测及统计数据显示(孙锐等,2006;王维铭,2013),地震液化对地下结构造成的危害远远高于普通场地,尤其在高烈度地区,这种影响尤为显著,因此有必要对液化土层下进行地铁工程建设需要采取的针对性措施开展研究和探索。
国外对地震液化的研究始于1964年日本新泻地震和美国阿拉斯加大地震后,至今已有日本、美国、印度、加拿大、英国、法国、伊朗、韩国等多个国家的专家学者,通过对实际震害调查资料的收集与分析、室内及现场试验,并借助数值模拟手段等对地震液化课题进行了大量的分析研究。
结构抗震与地下结构抗震探析摘要:随着经济社会的不断发展,人们不仅看重建筑的美观度、实用度,同时也对建筑的抗震性能具有更高的要求。
在建筑中,特别是高层建筑,其整体结构设计离不开抗震设计的相关内容。
不论是在设计建筑结构,亦或是在涉及地下建筑设施时,都需要结合抗震综合考虑,进而保证地下结构具备一定的抗震能力。
基于此,本文将探讨结构抗震与地下结构抗震。
关键词:结构抗震;地下结构抗震;建筑引言:随着经济社会的进一步发展,人们在物质生活有所满足之后具有更高的要求。
就老建筑目前现状而言,缺点颇多,不仅具有较低的设计标准,而且也不能及时防御诸如火宅、地震等危险。
在老旧建筑中,"老龄化"的问题也是十分突出,这就导致建筑结构方面存在极大的安全问题。
目前,不论是国家,亦或是社会各界,都对建筑物的抗震性能予以高度关注。
因此,即使是在地下结构中,也需要对地下结构抗震予以高度的重视,分析起目前的具体情况,不断的提升抗震性能。
1、地下结构震害的特点通常在地下结构中,地下通道十分常见,是其重要的组成部分,一旦发生地震灾害,最先受影响的就是地下通道。
就目前的相关研究来看,在地震灾害中,地下结构主要有以下几种破坏形式:第一,洞门裂损。
在地震灾害中,由于地表摇动,容易导致隧道的洞门裂损,常出现翼墙开裂、端墙松脱等现象。
第二,风化程度较高、岩体不稳定的洞口脱垮塌破坏,如图1所示。
洞口岩体具有较差的自稳能力,如果发生较大的地震,势必会出现洞口破坏的情况。
图1 洞口脱垮塌破坏第三,衬砌开裂。
在地下结构的地震危害中,衬砌开裂的破坏形式十分常见。
就这种开裂形式的具体情况来看,其中也包含多种形式,比如环向开裂、纵向开裂等。
第四,衬砌错位破坏。
由于地震剪力其发生作用,导致相关建筑结构发生位移,而由于震感过于强烈,导致位移过大,因此往往会出现这种破坏。
2、地下结构震害的影响因素就地下结构的震害的具体情况来看,各种各样的因素都会对其产生影响。
§5.2.地震反射信息的地震地层学解释——区域地震地层学解释序:1.构造解释的核心:通过研究地下的地质界面形成的反射同相轴的形状,来推测地质界面的形状,寻找构造圈闭(1917年起)。
地面 R1R2R3R42.区域地震地层学解释的核心:通过研究两个不整合面(或与之对应的整合面)之间的一套地层的反射同相轴的特征,来推测沉积相,寻找岩性圈闭、地层圈闭(1975年)。
地面 R1R2R3R43.区域地震地层学解释的地震地质基础(1)不整合面形成反射地质上划分地层一般以不整合面或与之相当的整合面来划分的。
地震剖面上,不整合面或层面上形成的同相轴很容易识别(角度不整合:上下两套地层形成的同相轴有交叉和并。
平行不整合:同相轴连续性较好的但有岩性变化引起波形有差异)。
(2)不同的沉积相形成不同的地震相在同一大套地层中,不同的沉积相形成不同的地层相。
例如地质上的生物礁沉积相形成丘状的杂乱反射地震相。
地面 R1R2总之:地震的反射同相轴具有地层学的合义,可进行地震地层解释。
一.地震层序的划分1.为什么要划分地震层序一个盆地有几千米到上万米的沉积地层,整个剖面上的反射同相轴很多。
按地层学的观点,划分成几套地层进行研究,叫划分地震层序。
2.什么叫地震层序上下整一的,相互连续的,成因上有联系的一套地层,其顶底都是不整合面或与之相当的整合面。
它是地质沉积层序在地震剖面上的反映。
3.划分地震层序的方法(1)原则在地震剖面上,上下两个相邻的不整合面之间的反射同相轴,就是一个完整的沉积层序。
(2)具体要有横穿整个盆地的地震剖面,然后从盆地边缘上识别不整合界面,再向盆地中心追踪对比,因为盆地中心很少见不整合面。
(3)构造解释为基础构造解释和地震地层学解释不是孤立的,一般构造解释时就对不整合面进行对比追踪,做出了相应的构造图。
(4)地震层序分类超层序——以区域不整合面为界,在一个大陆的大部分地区可以追踪。
可以包括几个层序。
层序——至少在一个凹陷内可以追踪,不整合面积大于凹陷面积的一半。
【2017年整理】地震反应谱、设计反应谱与地震影响系数谱曲线地震反应谱、设计反应谱与地震影响系数谱曲线一直对反应谱这个东西,进来在听完一些免费结构讲座之后,自己总结了一下,梳理了一下几个概念,当然理解这些概念还需要对地震动的一些基本概念有一定理解,下次有机会再将地震动的东西总结一下,希望对初学者有点作用,文中所用图均来自网上。
1.地震反应谱可理解为一个确定的地面运动,通过一组阻尼比相同但自振周期各不相同的单自由度体系,所引起的各体系最大反应与相应体系自振周期间的关系曲线。
但是,不同场地类别和震中距对反应谱有影响,因而不能直接用于抗震设计,需专门研究可供结构抗震设计用的反应谱,称为设计反应谱。
2.设计反应谱由结构动力学地震系数,该参数可将地震动幅值对地震反应谱的影响分离出来。
地震系数与基本烈度的关系基本烈度6789地震系数k0.050.10(0.15)0.20(0.30)0.40(另:本人对其结果很是不解,由后文可知,地震影响系数最大值等于2.25倍的地震系数,而《抗震规范》2010 表5.1.4-1除以2.25后应该为基本烈度6789地震系数k0.0170.0355(0.0533)0.071(0.106)0.142欢迎大家讨论~)动力系数,是体系最大绝对加速度的放大系数特点:a.是一种规则化的地震反应谱,且动力系数不受地震动振幅的影响。
b.与地震反应谱具有相同的性质,受到体系阻尼比,以及地震动频谱(场地条件和震中距)的影响。
调整:1、为了消除阻尼比的影响由于大多数实际建筑结构的阻尼比在0.05左右,取确定的阻尼比然后不同建筑物根据公式相应调整。
2、按场地震中距将地震动记录分类,消除地震动频谱对地震动的影响。
3、计算每一类地震动记录动力系数的平均值考虑类别相同的不同地震动记录动力系数的变异性。
经过上述三条措施后,再将计算得到的β(T)平滑化后,可得到抗震设计采用的动力系数谱曲线。
3.地震影响系数谱曲线反应谱的局限性:不能反映地震的持续时间(加速度幅值)不能考虑多点激励的影响(刚性地基)不能反映建筑物质量和刚度分布的不均匀不能反映多个阻尼的情况不能反映场地条件和卓越周期的影响不能反映低周疲劳的影响不能反映结构周期不确定性的影响1,万,1,千地质测量质量要求表(吉林参考)11,万 1,5千 1,2千 1,千 1,万草测 1,2千草测 1 2 3 4 5 6 7 一沉 1对地层划分到组或阶,如范围大应进一步二分或三分,确定1.在1,万分成的基础上,按岩层、岩性特一般地段的研究程含矿层或地积其时代,测定其厚度及产状点进一步详细划分岩层,研究岩石的物质成度可低于1,万或成矿有利质岩 2.对标志层、成矿有利的岩层在图上的宽度大于1毫米者应扩分、结构、构造特征,胶结物性质,结核体与之相似。
地层地震反应对地下结构的影响
隧道二班 谭坤(07011227)
地震对地下工程影响的一般规律
地震对地下工程的影响规律总体上有以下的特点:
1) 地下结构的振动变形受周围地基土壤的约束作用显著,结构的动力反应
一般不明显表现出自振特性的影响。
2) 地下结构的振动形态受地震波入射方向的影响很大,地震波的入射方向
发生不大的变化,地下结构各点的变形和应力可以发生较大的变化,相位差别也
十分明显。但主要应变一般与地震加速度大小的联系不很明显,随埋深发生的变
化也不很明显。
3) 地下结构地基的相互作用都对它的动力反应产生重要影响,对结构动力
反应起主要作用的因素是地基的运动特性,一般来说,结构形状的改变对动力反
应的影响相对较小,只引起量的变化。而地下结构的存在对周围地基震动的影响
一般很小(指地下结构的尺寸相对于地震波长的比例较小的情况) 。
岩体隧道震害的形式主要有裂纹、剥落、底部隆起或倾斜,破坏程度主要取
决于地震作用力方向及现场地质条件,一般发生于存在破碎带的地层中。
对于土体隧道,土体对地震的响应要明显强于岩体,所以隧道破坏的可能性
也更大。又由于土体隧道多用于城市地铁,车站较多,整体结构形式不均一,容易
产生应力集中,使破坏多集中在车站上。
1) 并行隧道距离越小, 其地震内力反应越大, 当距离小于隧道断面外径D ,
尤其是小于0. 5D 时, 抗震设计应给予足够的重视;
2) 地震引起的地基变形是影响盾构隧道地震反应的决定性因素, 因而在抗
震设计时需要合理考虑盾构隧道应承受的地基变形, 因此相对于地震系数法,
反应位移法的设计思想更为合理;
3) 相对于目前广泛采用的设计基本地震加速度, 对地铁区间隧道等地下结
构进行抗震分析及设计时采用地面峰值相对位移作为设计地震动参数更为合理。
上述结论是基于三类建筑场地条件得出的, 可供地铁盾构区间隧道等地下
结构抗震设计参考。对于其他场地条件, 还有待进一步研究。
(1) 横向剪切波激振引起的隧道变形和截面剪力主要产生在剪切波的激振
方向,激振方向剪力引起的弯矩也较大;横向剪切波引起的隧道沉降和隆起很小,
可忽略;隧道产生的最大应力基本在材料强度的允许范围内.
(2) 纵向压缩波激振导致的变形以隧道轴向的拉压变形为主,竖向沉降和隆
起也值得重视,水平面内的扭曲很小. 主要是因为水平面有周边地层的约束,隧
道上面虽有土层,但为自由表面,较水平面容易产生变形. 纵向压缩波作用下轴
力较大,轴向最大拉应力可能造成结构纵向拉伸破坏,建议增大环间纵向接头的
柔性. 此外,竖向剪力Qy 及其引起的弯矩Mx 亦不可忽视.
(3) 沿45°方向传播的剪切2压缩波激振引起的隧道响应介于横向剪切波和
纵向压缩波激振产生的响应之间,不是最不利的情况.
(4) 从控制应力的角度,应重视纵向压缩波作用下隧道的纵向拉伸和压缩应
力;从控制隧道变形、维护隧道正常运行的角度,应关注横向剪切波引起的隧道扭
曲和错动变形.
(5) 建议今后对竖向、斜向传播的行波效应进行研究,以全面考察隧道的动
力响应,同时进行近距离并行隧道地震的响应分析.
参考文献:
1.地铁盾构隧道地震反应分析 刘晶波, 李彬, 谷音 清华大学学报(自
然科学版) 2005年 第45卷 第6期
2.盾构隧道纵向地震响应分析 耿萍, 何川, 晏启祥 西南交通大学学
报 2007年6月 第42卷 第3期
3. 盾构隧道的纵向抗震分析研究 刘学山 地下空间 2003年6月 第23卷
第2期