抗震設(shè)計(jì)基本思想

吉林勘察設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)簡介袁志仁地震的基本概念

地震是指因地球內(nèi)部緩慢積累的能量突然釋放而引起的地球表層的振動。什么是地震？構(gòu)造地震

地殼運(yùn)動推擠巖層產(chǎn)生斷裂、錯(cuò)動，引起地面的震動，占地震總數(shù)的90％。淺源地震：震源深度＜60km的地震。占全世界總釋放能量的85%，如唐山地震、汶川地震、玉樹就是淺源地震，危害極大。汶川地震震源深度為10～20千米。中源地震：震源深度在60～300km的地震。中源地震一般不造成災(zāi)害。深源地震：震源深度＞300km的地震。深源地震約占地震總數(shù)的4%，所釋放的能量約占地震總釋放能量的3%。深源地震大多分布于太平洋一帶的深海溝附近。深源地震一般不會造成災(zāi)害。吉林的琿春、延吉均與今年發(fā)生過深源地震。震源深度地震波地震波是地震發(fā)生時(shí)由震源地方的巖石破裂產(chǎn)生的彈性波。地震波分為體波和面波。體波橫波（S波）縱波（P波）面波瑞利波樂甫波橫波特點(diǎn):周期長、振幅大、波速慢,100-800m/s縱波特點(diǎn):周期短,振幅小,

波速快,200-1400m/s面波比體波衰減慢、振幅大、周期長、傳播遠(yuǎn)。建筑物破壞主要由面波造成。雜波P波開始S波開始面波開始

縱波：使建筑物產(chǎn)生上下顛簸地震波橫波：使建筑物產(chǎn)生水平方向搖晃面波：使建筑物既產(chǎn)生上下顛簸又水平方向搖晃，對建筑物破壞最嚴(yán)重

橫波和面波同時(shí)到達(dá)時(shí)，震動最劇烈地震波瑞雷波（R波）洛夫波（L波）地震波震級——原因能量烈度——結(jié)果加速度、震害指數(shù)地震動的三要素加速度峰值早期認(rèn)為地面峰值加速度<0.5g;現(xiàn)已記錄到超過1g的加速度圖譜垂直加速度一般假定為水平分量峰值的2/3。對有一定震中距的加速度譜是合適的，但對近震記錄不適用，近震的垂直和水平分量峰值通常很接近。頻譜頻譜是地震動中振幅與頻率的關(guān)系曲線。常用的如反應(yīng)譜頻譜對結(jié)構(gòu)反應(yīng)影響重大——地震動頻譜與結(jié)構(gòu)自振頻率的類共振影響反映場地土剛度和覆蓋層厚度的影響以及震中距遠(yuǎn)近的影響強(qiáng)震持續(xù)時(shí)間損傷累積效應(yīng)、能量持續(xù)輸入不同場地條件對反應(yīng)譜的影響加速度反應(yīng)譜曲線是地面加速度激勵(lì)下，不同周期的單自由度彈性體系質(zhì)點(diǎn)的最大加速度反應(yīng)與周期的關(guān)系曲線。即以結(jié)構(gòu)質(zhì)點(diǎn)的最大地震加速度反應(yīng)為縱坐標(biāo)，以結(jié)構(gòu)自振周期為橫坐標(biāo)，所得到的關(guān)系曲線。將多個(gè)地震反應(yīng)譜平均后得平均加速度反應(yīng)譜周期（s)巖石堅(jiān)硬場地厚的無粘性土層軟土層加速度反應(yīng)譜加速度反應(yīng)譜頻譜的影響墨西哥城地震視頻顯示1985.9.19時(shí)長1分鐘震級M8.0類型：俯沖破壞關(guān)鍵因素：地震波增強(qiáng)共振頻譜的影響規(guī)范采用的反應(yīng)譜法是加速度譜，表征了結(jié)構(gòu)自振周期與最大加速度反應(yīng)之間的關(guān)系——單自由度、彈性對場地土剛度和覆蓋層厚度采用場地類別進(jìn)行區(qū)分對震中距遠(yuǎn)近的影響采用設(shè)計(jì)地震分組進(jìn)行區(qū)分針對不同的地震分組和場地類別采用不同的特征周期Tg強(qiáng)震持時(shí)的影響強(qiáng)震持時(shí)的影響加速度反應(yīng)譜（抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜）忽略了與強(qiáng)震持時(shí)相關(guān)的因素，也未考慮結(jié)構(gòu)的速度反應(yīng)與位移反應(yīng)結(jié)構(gòu)的抗震能力不僅依賴于峰值反應(yīng)水平，也依賴于強(qiáng)震持時(shí)和達(dá)到峰值反應(yīng)的次數(shù)強(qiáng)震持時(shí)取決于震源斷裂面斷裂所需時(shí)間。強(qiáng)震持時(shí)反映了地震震源輸出能量的持續(xù)時(shí)間設(shè)計(jì)考慮強(qiáng)震持時(shí)主要從能量輸入的角度出發(fā)，要求增大結(jié)構(gòu)的延性和耗能性，增加結(jié)構(gòu)的阻尼、采取減震、隔震等措施抗震與非抗震結(jié)構(gòu)的要求不同常規(guī)荷載作用下的結(jié)構(gòu)處于或基本處于彈性工作階段強(qiáng)度，剛度，耐久性而地震作用則不同，隨機(jī)性強(qiáng)、影響次數(shù)少、作用時(shí)間短、各次地震作用差異大要求結(jié)構(gòu)在各種強(qiáng)度地震動下，保持彈性狀態(tài)不經(jīng)濟(jì)要求結(jié)構(gòu)有必要的強(qiáng)度、適宜的剛度、良好的延性對地震作用的認(rèn)識——靜力理論階段現(xiàn)行各國抗震設(shè)計(jì)規(guī)范一般采用基于力的設(shè)計(jì)方法，認(rèn)為地震作用是慣性力，可分為靜力法和反應(yīng)譜法靜力法是最早的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法，把地震作用看成作用在結(jié)構(gòu)上的一個(gè)總水平力，該水平力取建筑總重量乘以一個(gè)地震系數(shù)。1924年的日本都市建筑規(guī)范取地震系數(shù)為0.1；1927年美國UBC規(guī)范第一版也采取同樣取值。靜力法認(rèn)為結(jié)構(gòu)隨地面做整體水平剛體運(yùn)動，由此產(chǎn)生的慣性力為重力與地震系數(shù)的乘積，并且沿高度均勻分布剛?cè)嶂疇幗^緣理論能量耗散理論抗震能量理論對地震作用的認(rèn)識——反應(yīng)譜理論階段反應(yīng)譜法考慮了結(jié)構(gòu)的動力效應(yīng)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)加速度不同于地面運(yùn)動加速度，與結(jié)構(gòu)自振周期和阻尼比等動力特性有關(guān)，考慮了結(jié)構(gòu)動力特性所產(chǎn)生的共振效應(yīng)——頻譜的影響。由加速度反應(yīng)譜曲線來計(jì)算地震引起的結(jié)構(gòu)水平慣性力更為合理，多自由度體系可以采用振型分解反應(yīng)譜法來確定結(jié)構(gòu)的總地震力?？拐鹪O(shè)計(jì)反應(yīng)譜對地震作用的認(rèn)識——動力理論階段非線性分析、全過程分析靜力法考慮了高頻振動振幅；反應(yīng)譜理論考慮頻譜動力理論采用時(shí)間歷程分析，考慮了地震動持時(shí)的影響，也考慮反應(yīng)譜所不能概括的其他特性——多維輸入、耦聯(lián)等。動力分析四個(gè)方面：地震動輸入、動力模型、動力反應(yīng)分析方法、設(shè)計(jì)原則在很多情況下，按規(guī)范規(guī)定的側(cè)向力進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，不足以確保結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度去抵抗強(qiáng)烈的地震動設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度通常只取對應(yīng)彈性反應(yīng)的一部分，如25%或1/3，靠非彈性的大變形和由材料折騰而產(chǎn)生的能量耗散，使結(jié)構(gòu)在地震中幸存。僅在非常小的地震作用下，結(jié)構(gòu)利用強(qiáng)度抵抗。強(qiáng)度不足不一定總是導(dǎo)致嚴(yán)重?fù)p壞，只要結(jié)構(gòu)強(qiáng)度能夠維持，不出現(xiàn)因非線性變形的加劇而導(dǎo)致的強(qiáng)度過度衰減，結(jié)構(gòu)就能在強(qiáng)震中幸存，震后常能花少量的錢即可修復(fù)——延性，是當(dāng)結(jié)構(gòu)在地震作用下承受非線性變形的同時(shí)，維持強(qiáng)度的基本屬性。抗震設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)使用極限狀態(tài)小震不應(yīng)妨礙建筑物或工廠生產(chǎn)的正常使用功能——彈性狀態(tài)——強(qiáng)度控制破壞控制極限狀態(tài)設(shè)防烈度地震可能出現(xiàn)一些破壞，鋼筋屈服導(dǎo)致寬裂縫發(fā)生。能經(jīng)濟(jì)地修復(fù)與不能修復(fù)之間的破壞界限狀態(tài)免坍極限狀態(tài)即使在最大地面震動發(fā)生時(shí)，也應(yīng)防止生命的喪失。結(jié)構(gòu)能提供較大的變形而不使其抗側(cè)能力過度降低，且結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體能繼續(xù)維持對重力荷載的支承抗震結(jié)構(gòu)性能剛度強(qiáng)度延性延性水準(zhǔn)彈性反應(yīng)結(jié)構(gòu)在地震中只發(fā)生彈性變形或不明顯的非線性變形，不需要對潛在的塑性鉸區(qū)域采取特殊的構(gòu)造措施延性反應(yīng)完全延性結(jié)構(gòu)

SEf與Δmf有限延性結(jié)構(gòu)SEr與Δmr防震減災(zāi)簡介1

防震減災(zāi)的主要內(nèi)容地震監(jiān)測、地震預(yù)報(bào)、工程抗震、社會防災(zāi)、震后救災(zāi)、恢復(fù)重建等。2

防震減災(zāi)的指導(dǎo)方針以防為主，防御與救助相結(jié)合。3

抵御地震的三道防線(1)地震監(jiān)測預(yù)報(bào)。(2)震害防御體系的建設(shè)，包括工程性和非工程性兩個(gè)方面。工程性措施叫做工程抗震設(shè)防。(3)緊急救援體系的建設(shè)。工程抗震設(shè)防1

工程抗震設(shè)防的主要規(guī)定2

工程抗震設(shè)防目標(biāo)(工業(yè)與民用建筑、鐵路工程、公路工程、水利工程、電力設(shè)施、市政工程等)3

工程抗震設(shè)防依據(jù)4

工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)工程抗震設(shè)防的主要規(guī)定《中華人民共和國防震減災(zāi)法》中規(guī)定：(1)新建、擴(kuò)建、改建建設(shè)工程必須達(dá)到抗震設(shè)防要求。(2)一般工業(yè)與民用建筑建設(shè)工程，必須按照國家頒布的地震烈度區(qū)劃圖或者地震動參數(shù)區(qū)劃圖規(guī)定的抗震設(shè)防要求進(jìn)行抗震設(shè)防。(3)重大建設(shè)工程和可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建設(shè)工程、核電站和核設(shè)施建設(shè)工程必須進(jìn)行地震安全性評價(jià)，并根據(jù)經(jīng)過國家或省級地震行政部門審定的地震安全性評價(jià)結(jié)果，確定抗震設(shè)防要求，進(jìn)行抗震設(shè)防。(4)建設(shè)工程必須按照抗震設(shè)防要求和抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，并按抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行施工。(5)已建成的重大建設(shè)工程，可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害、有重大文物價(jià)值和紀(jì)念意見以及地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)的建筑物、構(gòu)筑物，未采取抗震設(shè)防措施的，應(yīng)當(dāng)按照國家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行抗震性能鑒定，并采取必要的抗震加固措施。工程(建筑)抗震設(shè)防目標(biāo)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011設(shè)防目標(biāo)：當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用；當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響時(shí)，可能發(fā)生損壞，但經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用；當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。使用功能或其他方面有專門要求的建筑，當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計(jì)時(shí)，具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)。我國的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》實(shí)行以預(yù)防為主的方針，使建筑經(jīng)抗震設(shè)防后，減輕建筑的地震破壞，避免人員傷亡，減少經(jīng)濟(jì)損失三水準(zhǔn)設(shè)防和兩階段設(shè)計(jì)簡介三水準(zhǔn)設(shè)防(一般目標(biāo))：1

小震不壞2

中震可修3

大震不倒兩階段設(shè)計(jì)：1

小震下的截面抗震驗(yàn)算和結(jié)構(gòu)變形驗(yàn)算目標(biāo)——小震不壞(隱含中震可修)2

大震下的結(jié)構(gòu)變形驗(yàn)算目標(biāo)——大震不倒基于能力的設(shè)計(jì)方法基于性能的設(shè)計(jì)方法三水準(zhǔn)下鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的破壞程度與層間位移角的大致對應(yīng)關(guān)系工程(建筑)抗震設(shè)防依據(jù)設(shè)計(jì)地震動參數(shù)：設(shè)防烈度或設(shè)計(jì)地震動峰值加速度設(shè)計(jì)地震分組

(和場地類別共同確定Tg)1

中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖GB18306-20152015年5月頒布，2016年6月實(shí)施。一是取消了不設(shè)防地區(qū)；二是在附錄中將地震動參數(shù)明確到鄉(xiāng)鎮(zhèn)。工程(建筑)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)2建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)GB50223-2008抗震次要建筑（丁類）適度設(shè)防

除甲乙丁類以外的一般建筑（丙類）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防

地震時(shí)使用功能不能中斷需盡快恢復(fù)的建筑、生命線工程（乙類）重點(diǎn)設(shè)防

重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑（甲類）特殊設(shè)防

設(shè)防分類應(yīng)允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低，但抗震設(shè)防烈度為6度時(shí)不應(yīng)降低丁類應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度度的要求丙類一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6-8度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高1度的要求；當(dāng)9度時(shí)，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求，對較小的乙類建筑，當(dāng)其結(jié)構(gòu)改用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型時(shí)，應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震措施乙類當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6-8度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高1度的要求；當(dāng)為9度時(shí)，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求甲類抗震措施抗震措施——加強(qiáng)結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)造（延性）地震作用——提高結(jié)構(gòu)的抗力（承載力）一般情況下仍應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求丁類

應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求丙類

應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求乙類

按地震安全性評價(jià)結(jié)果確定甲類

地震作用在設(shè)防烈度為6度時(shí)，除規(guī)范有具體規(guī)定外，對乙、丙、丁類建筑可不進(jìn)行地震作用計(jì)算。

提高抗震能力的造價(jià)并不高，框架結(jié)構(gòu)抵抗全部側(cè)向力的響應(yīng)從0.05g提高到0.10g，所需費(fèi)用增加約6~10%，考慮結(jié)構(gòu)費(fèi)用僅占全部造價(jià)的20~25%，前述提高抗震能力的花銷在全部造價(jià)中僅占1~2%，加強(qiáng)細(xì)部構(gòu)造提高結(jié)構(gòu)延性所需的費(fèi)用更少結(jié)構(gòu)的荷載位移曲線——能力曲線地震動在結(jié)構(gòu)中的反應(yīng)加速度——慣性力速度——與阻尼相關(guān)位移——與地震慣性力無關(guān)，引起P-Δ效應(yīng)

目前抗震設(shè)計(jì)主要關(guān)注加速度反應(yīng)引起的慣性力，即通常所說的地震作用，速度反應(yīng)僅在考慮增大結(jié)構(gòu)阻尼的減震與隔震時(shí)有影響。位移反應(yīng)對高柔結(jié)構(gòu)來說不容忽視，抗震規(guī)范限制最小剪重比——最小地震水平剪力來間接控制高柔結(jié)構(gòu)的位移反應(yīng)。相對位移反應(yīng)譜絕對加速度反應(yīng)譜相對速度反應(yīng)譜地震反應(yīng)譜的特點(diǎn)1.阻尼比對反應(yīng)譜影響很大2.對于加速度反應(yīng)譜，當(dāng)結(jié)構(gòu)周期小于某個(gè)值時(shí),幅值隨周期急劇增大，大于某個(gè)值時(shí)，快速下降。3.對于速度反應(yīng)譜，當(dāng)結(jié)構(gòu)周期小于某個(gè)值時(shí)幅值隨周期增大，隨后趨于常數(shù)。4.對于位移反應(yīng)譜，幅值隨周期增大。地震傾覆力矩傾覆力矩Ha=抗傾覆力矩Vd地震傾覆力矩地基與上部結(jié)構(gòu)相互作用的影響規(guī)范5.2.7規(guī)定：

結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算，一般情況下可不計(jì)入地基與結(jié)構(gòu)相互作用的影響；8度和9度時(shí)建造于Ⅲ、Ⅳ類場地，采用箱基、剛性較好的筏基和樁箱聯(lián)合基礎(chǔ)的鋼筋混凝土高層建筑，當(dāng)

1.2Tg<T1<5Tg時(shí)，若計(jì)入地基與結(jié)構(gòu)動力相互作用的影響，對按剛性地基假定計(jì)算的水平地震剪力可按下列規(guī)定折減，其層間變形可按折減后的樓層剪力計(jì)算。

考慮相互作用的影響后,結(jié)構(gòu)地震作用減小,但結(jié)構(gòu)在地震作用下的位移增大.1.高寬比小于3的結(jié)構(gòu)，各樓層水平地震剪力的折減系數(shù)，可按下式計(jì)算：---計(jì)入地基與結(jié)構(gòu)動力相互作用后的地震剪力折減系數(shù)；---按剛性地基假定確定的結(jié)構(gòu)基本自振周期；---計(jì)入地基與結(jié)構(gòu)動力相互作用的附加周期按右表采用（單位：s）；0.250.10

90.200.08

8

Ⅳ

Ⅲ烈度場地類別2.高寬比不小于3的結(jié)構(gòu),底部的地震剪力按1款規(guī)定折減,頂部不折減,中間各層按線性插入值折減.3.折減后各樓層的水平地震剪力應(yīng)符合第5.2.5條的規(guī)定。

(見3-6節(jié)）——樓層最小地震剪力（剪重比）柱下獨(dú)立基礎(chǔ)a.理想狀態(tài)b.可接受cd不可接受柱下獨(dú)立基礎(chǔ)a.b理想狀態(tài)，地梁承擔(dān)柱底彎矩c目前可能的狀態(tài)由于地梁截面及配筋均不大，很難達(dá)到ab狀態(tài)，地梁可能與剛性地面共同作用，阻止剛性地面?zhèn)纫?，?shí)際仍可能達(dá)到ab的狀態(tài)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)墻下基礎(chǔ)a.理想狀態(tài)b.樁受拉出現(xiàn)塑性鉸、開裂甚至斷裂c樁受拉側(cè)被拔出，受壓側(cè)新增沉降，承臺轉(zhuǎn)動墻下基礎(chǔ)柱、墻聯(lián)合基礎(chǔ)，剛度足夠時(shí)，基底反力分布（側(cè)向荷載+豎向荷載）墻下基礎(chǔ)長短樁共同作用，長樁承擔(dān)的基底剪力可能只有短樁的5%，松土地基應(yīng)重視樁基潛在塑性鉸高烈度區(qū)、軟硬土樁基影響較大，一般通長配筋；承臺周邊及底部為軟弱土或回填土?xí)r，要校核樁的水平承載力按抗震規(guī)范進(jìn)行正規(guī)設(shè)計(jì)、且施工質(zhì)量有保障的房屋，在高烈度地區(qū)大部分做到了開裂而不倒塌，在低烈度地區(qū)震害程度大部分較輕，說明抗震規(guī)范經(jīng)受住了這次大地震的考驗(yàn)。外觀完好二層縱墻開裂（a）80年代中期按78規(guī)范設(shè)計(jì)的教學(xué)樓縱墻破壞嚴(yán)重，做到開裂而不倒塌?？拐鹨?guī)范的作用與發(fā)展（b）照片正面的三層教學(xué)樓按89規(guī)范設(shè)計(jì)，輕微受損；右邊的4層教學(xué)樓按2001規(guī)范設(shè)計(jì)，完好無損（c）按89規(guī)范設(shè)計(jì)的三層教學(xué)樓，底層橫墻部分開裂陜西略陽縣（7度）嘉陵小學(xué)三棟教學(xué)樓的不同地震表現(xiàn)照片顯示按規(guī)范設(shè)計(jì)做抗震設(shè)防的砌體（基本完好）與未設(shè)防的砌體（倒塌）重視抗震概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施建筑抗震概念設(shè)計(jì)指根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過程。建筑應(yīng)按抗震規(guī)范概念設(shè)計(jì)的要求，采用體系合理、具有多道抗震防線、樓屋蓋整體性強(qiáng)的結(jié)構(gòu)先概念后計(jì)算天然地基抗震驗(yàn)算

地基在地震作用下的穩(wěn)定性對基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布影響很大。確保地震時(shí)地基基礎(chǔ)能夠承受上部結(jié)構(gòu)傳下來的豎向和水平地震作用以及傾覆力矩而不發(fā)生過大變形和不均勻沉降是地基基礎(chǔ)抗震設(shè)計(jì)的基本要求。二、地基基礎(chǔ)抗震設(shè)計(jì)1）同一結(jié)構(gòu)單元不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基土層上；2)同一結(jié)構(gòu)單元不宜部分采用天然地基而另外部分采用樁基；3)地基有軟弱土、可液化土、新近填土或嚴(yán)重不均勻土層時(shí)，宜加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性和剛性；4)根據(jù)具體情況，選擇對抗震有利的基礎(chǔ)類型，在抗震驗(yàn)算時(shí)應(yīng)盡量考慮結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基的相互作用影響，使之能反映地基基礎(chǔ)在不同階段上的工作狀態(tài)。

地基基礎(chǔ)抗震設(shè)計(jì)是通過選擇合理的基礎(chǔ)體系和抗震驗(yàn)算來保證其抗震能力的。1.地基基礎(chǔ)抗震設(shè)計(jì)的一般要求2.可不進(jìn)行地基基礎(chǔ)抗震驗(yàn)算的范圍

導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)破壞的地基大多是液化地基、易產(chǎn)生震陷的軟土地基和嚴(yán)重不均勻地基。

大量的一般性地基具有良好的抗震性能，極少發(fā)現(xiàn)因地基承載力不夠而產(chǎn)生震害。1)砌體房屋；2)地基主要受力層范圍內(nèi)不存在軟弱粘性土層的下列建筑：

1）一般的單層廠房和單層空曠房屋；

2）不超過8層且高度在25m以下的一般民用框架房屋；

3）基礎(chǔ)荷載與2）項(xiàng)相當(dāng)?shù)亩鄬涌蚣軓S房。3)規(guī)范規(guī)定可不進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算的建筑。3.天然地基地震作用下的承載力驗(yàn)算采用“擬靜力法”

規(guī)范規(guī)定：基礎(chǔ)底面平均壓力和邊緣最大壓力應(yīng)符合下式要求式中p----基礎(chǔ)底面平均壓力（kPa)pmax—基礎(chǔ)底面邊緣最大壓力(kPa)faE---地基土抗震允許承載力

高寬比大于4的高層建筑，在地震作用下基礎(chǔ)底面不宜出現(xiàn)拉應(yīng)力；其它建筑，基礎(chǔ)底面與地基土之間零應(yīng)力區(qū)面積不應(yīng)超過基礎(chǔ)底面面積的15%。地基抗震承載力在靜力設(shè)計(jì)承載力基礎(chǔ)上調(diào)整

調(diào)整的出發(fā)點(diǎn)：1）地震是偶發(fā)事件，地基抗震承載力安全系數(shù)可比靜載時(shí)降低；2）多數(shù)土在有限次的動載下，強(qiáng)度較靜載下紹高。3）地基土在上部結(jié)構(gòu)荷載作用下長期的固結(jié)密實(shí)作用提高了地基承載力。地基土抗震承載力式中faE---調(diào)整后的地基抗震承載力設(shè)計(jì)值

---地基抗震承載力調(diào)整系數(shù)fa-----深寬修正后的地基承載力特征值，按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007采用1.0淤泥，淤泥質(zhì)土，松散的砂，填土1.1稍密的細(xì)、粉砂，的粘性土和粉土，新近沉積的粘性土和粉土1.3中密、稍密的碎石土，中密和稍密的礫、粗、中砂，密實(shí)和中密的細(xì)、粉砂，

的粘性土和粉土1.5巖石，稍密的碎石土，密實(shí)的礫、粗、中砂，的粘性土和粉土

巖土名稱和性狀地基土抗震承載力調(diào)整系數(shù)場地土的液化與抗液化措施一.場地土的液化現(xiàn)象與震害

處于地下水位以下的飽和砂土和粉土的土顆粒結(jié)構(gòu)受到地震作用，孔隙水壓力升高抵消掉顆粒間的有效壓應(yīng)力，土體完全失去抗剪強(qiáng)度，顯示出近于液體的特性。這種現(xiàn)象稱為液化。液化的宏觀標(biāo)志是在地表出現(xiàn)噴砂冒水。

二.液化判別與危害程度估計(jì)1、液化判別和處理的一般原則：1）對存在飽和砂土和粉土（不含黃土）的地基，除6度外，應(yīng)進(jìn)行液化判別。對6度區(qū)一般情況下可不進(jìn)行判別和處理，但對液化敏感的乙類建筑可按7度的要求進(jìn)行判別和處理。2）存在液化土層的地基，應(yīng)根據(jù)建筑的抗震設(shè)防類別、地基的液化等級結(jié)合具體情況采取相應(yīng)的措施。2、液化判別和危害性估計(jì)方法

對一般工程項(xiàng)目砂土或粉土液化判別及危害程度估計(jì)可按以下步驟進(jìn)行：1）初判

以地質(zhì)年代、粘粒含量、地下水位及上覆非液化土層厚度等作為判斷條件。（1）地質(zhì)年代為第四紀(jì)晚更新世（Q3）及以前時(shí)，7、8

度可判為不液化；（2）當(dāng)粉土的粘粒（粒徑小于0.005mm的顆粒)含量百分率在7、8和9度時(shí)分別大于10、13和16可判為不液化；（3）采用天然地基的建筑，當(dāng)上覆非液化土層厚度和地下水位深度符合下列條件之一時(shí)，可不考慮液化影響。---上覆非液化土層厚度（m)，計(jì)算時(shí)宜將淤泥和淤泥質(zhì)土層扣除；---基礎(chǔ)埋置深度(m),不超過2m時(shí)采用2m；---地下水位深度（m)，宜按建筑使用期內(nèi)年平均最高水位采用，也可按近期內(nèi)年最高水位采用；---液化土特征深度（m)，按右表采用。9m8m7m砂土8m7m6m粉土987烈度飽和土類別2）細(xì)判---進(jìn)一步判別采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判別

鉆孔至試驗(yàn)土層上15cm處,用63.5公斤穿心錘，落距為76cm，打擊土層，打入30cm所用的錘擊數(shù)記作N63.5，稱為標(biāo)貫擊數(shù)。用N63.5與規(guī)范規(guī)定的臨界值Ncr比較來確定是否會液化。規(guī)范規(guī)定當(dāng)飽和可液化土的標(biāo)貫擊數(shù)N63.5的值小于Ncr值時(shí)，判為液化，否則判為不液化。3.液化場地危害程度的確定液化指數(shù)由液化指數(shù)，按下表確定液化等級判別深度20m時(shí)的液化指標(biāo)

嚴(yán)重

中等

輕微

液化等級液化等級與相應(yīng)的震害液化等級

地面噴水冒砂情況

對建筑物的危害情況輕微地面無噴水冒砂，或僅在洼地、訶邊有零星的噴水冒砂點(diǎn)危害性小，一般不致引起明顯的震害中等噴水冒砂可能性大，從輕微到嚴(yán)重均有，多數(shù)屬中等危害性較大，可造成不均勻沉陷和開裂，有時(shí)不均勻沉陷可達(dá)200mm嚴(yán)重一般噴水冒砂都很嚴(yán)重，地面變形很明顯危害性大，不均勻沉陷可能大于200mm，高重心結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生不允許的傾斜三、抗液化措施及選擇當(dāng)液化土層較平坦、均勻時(shí)，可按下表選用抗液化措施，尚可計(jì)入上部結(jié)構(gòu)重力荷載對液化危害的影響，根據(jù)液化震陷量的估計(jì)適當(dāng)調(diào)整抗液化措施。不宜將未經(jīng)處理的的液化土層作為天然地基持力層。基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理，或其它經(jīng)濟(jì)的措施可不采取措施可不采取措施丁類全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且對基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理，或更高要求的措施基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理，亦可不采取措施丙類全部消除液化沉陷全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且對基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理部分消除液化沉陷，或?qū)A(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理乙類嚴(yán)重中等輕微地基的液化等級建筑類別特征周期對抗震設(shè)計(jì)的影響框架結(jié)構(gòu)，四層，柱截面500x500，框架梁300x600，柱網(wǎng)7.2mx（6.9+2.7+6.9）m，荷載按辦公樓取值。對比了7度0.10g和8度0.20g，地震設(shè)計(jì)分組為第一組，場地類別I1、II、III類場地下結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)及配筋情況特征周期對抗震設(shè)計(jì)的影響框架結(jié)構(gòu)，7度，四層，地震分組為第一組，場地類別分別為I1，II，III，IV類框架X向Y向最大層間位移基底地震剪力剪重比對比最大層間位移基底地震剪力剪重比對比7度I1類Tg=0.251/158210673.64%0.751/160110763.67%0.757度2類Tg=0.351/116914324.88%1.001/119014444.92%1.007度3類Tg=0.45

1/93317896.10%1.251/95118046.15%1.257度4類Tg=0.651/79121067.18%1.471/81321067.18%1.47

中柱及中框架梁配筋用鋼量情況7度I1類Tg=0.25

7度2類Tg=0.35梁鋼筋11.9kg/m2；柱鋼筋6.2kg/m27度3類Tg=0.45梁鋼筋12.7kg/m2；柱鋼筋6.9kg/m27度4類Tg=0.55

對比可見，7度區(qū)框架結(jié)構(gòu)受場地類別的影響較大，但配筋差別不算明顯，場地類別由2類轉(zhuǎn)變?yōu)?類時(shí)，梁柱配筋理論差別增加約8%特征周期對抗震設(shè)計(jì)的影響框架結(jié)構(gòu)，8度，四層，地震分組為第一組，場地類別分別為I1，II，III，IV類框架X向Y向調(diào)整情況最大層間位移基底地震剪力剪重比對比最大層間位移基底地震剪力剪重比8度I1類Tg=0.251/79121347.27%0.751/80121527.34%滿足8度2類Tg=0.351/58528649.76%1.0