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《高层建筑结构与抗震》辅导材料三 场地与地基 学习目标 1. 掌握建筑场地的选择，场地土类别的划分； 2. 掌握天然地基的抗震验算； 3. 了解地基土液化，地基抗震措施及处理。 学习重点 1. 建筑场地的选择，场地土类型的划分； 2. 天然地基的抗震验算方法； 3. 影响地基土液化的因素，液化等级及处理方法。 一、 工程地质条件与场地 1．工程地质条件对地震破坏的影响 地震的震害现象表明，在具有不同工程地质条件的建筑场地上，建筑物在地震中的破坏程度是明显不同的。同时还发现，大致相同的地层土质条件，对不同类型建筑物震害的影响也是不同的。有时，在建筑物的结构、施工等情况基本相同的条件下，由于地震的作用，其破坏程度会有1～～～《》 各类建筑场地的覆盖层厚度(m) 表3-1 等效剪切波速 (m/s) 场地类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ ＞≥＞≥＞≤ 140 3 3-15 15-80 80 建筑场地覆盖层厚度的确定，应符合下列要求： ⑴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。 ⑵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，且其下卧岩土的剪切波速均不小于400m/s时，可取地面至该土层顶面的距离作为覆盖层厚度。 ⑶剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体，应视同周围土层。 ⑷土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖土层中扣除。 表3-1中为岩石或坚硬土的剪切波速；为土层等效剪切波速，可根据实测或按下式确定 (3-1) 式中 -计算深度(m)，取覆盖层厚度和20m两者的较小值； -计算深度范围内第土层的厚度(m)； -计算深度范围内土层的分层数； -计算深度范围内第土层的剪切波速(m/s)，宜用现场实测数据。 等效剪切波速是根据地震波通过计算深度范围内多层土层的时间等与该波通过计算深度范围内单一土层所需时间的条件求得的。 对丁类建筑以及层数不超过10层且高度不超过30m的丙类建筑，当无实测剪切波速时，可根据岩土名称和性状，按表3-2划分土的类型，再利用当地经验在表3-2的剪切波速范围内估计各土层的剪切波速。最后按式（3-1）确定场地计算深度范围内土层剪切波速。 土的类型划分和剪切波速范围 表3-2 土的类型 岩土名称和性状 土层剪切波速范围(m/s) 坚硬土或岩石 稳定岩石，密实的碎石土 ＞＞≥＞250 中软土 稍密的砾、粗、中砂，除松散外的细、粉砂，≤200kPa的粘性土和粉土，≥130kPa的填土，可塑黄土 250≥＞140 软弱土 淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土，≤130kPa的填土，流塑黄土 ≤140 注：为由载荷试验等方法得到的地基承载力特征值，为岩土剪切波速。 二、 地基基础的抗震验算 在地震作用下，为保证建筑物的安全和正常使用，地基应同时满足承载力和变形的要求。但由于在地震作用下地基变形过程十分复杂，目前还没有条件进行这方面的定量的计算。因此，现行《》《》⑴ 砌体房屋。 ⑵ 地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的一般单层厂房、单层空旷房屋和不超过8层，且高度在25m以下的一般民用框架房屋及与其基础载荷相当的多层框架厂房。 这里的地基主要受力层是指条形基础底面下深度为3b（b为基础底面宽度），单独基础底面下深度为1b，且厚度均不小于5m的范围（二层以下的民用建筑除外）。 ⑶ 7度Ⅰ、Ⅱ类场地，柱高分别不超过10m，且结构单元两端均有山墙的钢筋混凝土柱和砖柱单跨及等高多跨厂房（锯齿形厂房除外）。 ⑷ 6度时的建筑（建造在Ⅳ类场地上的较高的高层建筑除外。这里较高的高层建筑是指，高度大于40m的钢筋混凝土框架、高度大于60m的其他钢筋混凝土民用房屋及高层钢结构房屋。）。 软弱粘性土层指7度、8度和9度时，地基静承载力特征值分别小于80、100和120kPa的土层。 2．天然地基抗震承载力验算 （1） 验算方法 验算天然地基在地震作用下的竖向承载力时，按地震作用效应标准组合的基础地面平均压力和边缘最大压力应符合下列各式要求 ≤ (3-2) ≤1.2 (3-3) 式中 -地震作用效应标准组合的基础