地震带基础设计参数

页面内容

地震带中的地基受到地震波的附加力。如果结构不能承受这些力量,它可能会倒塌,导致严重的灾难。

基础是建筑物的最低部分,通常在地面以下。提供基础以将上部结构的荷载传递到下面的土壤。

地基必须能够承受这些荷载。因此,叠加荷载应低于土的安全承载能力。如果地基处于地震带,由于地震振动会产生额外的荷载。设计应考虑到附加力。

基础抗震设计的一般考虑

  • 现场调查和土壤性质测定
  • 地质及岩土环境资料
  • 负载的识别-静态和动态
  • 基础类型
  • 根据建筑规范进行安全验证

抗震设计中的土壤调查

在基础设计中,需要确定土体的性质。为此,既要在实验室进行静态试验,也要在现场进行动态试验。

需要分析的重要土壤参数有:

  • 粒径分布
  • 相对密度
  • 剪切模量
  • 阻尼因素

将进行的重要现场试验有:

  • SPT锤能量
  • 压力表测试
  • 横波速度测量
  • 锥贯仪试验
  • 地震压电锥贯入仪

这些实验室和现场试验的目的是确定土壤沉积物细节、水力条件、土壤指数特性、静态和动态应力-应变土壤行为。

影响场地效果的主要因素

地震:

  • 地震环境下基岩的烈度和频率特征
  • 基岩运动持续时间

岩土工程:

  • 土的非线性特性
  • 土的弹性振动特性

几何:

  • 下伏基岩地形
  • 非水平土壤沉积物分层

地质:

  • 土壤沉积物厚度
  • 下面的岩石类型

地震的特点

地震的主要影响是在结构中产生的水平力。水平的地面加速度给出了这种力的测量方法。颗粒土由于振动而被压实。这反过来又导致地面的沉降。

振动的另一个影响是液化。液化程度取决于土壤的相对密度、细粒百分比、地下水位深度和地面加速度。

地震的影响

  • 动应力和诱导孔隙水压力会降低土壤的承载能力
  • 松散的颗粒土被地面运动压实。这就造成了地面的大幅度下沉。
  • 松散颗粒土压实过程中会产生超孔隙水压力,导致土壤液化
  • 地震引起的振动可能引起结构破坏

防止液化的措施

1.疏松土的压实

  • 振动压路机
  • 压桩
  • 振捣浮选
  • 爆破

2.注浆与化学稳定

3.申请附加费

结论

在地震带的基础设计中,需要广泛的学科知识,如土壤动力学、地质学、地震学和结构动力学。设计既要安全,又要经济。

参考文献

1.基础设计基础理论与实践,N N Som和S C Das,印度Prentice Hall,新德里,2003

2土力学与基础工程V N S Muthy,瑞士联合银行出版社,新德里,2002

3.《建筑施工与建筑材料》,Dhanpat Rai出版公司,新德里,2007年

图片:Flickr,ceetaphttps://www.flickr.com/photos/ceetap/421297660/

链接:Bright Hub,土壤液化是如何发生的