1.5建筑场地在线视频

大家好

本节主要介绍建筑场地

主要包括场地及其地震效应

场地覆盖层厚度

场地类别

及其相关规定

四个方面

首先来看场地及其地震效应

场地是指建筑物所在地

它要求具有相似的反应谱特征

根据震害调查表明

建筑物的震害除了与地震类型、结构类型等有关以外

还与建筑物场地的工程地质条件有关

这个图是1967年委内瑞拉加拉加斯地震

它的震害统计

从这个图可以看出来

5到9层的建筑随着场地覆盖层厚度的增大

它的震害基本上保持在10%左右

而10到14层的建筑

以及大于14层的建筑

随着覆盖层厚度的增大

特别是超过150米之后

震害明显增大

比如10到14层的建筑震害达到了30%左右

大于14层的建筑（震害）达到了80%左右

这个主要就是和

场地的覆盖层厚度有关

场地的覆盖层厚度越厚

场地的地震动就以长周期为主

所以说对于这些高层建筑

（震害）就会明显的增大

而对于这些多层的建筑

震害影响相对较小

所以说从这个图我们就可以看出来

我们建筑物的震害与场地的条件

有明显的关系

看一下它的影响机理

主要是由于场地土层对地震波的选择放大和滤波作用

地震波传递到场地的时候含有多种频率成分

非常复杂

而场地土层本身具有一定的振动频率

当地震波中某些频率和土层的振动频率比较接近的时候

土层

会把这些频率的地震波放大

而地震波的频率与土层的振动频率相差比较远的时候

土层会把这一部分地震波进行一个过滤

这就是它的选择放大和滤波作用

下面我们来看一下地震动的卓越周期或者称之为场地土的卓越周期

根据我们前面的介绍

从震源传来的地震波包含多种频率成分

在振幅谱中

振幅最大的频率分量所对应的周期称之为

地震动或者是场地土的卓越周期

地震动的卓越周期

实际上主要就是取决于场地土的固有周期

原因

就是我们前面介绍的场地土层对于地震波的一个选择放大和滤波作用

它主要就是针对于地震波中

它的频率成分和场地土的振动频率比较接近的这些地震波，把它选择放大

而把其他的地震波进行了一个滤波作用

所以说最终这块场地上的地震动的卓越周期主要就是取决于场地土的固有周期

场地土的效应

影响因素主要有三个方面

覆盖层的厚度

土层的剪切波速和岩土的阻抗比，覆盖层厚度和土层剪切波速

主要影响的是地震动的频谱特性

也就是地震波的滤波作用

主要影响的是这个方面

岩土的阻抗比主要影响的是

共振的放大效应

也就是地震波中频率成分和场地土的振动频率相一致的时候

岩土的阻抗比影响的是它的放大效应

这是它的影响因素

下面我们来看一下场地覆盖层厚度的确定

规范里面规定建筑场地覆盖层厚度应符合下列要求

一般情况下应按地面至剪切波速大于500米/秒

且其下卧各层岩土的剪切波速均不小于500米/秒的时候，从这个土层的顶面到地表的距离

我们称之为覆盖层厚度

当地面5米以下存在剪切波速大于其上各土层剪切波速2.5倍的土层

并且该层及其以下各层岩土的剪切波速均不小于400米/秒的时候，可按地面至该土层顶面的距离

确定覆盖层厚度，也就是地面5米以下

存在着一个剪切波速比较大的这样的一个土层

这个时候，我们可以按照这个规定

从地面到该土层的顶面来确定覆盖层厚度

剪切波速大于500米/秒的孤石、透镜体应视为

周围土层

也就是局部里面出现了这些孤石或透镜体的时候

由于它的波速比较大

但是我们还是把它视为和周围土层的波速是一致的

不把它作为一个特殊情况来考虑

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

也是对于一些

特殊的岩层把它给扣除掉

所以说综合这些

我们来确定场地的覆盖层厚度

第三

场地类别，主要介绍

场地类别的划分

抗震规范规定建筑的场地类别

根据土层的等效剪切波速和场地的覆盖层厚度

划分为四类

其中Ⅰ类又分为Ⅰ0和Ⅰ1两个亚类

这个表就是根据它的覆盖层厚度

根据它的剪切波速来综合确定

场地的类别

比如说岩石的剪切波速大于800米的时候

就是Ⅰ0，在800到500之间Ⅰ1

当土层的等效剪切波速是在250到500的时候

根据它的覆盖层厚度小于5米的时候

是Ⅰ1，大于等于5米

就是Ⅱ类场地

还有其他的

从这个表我们可以看出来

随着覆盖层厚度的增大

场地类别从Ⅰ类或者是Ⅱ类变为Ⅲ类或者是Ⅳ类

那么通常情况下

Ⅰ类和Ⅱ类场地相对来说

对于抗震是比较有利的

Ⅲ类、Ⅳ类场地对于抗震是比较不利的

那么我们前面介绍的有土层的等效剪切波速

下面我们来看一下它是怎么确定的

Vse 等于d0比上t， d0是计算深度

它的取值是取覆盖层厚度和

20米

二者的较小值

取二者的较小值

当覆盖层厚度

大于20米的时候就取为20米，t是地震波传播的时间

在各土层中传播的时间之和

根据下面这个式子来确定

那么根据这些式子

我们就可以确定出来土层的等效剪切波速

然后再根据场地的覆盖层厚度就可以确定出来

场地的类别

土层剪切波速的测量

还有一些规定，在场地的初步勘察阶段

测孔的数量不宜少于三个

在详细勘察阶段

对于单栋建筑或者是对于密集型的建筑群

还有一些具体的规定

详细的内容大家可以看一下

对于丁类及丙类建筑中

层数不超过十层

高度不超过二十四米的多层建筑

如果是没有实测的剪切波速的时候

可以根据岩土的性状，利用当地经验

估计土层的剪切波速

当然现在我们对于各类工程基本上都要进行岩土工程勘察

所以说这一块用的可能会比较少

但是在特殊情况下

我们可以用

这个就是土的类型和剪切波速的一个范围

比如说对于岩石，比较坚硬完整的岩石，波速肯定是大于800的

对于我们常见的这种中硬土

那波速可能是在250到500之间

所以根据这个可以对波速进行一个初步的估计

下面我们来看一下例题

已知某建筑场地的钻孔土层如下表所示

包括有杂填土、粉土、中砂、粒砂

碎石土

它的波速已经给出来了

比如说对于粉土波速是230米/秒

土层底部的厚度也给出来了，每一个土层的厚度

在表中也有显示

首先来看一下怎么求解

第一个就要确定覆盖层的厚度及其计算深度

根据刚才我们那个表可以看到地表以下27.5米以下的土层剪切波速等于540

大于500米/秒

所以说覆盖层厚度根据我们前面的介绍就可以确定为27.5米

那么d0计算深度是取覆盖层厚度和20米的较小值

所以说综合确定计算深度为20米

下面计算20米的计算深度范围内

它的等效剪切波速

首先计算的就是剪切波

在计算深度范围内的

传播时间

t等于各土层的厚度除以它的剪切波速

注意这里面土层的厚度只能算到20米

所以说算出來时间为

0.078秒

根据前面的公式可以算出来等效剪切波速，20除以时间等于256

下面我们就可以确定建筑的场地类别

根据我们计算出来的剪切波速是在250到500之间

覆盖层厚度27.5米

根据我们前面的表

可以确定该建筑的场地类别为Ⅱ类

这就是场地类别的确定

相对来说比较简单的

第四

场地的其他规定

首先是抗震规范里面对于抗震构造措施的调整

当场地类别为Ⅰ类或者是Ⅲ类和Ⅳ类的时候

应对结构的抗震构造措施进行相应的调整

具体的大家可以看一下规范

主要原因就是我们抗震规范规定的内容

主要针对的是普通的Ⅱ类场地

如果是Ⅰ类场地或者是Ⅲ类或者是Ⅳ类场地的时候

比如说Ⅰ类场地

它对于我们结构的震害相对来说比Ⅱ类会轻

所以说抗震措施可以进行一些调整

而Ⅲ类或者是Ⅳ类场地的时候

结构的震害会加重

所以说抗震措施也要进行调整

第二

发震断裂

如果是场地内存在着发生断裂层的时候

或者是断裂带的时候

应该考虑发震断裂对工程结构的抗震性能的影响，进行一些调整

符合相关规范的要求

具体的大家可以看一下规范

第三

局部突出的地形

当在局部凸出地形等不利地段建造丙类及丙类以上的建筑的时候

其水平地震影响系数

最大值应乘以相应的增大系数

主要就是在这些局部突出的地形条件下

结构的振动反应会增大

所以说我们

对它的抗震要求会有所提高

所以对它的

水平地震影响系数乘上一定的增大系数

第四

岩土工程勘察

岩土工程勘察应对场地类别和岩土的地震稳定性进行一个评价

比如说要给出来场地类别的划分

对场地土的地震稳定性，是不是会出现下沉

是不是会出现地陷、等等、做出来评价

同时对需要采用时程分析法进行补充计算的建筑

还应该根据要求提出来时程分析所需要的相关参数

这是场地的相关的其他规定

详细的内容大家可以看一下规范的相关要求

好

本节到此结束

谢谢大家