不同场地类别对反应谱特征周期的影响

为探究不同场地类别对反应谱特征周期的影响,建立了包含四种场地类别的180个计算剖面,在现行《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010中场地分类的基础上按照土的软硬程度进一步细分,以不同幅值的El Centro地震动作为输入地震动,采用一维等效线性化方法进行土层反应分析,计算得到场地地震动反应谱,规准化得到反应谱特征周期。结果表明:①在同一类别场地中,随着等效剪切波速的增大,特征周期呈减小的趋势;②在同一类别场地中,随着输入地震动强度的增大,特征周期也相应增大;③在不同类别场地中,输入相同的地震动,场地类别从Ⅰ类到Ⅳ类,反应谱特征周期逐渐增大。最后,根据细分后的场地类型给出了其反应谱特征周期建议值,并进行了验证。

剪切波速测试值差异性特征及对场地类别划分的影响研究

剪切波速测试是评估场地土层特性及其对地震波传播影响的关键手段,其测量值的差异性特征对场地类别的划分具有显著影响。通过对青岛某码头工程的岩土工程进行勘察,采集了剪切波速测试数据,并分析了各测点的频率分布形态特征以及正态检验,以确保数据准确性。研究结果为工程设计提供了科学依据,强调了在场地评估中剪切波速差异性的重要性,为工程实施提供了有益的技术支持。

单孔法波速测试在宿州市区建筑场地类别划分的应用及该区特征研究

建筑场地的不同类别反映不同场地条件对基岩地震震动的综合放大效应,建筑场地类别是根据土层等效剪切波速和覆盖层厚度进行划分的。这里介绍了单孔法波速测试在计算土层等效剪切波速度,划分建筑场地类别上的应用,以及通过对宿州市区40个建筑场地的201个土层等效剪切波速数据Vse20和场地类别划分结果进行统计分析、研究,得出该区域类似地层条件的土层等效剪切波速近似呈正态分布特征,估算范围在195.89m/s~222.46 m/s,推测建筑场地类别为Ⅲ类。

天津市滨海新区场地类别分区研究

天津市滨海新区地处华北平原东北部,软土覆盖层厚,在地震作用下,产生的震害要比基岩和硬土场地严重得多。天津是地震频发区,历史上曾多次遭受6级以上地震波及,因此研究滨海新区场地类别分区具有重要现实意义。文章通过滨海新区及周边地区地震工程地质标准钻孔和工程地质等基础资料的收集整理,并辅以地震工程地质标准钻孔补充勘察,按照《场地地震工程地质条件调查》中的方法,给出了天津市滨海新区的场地类别分区结果,增进了对滨海新区地震灾害风险空间分布的认识。

岩溶强发育区场地类别划分探讨及对超高层结构设计的影响

广州某项目处于岩溶强发育区,在拟建场地大面积为Ⅱ类的情况下,勘察单位根据从天然地面起算的覆盖层厚度将溶沟部分区域的场地类别划分为Ⅲ类。设计单位宏观地从场地概念、微观的以地下室底板底起算覆盖层厚度进行充分论证探讨,认为整个项目场地类别可按Ⅱ类进行设计,并顺利通过超限审查和施工图审查。此外对比了采用《高层建筑混凝土结构技术规程:JGJ 3—2010》[1]及《高层建筑混凝土结构技术规程:广东省标准DBJ/T 15-92—2021》[2]因场地类别不同对超高层结构设计影响的差异,同时对T1栋超高层采用文献[2]分别按Ⅱ类、Ⅲ类场地计算,结果表明:对于长周期结构,地震影响系数对场地类别的敏感性文献[1]低于文献[2];T1栋调整前的基底剪力Ⅲ类场地比Ⅱ类场地大35%,调整后的基底剪力Ⅲ类场地比Ⅱ类场地大10%;T1栋最终按Ⅱ类场地进行设计,节约造价约5%~8%。

人为因素引起的抗震场地类别变化探讨

建筑工程场地类别是岩土工程勘察需查清的一项重要内容,决定了抗震设计参数的选取,最终影响工程造价及工程质量。人为因素包括填方、挖方、地基处理等将改变原场地的覆盖层厚度、等效剪切波速等指标,进而改变建筑工程场地类别。以已完成的几个广东项目情况对该问题进行分析,发现人为因素包括填方、挖方、地基处理等将改变原场地的覆盖层厚度、等效剪切波速等指标,可能改变建筑工程场地类别,如不引起重视采取相关措施,将造成经济浪费或设计不足。

岩土工程勘察中水文地质问题及场地类别的研究

岩土工程勘察中的水文地质问题及场地类别研究对于工程的设计和施工至关重要。水文地质是研究地下水与岩土工程相互作用的学科,它涉及到地下水的分布、流动特性、化学成分等方面。地下水作为岩土工程中的重要因素,对工程的稳定性具有重要影响。因此,了解和掌握地下水与岩土工程之间的相互关系,对于准确评估工程风险、制定合理的工程设计和施工方案具有重要意义。

考虑场地类别的阻尼比修正系数研究

阻尼比修正系数B用于调整临界阻尼比不同于0.05时的反应谱值,它对减震结构、隔振结构以及弹塑性体系的简化设计与分析具有重要意义。本文按照我国现行抗震规范规定的场地分类方法,分别应用四类场地共计136条地震记录,对阻尼比为0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5的弹性单自由度结构体系的相对位移反应谱、相对速度反应谱、绝对加速度反应谱进行计算分析,从定性到定量系统研究了地震作用下场地分类、阻尼比以及结构周期对相对位移反应谱阻尼比修正系数Bd、相对速度反应谱阻尼比修正系数Bv和绝对加速度反应谱阻尼比修正系数Ba的影响规律,结果表明:随着阻尼比的增大,场地分类对阻尼比修正系数的影响程度逐渐增大,其中场地条件对Ba的影响更加显著,然而数据分析表明,场地条件对阻尼比修正系数最小值的影响很小。在IV场地上,阻尼对长周期结构的减震效果明显优于其它三类场地。最后通过非线性回归分析,建立了与场地类别、结构周期以及阻尼比相关的阻尼比修正系数Ba、Bd、Bv的计算公式。这部分的结果可以应用于减震结构基于性能的抗震设计方法中。

场地类别对地铁地下车站结构地震反应的影响规律

以南京地铁建设为工程背景,根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)中场地类别的分类方法,保持场地覆盖层厚度不变,通过改变场地等效剪切波速,设计出典型的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类工程场地类别。采用大型有限元分析软件ABAQUS,考虑土体与混凝土的非线性以及土与结构接触非线性,研究地铁车站在规范规定的不同场地类别条件下地下结构的层间位移和位移角反应特征以及结构关键部位的应力反应特征。结果表明:不同场地类别对地铁地下车站结构地震反应的影响规律和影响程度有所不同。总体来看,在较差场地类别条件下,基岩输入峰值加速度峰值对层间位移角幅值的影响程度较大,且对车站结构下层层间位移角幅值的影响更大。在本文所有的输入地震动强度条件下,Ⅱ类场地下地铁车站结构基本处于弹性工作状态,而Ⅳ类场地下地铁车站结构在中小地震发生时层间位移角很容易进入整体弹塑性工作状态。同时,场地类别越差,车站结构整体残余变形越容易发生,造成结构的残动内力也迅速增加。

场地类别分类方案研究

基于性能的抗震设计,要求工程师设计出具有预期抗震性能的结构,一个关键因素是地震作用的确定,这在很大程度上取决于局部场地条件。通过收集和分析北京、苏州和唐山城区956个钻孔资料,建立地表20 m和30 m深土层走时平均剪切波速VS20和VS30的关系式;现场钻探获取北京城区深105 m的典型钻孔原状土样,试验给出各类土体动剪切模量和阻尼比曲线;建立北京城区170个钻孔的场地反应计算模型,采用Nakamura提出的HVSR法和陈国兴等提出的弱震法估算场地基本周期TS值,结合国内外现行抗震规范的场地分类及一些学者对场地分类的研究成果,提出两种新的场地分类建议方案:基于等效剪切波速VSE和覆盖土层厚度H(地表至剪切波速VS≥500 m/s的基岩深度)的双指标场地分类方案及基于VSE、H和TS的三指标场地分类方案。提出的场地分类方案对我国现行抗震规范场地分类方法的改进有参考价值。

考虑场地类别与设计分组的延性需求谱和弹塑性位移反应谱

非线性反应谱是基于性能的抗震设计理论中亟待解决的基础性课题之一。本文将四种场地类别上的641条地震记录,按我国现行抗震规范设计分组的要求分为12组,对大量具有不同屈服强度系数的单自由度体系作了弹塑性时程分析。研究了结构强度水平、周期、场地类别以及设计分组等因素对延性需求的影响。结果表明,在给定屈服强度水平下结构的延性需求强烈地依赖于场地条件、设计分组等因素。对于短周期结构,延性需求随场地土变软而增大,同类场地随设计分组特征周期增大而增大。通过非线性回归分析,建立了与场地类别、设计分组相对应的延性需求谱μ-ξy-T的计算公式。在此公式的基础上,结合现阶段抗震设计规范构建了弹塑性位移反应谱,可用于结构弹塑性位移需求的简化计算,同时讨论了弹塑性位移反应谱的基本特点。

地基基础与建筑场地类别划分

基于与建筑地基震害密切相关的地基土性状及基础条件,讨论了岩土工程勘察设计工作中关于场地土和建筑场地类别划分的主要依据,提出了对我国现行《建筑抗震设计规范(GB50011 2001)》进行基础埋深、覆盖层厚度和复合地基的地基土性状的修正, 并经场地土层地震反应分析论述了进一步划分建筑场地类别的必要性和可能性。以北京的2个典型工程场地为代表,分别讨论了基础埋深和覆盖层厚度对建筑场地类别划分的影响,并通过场地土层地震反应分析,得到自然地面上、基础埋深处土层的反应谱,同时也计算了在考虑或不考虑低速粘性土夹层情况下对土层地震反应结果的影响程度。最后,根据综合峰值加速度、加速度反应谱最大值的对比结果认为对原有的建筑场地类别划分方法有必要进行修正。

考虑场地类别与强震持时的滞回耗能谱的特征分析

基于力或位移的结构抗震设计方法大多无法反映地震动持时的影响,而能量设计方法则能较好地弥补其不足。按场地类别和强震持时,将302条Northridge地震记录分为15组,对地震记录的峰值进行规一化处理,采用钢筋混凝土退化三线型恢复力模型,对单自由度体系进行弹塑性时程分析,研究场地类别、强震持时、强度屈服水平以及结构周期等因素对滞回耗能的影响。结果表明:在给定地震记录的峰值和屈服强度水平下,结构的滞回耗能依赖于场地条件和强震持时等因素;滞回耗能随强震持时的增加而增大,随场地特征周期的增加而增大。通过非线性回归分析,建立了与峰值加速度、峰值速度、强震持时相对应的简化滞回耗能谱的计算公式。

场地类别划分与抗震设计反应谱的讨论

介绍了新的抗震设计规范(2001-07-20发布,2002-01-01实施)中场地类别划分和地震影响系数的有关内容,指出其中一些不相协调之处。最后,针对不同的问题建议相应的解决办法。

考虑场地类别和断层距的地震动及结构响应参数相关性分析

为了研究场地条件和断层距对地震动参数及其与结构响应参数相关性的影响,本文基于NGA数据库中5 266条水平分量地震动记录,采用皮尔森相关系数,分析了不同场地条件和断层距下地震动参数之间的相关性及其与结构响应参数的关系。结果表明,场地条件和断层距对绝大部分地震动参数相关性会产生明显影响,但存在一些参数的相关性几乎不受场地条件和断层距的影响;以四层钢筋混凝土框架结构为例,发现在不同场地条件和断层距下,结构响应参数与地震动参数的相关性变化明显,这表明在研究结构响应与地震动参数相关性时需要考虑场地条件与断层距的影响。

香港场地类别划分的初步研究

利用现场实测波速和钻孔资料，根据中国建筑抗震规范（ＧＢＪ８９—１１， １９８９）和美国 ＦＥＭＡ编 制的ＮＥＨＲＰ（１９９４）以及欧洲抗震规范（ＥＵＲＣＯＤＥ ８， １９９８）关于场地分类划分的标准，对香港典 型场地进行了场地类别划分，讨论了划分结果的适用性。文章认为，对香港滨海地区带有海泥软夹 层的回填场地，简单的划分方法可能对长周期地震动估计不足，应当考虑用其他方法估计地震动。 文中同时根据实测数据给出了香港地区剪切波速与标准贯值（ＳＰＴ－Ｎ）之间的经验关系。

剪切波速在判定石河子市某建设场地类别中的应用

场地类别是结构抗震设计中确定地震动参数的重要依据。相关规范允许在土类原位测试的基础上结合经验判定场地类别。但在工程地质条件复杂的场地中,这种方法存在很大的偏差。通过对比分析石河子某建筑场地根据地基土的工程地质特性、地基承载力等条件确定的场地类别与使用剪切波速判定的场地类别,说明经验方法存在的局限性,实测剪切波速依然是判定场地类别的可靠方法。

基于抗震设计新规范的场地类别模糊综合评定

在现行《建筑抗震设计规范》(GB 5 0 0 11- 2 0 0 1)场地类别划分方法基础上 ,提出了基于“规范”的场地类别模糊综合评判的两种方法 ,以及场地特征周期值Tg 计算方法 ,并给出了隶属函数和相应的系数 ,可直接应用于实际工程。此方法与规范方法的比较表明 ,结果基本上是一致的 ,只是在相邻场地类别的边界附近有些差异 。

基于Voronoi图的区域场地类别边界划分

以四川西昌市区和天津滨海地区为例,利用Voronoi图界定了每个钻孔的空间影响范围,最终划分了不同场地类别的边界,解决了钻孔数量少和人工划分的主观性,直观地反映了区域的场地分界情况,是Voronoi图在工程地震学场地类别划分方面运用的一次尝试,为区域的场地类别划分提供了一种新的思路,同时,也为该地区的区域抗震规划和抗震设防提供了半定量的参考。

结构特征及场地类别对复合隔震结构地震反应的影响

对并联复合隔震结构的地震反应性能进行了分析。通过有限元软件模拟并联复合隔震结构试验确定了软件分析所需的一些参数,利用这些参数建立了并联复合隔震结构工程模型,并对其进行了时程分析。结果表明,复合隔震结构的基底剪力和位移在不同结构特征、不同场地类别和不同地震烈度下反应不敏感,说明其在设计与应用时非常有利。