关于等效剪切波速和覆盖层厚度界于场地类别任一分界线附近时按《建筑抗震设计规范》插值法确定场地特征周期的方法.docx

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1、关于等效剪切波速和覆盖层厚度界于场地类别任一分界线附近时按建筑抗震设计规范插值法确定场地特征周期的方法关于等效剪切波速和覆盖层厚度界于场地类别任一分界线附近时按建筑抗震设计规范插值法确定场地特征周期的方法一.建筑抗震设计规范的两条内容：1.1.建筑抗震设计规范GB50011-2010(2016年版)第4.1.6条规定：建筑的场地类别，应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表4.1.6划分为四类，其中I类分为10、口两个亚类。当有可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其值处于表4.1.6所列场地类别的分界线附近时，应允许按插值方法确定地震作用计算所用的特征周期。表4.1.6各类建筑场地的覆盖层厚度岩石的

2、剪切波速或土的等效剪切波速(ms)场地类别II.IImIVVs8000800Vs5000500Vse250Vse15050Vse15080注：1,表中数据为场地覆羞层厚度(m).2,表中VS系岩石的剪切波速;VSe系土层等效剪切波速。12建筑抗震设计规范GB50011-2010(2016年版)第5.1.4条规定：特征周期应根据场地类别和设计地震分组按表5.1.4-2采用，计算罕遇地震作用时，特征周期应增加0.05s。表5.1.4-2特征周期值（三）设计地震分组场地类别IoIIHIIIIV第一鲤L0.200.250.350.450.65第二组0.250.300.40550.有第三组0.300.3

3、50.450.0?0.90二.”等效剪切波速”与”场地覆盖层厚度的含义。2.1、 工程场地覆盖层厚度的确定应符合下述要求：、一般情况下，应按地面至剪切波速大于500ms且其下卧各层岩土的剪切波速均不小于500ms的土层顶面的距离确定；、当地面5m以下存在剪切波速大于其上部各土层剪切波速2.5倍的土层,且该层及其下卧各层岩土的剪切波速均不小于400ms时,可按地面至该土层顶面的距离确定；、剪切波速大于500ms的孤石、硬透镜体，应视同周围土层；、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。确定场地覆盖层厚度一般以岩土层剪切波速为准。根据实测资料，强风化岩的剪切波速并不一定都是大于

4、500ms,有的数值还较低，因此,当缺乏当地经验时，应实测剪切波速确定覆盖层厚度。中等风化岩剪切波速通常大于500ms,覆盖层厚度起始点计算应以勘探时的地面高程为准。场地勘察时应有一定数量的勘探孔，其深度应大于覆盖层厚度或满足划分场地类别的要求。当场地覆盖层厚度已掌握，为测试土层剪切波速的勘探孔可不必穿过覆盖层，但其深度不应小于20m;根据区域地质资料，场地覆盖层厚度在场地类别划分界线附近时，应根据实际勘探孔资料确定覆盖层厚度。2.2、 土层的等效剪切波速应按下列公式计算：Ddo/1nt=(disi)三1式中：1)”土层等效剪切波速(m/s)；d0一一计算深度(m),取覆盖层厚度和20m两者的

5、较小值；t一一剪切波在地面至计算深度之间的传播时间；di一一计算深度范围内第i土层的厚度(m)；s一一计算深度范围内第i土层的剪切波速(m/s)；n-计算深度范围内土层的分层数。三、设计注意事项3.1、 对于住宅小区或规模较大的工程，且场地土存在明显软硬不均或覆盖层厚度变化很大时，可划分为不同场地类别，并根据不同建(构)筑物对其进行分区。对于单体建(构)筑物，可按不利影响取较差场地类别为该工程场地类别。3.2、 应注意抗规表4.1.6主要适用于剪切波速随深度呈递增趋势的场地，对于有较厚软土夹层的场地，则不太适用，因为软土夹层对短周期地震动有抑制作用，将改变地表地震波的组成成分。因此，宜适当调整

6、场地类别和设计地震动参数。3.3、 场地类别对结构抗震设计影响重大，当场地类别介于两类分界线附近时，场地类别不同时计算结果差异很大，因此，对场地类别及其特征周期在结构抗震设计前就应该予以明确，避免在结构设计完成后或设计过程中的不断调整而引起结构设计的大量返工。3.4、 建筑的场地类别一般应根据勘察报告和地震安全性评价报告确定，在结构抗震设计前，结构设计人员应对勘察报告或地震安全性评价报告确定的场地类别进行再判断，必要时可根据中国地震动参数区划图(GB18306-2015)确定工程所在地的11类场地基本地震动峰值加速度和反应谱特征周期。当所确定的数值与勘察报告和地震安全性评价报告的数值相差较大时

7、，应提请进行再论证。3.5、 当实测等效剪切波速和实测覆盖层厚度界于场地类别任一分界线附近(按15%范围控制),可按建筑抗震设计规范MGB50011-2010)插值法来确定场地特征周期。场地分类和场地特征周期按照覆盖层厚度与等效剪切波速列表如下：能黑IS2场地分英林场地特征周嘲S)Bl黯国I船黯黯H留 HSSSSBI 需 黯黯H器需采用插值法确定场地特征周期时应注意下列问题：(1)、对处于特征周期第一组的建设场地，可按表15.2确定场地特征周期；(2)、对处于特征周期第二组的建设场地，特征周期取第一组相应场地的7/6;(3)、对处于特征周期第三组的建设场地，特征周期取第一组相应场地的4/3;四

8、、采用插值法确定场地特征周期的工程实例如下：【例题-1】某工程，抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度为0.15g,设计地震分组为第一组。场地内2个波速孔实测地基土剪切波速统计结果表明，埋深20m范围内场地土等效剪切波速VSe=122.3-126.7ms,覆盖层厚度dov=78mo按抗震规范判定,该场地土的类型属于软弱土,场地类别为In类，场地的特征周期Tg=O.54s似VSe=122.3m/s至126.7ms,dov=78m,查表15.2)o而抗规表5.1.4-2提供的特征周期Tg=0.45s,与0.54s相差较大。因此，特殊情况下，应对场地特征周期进行细分，并按实际的特征周期进行结构的分析计

9、算。本工程进行了比较计算,按Tg=O.54s计算的地震作用效应值,比按Tg=O.45s计算的地震作用效应值增大约20%【例题2】江苏盐城某工程，抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度为0.15gz设计地震分组为第三组。场地内15个波速孔实测地基土剪切波速统计结果表明，埋深20m范围内场地土等效剪切波速Vse=152.0-159.3ms,覆盖层厚度大于dov=120m0按抗震规范判定，该场地土的类型属于软弱土，场地类别为11I类，场地的特征周期Tg=0.77s似15个实测等效剪切波速平均值VSe=I58.3ms,dov120m,查表15.2;一般勘察单位认为按照最不利等效剪切波速平均值VSe=I5

10、2.0ms,查表修正后:特征周期Tg=0.79s)o而抗规表5.1.4-2提供的特征周期Tg=0.65s,与OTlS相差较大。因此，特殊情况下，应对场地特征周期进行细分，并按实际的特征周期进行结构的分析计算。本工程进行了比较计算,按Tg=O.77s计算的地震作用效应值，比按Tg=0.65s计算的地震作用效应值增大约20%o关于几中勘察数据的取值1.实测等效剪切波速界于场地类别分界线附近,分界线附近按15%范围控制的概念为：分界线值乘于0.15,而不是波速区间差值的15%o建筑抗震设计规范GB50011-2010(2016年版)表4.1.6如下：表4.1.6各类建筑场地的覆盖层厚度岩石的剪切波速

11、或士的等效剪切波速(ms)场地类别I0IIIDIIVVs8000800Vs5000500Vse2505250Vse15050Vse15080注：1,表中数据为场地覆盖层厚度(m).2,表中VS系岩石的剪切波速;VSe系土层等效剪切波速。位于类别分界线附近土的等效剪切波速区间有下列两个：250附近:Vse=287.5(ms)至212.5(ms);150附近:Vse=172.5(ms)至127.5(ms);2、实测覆盖层厚度界于场地类别分界线附近,分界线附近按15%范围控制的概念为：分界线值乘于0.15,而不是波速区间差值的15%o位于类别分界线附近土的覆盖层厚度区间如下列：3米附近:dov=2.55(m)至3.45(m);5米附近:dov=4.25(m)至5.75(m);15米附近:dov=12.75(m)至17.25(m);50米附近:dov=42.50(m)至57.50(m);80米附近:dov=68.0(m)至92.0(m);3、对于住宅小区或规模较大的工程，且场地土存在明显软硬不均或覆盖层厚度变化很大时，可划分为不同场地类别，并根据不同建(构)筑物对其进行分区。对于单体建(构)筑物，可按不利影响取较差场地类别为该工程场地类别。当住宅小区为大地库连成一体的多塔结构，应按最不利影响取较差场地类别，等效剪切波速取最小值，覆盖层厚度取最大值。