鄧曉鏡
[摘 ? ? ? ? ?要] ?《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)4.1.8條為強(qiáng)制性條文,在工程實(shí)踐中必須嚴(yán)格執(zhí)行,為了在實(shí)際勘察工作中更好地執(zhí)行該條,結(jié)合工程實(shí)例淺談對(duì)該條的理解和應(yīng)用,供同行參考和借鑒。
[關(guān) ? 鍵 ? ?詞] ?建筑抗震;不利地段;地震動(dòng)參數(shù);放大系數(shù)
[中圖分類號(hào)] ?TU352 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A [文章編號(hào)] ?2096-0603(2015)27-0180-02
一、引言
《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)(以下簡(jiǎn)稱為《抗規(guī)》)4.1.8條為強(qiáng)制性條文,可見其重要性。山區(qū)地形、地貌復(fù)雜,開闊地勢(shì)有限,建筑經(jīng)常建造在條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘、非巖石和強(qiáng)風(fēng)化巖石的陡坡、河岸和邊坡邊緣等不利地段,在山區(qū)進(jìn)行巖土工程勘察時(shí),對(duì)位于上述不利地段的建筑應(yīng)計(jì)算局部突出地形頂部的水平地震影響系數(shù)的放大系數(shù)。
目前,有些勘察單位在上述不利地段進(jìn)行勘察時(shí)未嚴(yán)格執(zhí)行該條,主要表現(xiàn)為勘察成果報(bào)告中對(duì)位于上述不利地段部位的建筑未建議水平地震影響系數(shù)的放大系數(shù)值,或不計(jì)算直接建議放大系數(shù)取值為1.1~1.6,造成設(shè)計(jì)單位未考慮局部突出地形在地震時(shí)的地震放大作用或考慮不足,輕則造成地震時(shí)房屋開裂、變形,重則倒塌。
二、條文理解
(一)條文原文
《抗規(guī)》4.1.8:當(dāng)需要在條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘、非巖石和強(qiáng)風(fēng)化巖石的陡坡、河岸和邊坡邊緣等不利地段建造丙類及丙類以上建筑時(shí),除保證其在地震作用下的穩(wěn)定性外,尚應(yīng)估計(jì)不利地段對(duì)設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)可能產(chǎn)生的放大作用,其水平地震影響系數(shù)最大值應(yīng)乘以增大系數(shù)。其值應(yīng)根據(jù)不利地段的具體情況確定,在1.1~1.6范圍內(nèi)采用。
(二)條文理解
該條明確了兩大信息,其一是在上述不利地段建造丙類及丙類以上建筑時(shí)首先應(yīng)保證場(chǎng)地在地震作用下的穩(wěn)定性,其二是估計(jì)不利地段對(duì)設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)可能產(chǎn)生的放大作用,其水平地震影響系數(shù)最大值應(yīng)乘以增大系數(shù)。
關(guān)于場(chǎng)地地震穩(wěn)定性問題,可以從兩個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià),一是定性評(píng)價(jià),即從場(chǎng)地區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、地貌、地形、地層巖性等方面結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)踏勘情況進(jìn)行地震穩(wěn)定性的定性評(píng)價(jià);定量評(píng)價(jià)宜在工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行,評(píng)價(jià)前收集詳細(xì)的工程設(shè)計(jì)資料,選取有代表性的斷面來(lái)進(jìn)行,具體可參照《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2013)第5章相關(guān)條文進(jìn)行評(píng)價(jià),本文不再闡述。
關(guān)于地震動(dòng)參數(shù)的放大作用,該條明確了需要考慮地震放大作用的情況,如條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘、非巖石和強(qiáng)風(fēng)化巖石的陡坡、河岸和邊坡邊緣等不利地段建造丙類及丙類以上的建筑時(shí)需考慮地震放大作用。并明確了取值范圍:應(yīng)根據(jù)不利地段的具體情況確定,在1.1-1.6范圍內(nèi)采用。
關(guān)于放大系數(shù)的計(jì)算,在《抗規(guī)》4.1.8條中有規(guī)定,計(jì)算公式如下:
λ=1+ζα式中:λ為局部突出地形頂部的地震影響系數(shù)的放大系數(shù);
ζ為附加調(diào)整系數(shù),與建筑場(chǎng)地離突出臺(tái)地邊緣的距離L與相對(duì)高差H的比值有關(guān)。當(dāng)L/H<2.5時(shí),ζ=1.0;當(dāng)2.5≤L/H<5時(shí),ζ=0.6;當(dāng)L/H≥5時(shí),ζ=0.3。L、L均應(yīng)按距離場(chǎng)地的最近點(diǎn)考慮。
α為局部突出地形地震動(dòng)參數(shù)的增大幅度,按下表采用。
局部突出地形地震影響系數(shù)的增大幅度表
本條規(guī)定對(duì)各種地形,包括山包、山梁、懸案、陡坡都可以應(yīng)用。
三、工程實(shí)例
(一)工程概況
某鐘樓工程位于山頂,邊坡高度33.5m,邊坡坡面水平投影長(zhǎng)度38.3m,擬建鐘樓離邊坡頂邊緣的距離為3.2m,邊坡為巖質(zhì)邊坡,地形平面及典型斷面見圖1、圖2。
(二)局部突出地形頂部的地震影響系數(shù)的放大系數(shù)計(jì)算
根據(jù)《抗規(guī)》4.1.8條,本工程需計(jì)算局部突出地形頂部的地震影響系數(shù)的放大系數(shù)。選取典型計(jì)算斷面(見圖2),由圖可知:L=38.3m,L=3.2m,H=33.5m,則L/H=0.1<2.5,取ζ=1.0;H/L=0.87,邊坡為巖質(zhì)邊坡,坡高H=33.5m,查表4.1.8,α取0.3。λ=1+ζα=1+1×0.3=1.3。
(三)放大系數(shù)計(jì)算注意事項(xiàng)
1.正確理解條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘、非巖石和強(qiáng)風(fēng)化巖石的陡坡、河岸和邊坡邊緣等概念。2.當(dāng)擬建建筑多方位鄰斜坡時(shí),應(yīng)分別計(jì)算各方位的放大系數(shù)值,選取其中最大值作為建議值。3.選取典型計(jì)算斷面,合理確定L、L、H等參數(shù)。4.山區(qū)建設(shè)場(chǎng)地平整經(jīng)常涉及挖填方,此時(shí),宜根據(jù)豎向設(shè)計(jì)來(lái)確定計(jì)算斷面及其參數(shù)。
四、結(jié)論
本文通過(guò)對(duì)《抗規(guī)》4.1.8條的理解和分析,并通過(guò)實(shí)例講解了局部突出地形頂部的地震影響系數(shù)的放大系數(shù)的計(jì)算方法。明確了計(jì)算的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確掌握基本概念、合理選取斷面及地形參數(shù);當(dāng)建筑多方位鄰斜坡時(shí),應(yīng)分別計(jì)算各方位的放大系數(shù)值,選取其中最大值作為建議值;涉及場(chǎng)平設(shè)計(jì)的場(chǎng)地,宜根據(jù)豎向設(shè)計(jì)來(lái)確定計(jì)算斷面及其參數(shù)。
參考文獻(xiàn):
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