樁基礎(chǔ)的抗震設(shè)計ppt課件(存儲版)

　　

【正文】 為 50x50cm預(yù)制方樁和 d=68cm的灌注樁，樁長均為 ，預(yù)制樁主筋為 4?22+4 ?25；灌注樁主筋為 8?16。在此情況下，樁基的抗震設(shè)計要求有別于抗震有利地段，包括基樁的選型、樁長、樁端持力層、抗震驗算（如除樁基豎向承載力以外的樁基整體穩(wěn)定性和樁身壓曲、水平承載力等）。 2）地基土質(zhì)較差，部分復(fù)合地基，部分樁基 同一主體建筑，當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)較差，而主體建筑面積大，設(shè)計者為節(jié)省造價，在部分土質(zhì)稍好區(qū)段采用碎石樁等復(fù)合地基，而在土質(zhì)差且厚度大的區(qū)域采用樁基。 液化土中基樁的配筋范圍，應(yīng)自樁頂至液化深度以下符合全部消除液化沉陷所要求的深度，其縱向鋼筋、箍筋直徑和間距應(yīng)與樁頂部相同。 3）處于液化土中的樁基承臺周圍，宜用非液化土（灰土、級配砂石、壓實性較好的素土、素混凝土）填筑夯實；若用砂土或粉土，則應(yīng)使土層標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)不小于現(xiàn)行抗震規(guī)范規(guī)定的臨界值。試驗表明，水平荷載下，外排樁受力最大，因此筏基外排樁樁身強(qiáng)度宜適當(dāng)加強(qiáng)。在此情況下，對于多層建筑樁基可不驗算地震作用下的整體穩(wěn)定性。 （三）樁基抗震承載力驗算 液化土中樁基抗震（詳解） 邊坡樁基抗震（簡介） 液化土中樁基抗震 VMN VMN低承臺樁基礎(chǔ) （主震時部分失效） 高承臺樁基礎(chǔ) A、主震時 10m以上全部失效 B、余震時 20m以上全部失效 （ 1）液化折減系數(shù) 根據(jù)新瀉地震砂土液化調(diào)查， λN小于 ，當(dāng) λN大于 一般不發(fā)生液化， λN介于 ，有液化的可能性，則通過折減系數(shù)的方法處理。因此有沒有 3m非液化土，對折減系數(shù)并沒有影響。 此時豎向抗壓承載力由樁身強(qiáng)度控制。39。 例題：見 《 應(yīng)用手冊 》 第 8章。因此樁基礎(chǔ)的抗震，不能僅僅重視高層建筑， 還需要重視多層建筑樁基礎(chǔ)在液化土中的抗震驗算。 一般地， 8度及以上地區(qū)的框架結(jié)構(gòu)或框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)，層數(shù)不高時常常不設(shè)置地下室。根據(jù)震害調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這類彎、剪破壞并不比樁頭破壞嚴(yán)重，因此可以認(rèn)為，土體位移對基樁產(chǎn)生的內(nèi)力與樁頭在一個數(shù)量級上。 當(dāng)承臺高度不滿足錨固要求時，根據(jù)抗震需要豎向錨固長度不應(yīng)小于 20倍縱向主筋直徑；縱筋下部應(yīng)向柱軸線方向呈 90186。劉金礪，高文生，邱明兵， 2022年 【 3】 樁基礎(chǔ)設(shè)計與計算，劉金礪， 1990年。 及以上地區(qū)不宜采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁？ 《 規(guī)范 》 中為何在設(shè)計和施工章節(jié)中均強(qiáng)調(diào)要確保承臺和地下室外墻與基坑側(cè)壁間隙的回填土質(zhì)量？ “ 抗震設(shè)防區(qū)當(dāng)承臺周圍為液化土或地基承載力特征值小于40kPa（或不排水抗剪強(qiáng)度小于 15kPa）的軟土，且樁基水平承載力不滿足計算要求時，可將承臺外每側(cè) 1/2承臺邊長范圍內(nèi)的土進(jìn)行加固 ” ？ ？ “ 對于抗震設(shè)防區(qū)的樁基，應(yīng)進(jìn)行抗震承載力驗算 ” ？ 概念為先，機(jī)理為本 謝謝，匯報完畢！ 參考資料： 【 1】 建筑樁基技術(shù)規(guī)范， JGJ942022。 2022年天津某工程就發(fā)生此情況，引起上浮，難以加固。 位于 7度及以下地區(qū)的建筑物承臺體系，可不進(jìn)行抗震設(shè)計。 對于承臺及基樁這樣的基礎(chǔ)構(gòu)件，設(shè)計目標(biāo)是：在設(shè)計地震動加速度作用下，應(yīng)保持彈性，因此不宜考慮構(gòu)件的延性特征，即 不區(qū)分材料及受力狀態(tài)，均取 γRE =。 上例給的是鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，剪重比 (V/G)僅取 3%，實際工程往往 1%，這使得分配到單樁樁頂?shù)募袅^小，彎矩也較小。 （ 3）計算樁頂位移或驗算土對樁的豎向支撐力時應(yīng)用荷載標(biāo)準(zhǔn)值。 N ? ?N ? ?非液化土樁承臺液化土10m10m0l? ?1 / 3l? ?d= 600 mml= 35m20m15m0 .9 ( 1 .5 0 .5 ) 1 .2 6ob d m? ? ? ? 42c 10 MN / mE ??4 340 6 . 3 6 1 064dI x m? ??? 162cEI E I M N m? ? ?（ 1）主震時 10~20m深度液化土中 m=30/3=10MN/m4 455 21 0 / 1 . 2 6 0 . 6 ( 1 / )162omb M N m m mE I M N m? ?? ? ??承臺側(cè)面為可液化土 N ? ? 0~10m范圍內(nèi)為高承臺樁基礎(chǔ)。實際工程中按不調(diào)整長度計算。 規(guī)范表 ，地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)值 m中注 3， 當(dāng)?shù)鼗鶠榭梢夯翆訒r，應(yīng)將表列數(shù)值乘以本規(guī)范表 ψl。因此應(yīng)考慮建筑物荷載、水平地震作用、地質(zhì)因素等進(jìn)行抗滑移穩(wěn)定性驗算。 1）樁基承臺應(yīng)與邊坡頂邊緣（含岸邊）保持一定的水平距離： 無論是純土質(zhì)邊坡還是下伏完整基巖的土質(zhì)或強(qiáng)風(fēng)化、全風(fēng)化巖質(zhì)邊坡，建筑樁基承臺邊緣與邊坡頂邊緣應(yīng)保持一定的水平距離，邊坡坡角一般應(yīng)小于 45176。筏基外排樁樁身強(qiáng)度宜適當(dāng)加強(qiáng)。 ≤液化層下界面傾斜度）地段，距常時水線 100m范圍內(nèi)的樁基宜采取防土體滑動等措施，并應(yīng)對樁基的抗滑移問題和抗傾覆穩(wěn)定進(jìn)行驗算。樁端持力層應(yīng)置于壓縮性較低的土層上。此時同一建筑的基礎(chǔ)一部分采用基巖上的淺基，另一部分采用穿過填土的嵌巖樁，是完全合理可行的。對危險地段，嚴(yán)禁建造甲、乙類建筑，不應(yīng)建造丙類建筑。承臺向東向北（東北方向臨海）方向發(fā)生位移，向東位移最大 ，向北位移均超過 ，承臺向東北傾斜高差一般大于 10cm，最大 21cm。 （ a） PC樁縱筋壓屈 （ b） PHC樁頭壓碎 液化側(cè)擴(kuò)地基上樁基的震害 液化且有側(cè)向擴(kuò)展的情況，不僅導(dǎo)致液化層范圍基樁承載力削弱，基樁還要承受側(cè)擴(kuò)液化層的側(cè)向推力和水平地震作用，因而液化側(cè)擴(kuò)地段樁基的震害程度要重于液化而無側(cè)擴(kuò)的地段。 基礎(chǔ)平面圖 基礎(chǔ)立面圖 液化土中樁基的震害 （ 1）液化而無側(cè)擴(kuò)情況下的震害 1）日本新瀉地震，采用短樁基礎(chǔ)的多層公寓樓，因地基土液化而整體傾覆失穩(wěn)，房屋傾斜達(dá) 80176。日本阪神地震后集中對施工中的基樁震害進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，那些還沒有施工承臺的基樁，其樁身也有震害，如圖，顯然，樁身的裂縫是由于土層位移所致，與上部結(jié)構(gòu)慣性力無關(guān)。 我國 1976年唐山地震，發(fā)生過望海樓軟土地基上 3~4層住宅筏形基礎(chǔ)的 10~50cm的震陷。換言之，樁基對于降低上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)起到明顯作用。 承臺結(jié)構(gòu)形式 由于變剛度調(diào)平布樁起到減小承臺筏板整體彎距的作用，板厚可減少。 變剛度調(diào)平設(shè)計實例 (條文說明 ) 1 建筑概況 （ 1） 建筑平面圖 該辦公樓由地上36層、地下七層與周圍地下七層車庫連成一體，基礎(chǔ)埋深 26m。其中 上部結(jié)構(gòu)靠整體抗彎剛度參與工作，筏形承臺靠自身截面抗彎剛度參與工作，樁土體系靠樁 土相互作用提供的豎向支撐剛度參與工作 ，三者共同作用，協(xié)調(diào)變形。 水浮力p荷載N 荷載N 荷載N抗拔力F筏板上拱示意 筏板上拱示意水浮力p荷載N 荷載N 荷載N抗拔力F（ b）均布于筏板下 （ a）集中于柱下 抗浮樁布樁模式 筏板剛度愈小，這種不均勻分布的趨勢則更為劇烈；極端的，當(dāng)筏板抗彎剛度為 0時，可以發(fā)現(xiàn)柱以外的基樁所平衡的水浮力并不是計算的 50 kN/m2，而是 90 kN/m2。如果基底土層為非隔水層（如粗砂等），那么實際水頭浮力則與靜水壓力相當(dāng)，同時用配重抗浮，那么安全系數(shù)僅為 。 （ 4）抗浮的安全度問題！！！ 長久以來抗浮的安全度并未得到足夠重視，常常引發(fā)工程事故。為使抗浮設(shè)計更經(jīng)濟(jì)，應(yīng)區(qū)別對待水頭壓力。 抗浮設(shè)防水位是巖土工程師綜合建筑基礎(chǔ)埋置深度、場地巖土工程條件、地下水類型及賦存狀態(tài)、含水層分布、區(qū)域性氣候資料、地下水補(bǔ)給排泄條件等等，提出的合理化建議。 徐州某地下水泵房建于山腰基巖上，山頂人工湖面距水泵房基底高差大于7m，勘察期間未見地下水，工程師未按抗浮設(shè)計。 增加配重：素填土，素混凝土，鋼渣混凝土 其中素填土具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。 抗浮水位一般取值比勘察時期水位高 1~2m，但當(dāng)豐水期水位達(dá)到地面時，水浮力往往大于結(jié)構(gòu)自重。 工程實踐中，根據(jù)單樁抗拔承載力特征值與浮力超重部分相平衡的原則。 因此應(yīng)避免采取（ b）方案，而應(yīng)盡量將樁布置在柱下、基礎(chǔ)梁下。 建筑物名稱 層數(shù) /基礎(chǔ)埋深（ m） 建筑面積（ m） 高度（ m） 平均沉降（ mm） 基礎(chǔ)撓度（萬分之一） 上海康樂路工房 12/ 119 上海華盛路工房 12/ 178 上海北站旅館 8/ 42 上海國際婦幼保健院 7/ 55x43 289 江蘇瀏河冷庫 5/ 50x36 120 北京外交公寓 16/ 36x16 49 北京中醫(yī)醫(yī)院 9/ 17 北京前三門 604工程 10/ 11 交通部水規(guī)院住宅 9/ 22 保定冷庫 5/ 55x43 47