樁基礎的抗震設計ppt課件-資料下載頁

　　

【正文】 力估計還是有余震控制。 水平承載力由主震時控制 。 這是因為主震時完全液化土層較厚，產生彎矩較大。 上例給的是鋼筋混凝土剪力墻結構，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的剪力較小，彎矩也較小。而對于一些樓層較低的框架結構，剪重比 (V/G)可達 15%，單樁樁頂分配到的剪力反而大，此外此類結構埋深也淺，樁頂受力更大。因此樁基礎的抗震，不能僅僅重視高層建筑， 還需要重視多層建筑樁基礎在液化土中的抗震驗算。 承臺結構承載力抗震驗算 承臺體系在結構中的地震響應主要與上部結構動力特性相關，受地基土動力特性影響較??；因此將承臺體系作為上部結構抗側力體系的一部分是合理的。此外承臺體系還是整個結構的支撐，將塑性鉸控制在柱底而非承臺是結構整體安全性的重要保障。 從目前收集的震害資料看，框架結構中天然地基上的柱下條形基礎在梁邊存在彎曲破壞特征；框架結構中樁基礎的獨立承臺也有單側出現斜裂縫的剪切破壞。鑒于基礎（承臺）的重要性以及修復的難度，應對承臺體系進行抗震設計。 承臺的承載力抗震調整系數 γRE： 當前建筑結構抗震設計方法，對各種材料、各種形式的結構均采用所謂的 “ 小震 ” 來計算地震作用，難以區分材料延性與結構延性的差異，因此借用承載力抗震調整系數 γRE ，一方面體現了地震的短期特性取 γRE =，另一方面為體現材料的延性特征及受力狀態，規定 γRE 在 動；但是最重要的結構延性特征卻無法體現。 對于承臺及基樁這樣的基礎構件，設計目標是：在設計地震動加速度作用下，應保持彈性，因此不宜考慮構件的延性特征，即 不區分材料及受力狀態，均取 γRE =。 無地下室且位于 8度、 9度地區的 框架柱下承臺 ，應進行抗震設計。 一般地， 8度及以上地區的框架結構或框架 — 剪力墻結構，層數不高時常常不設置地下室。當地基土條件較好時，基礎設計為柱下條形基礎；當地基土條件差時，設計為柱下獨立樁基承臺，并有連系梁聯結，形成承臺體系。此時框架柱抗震等級一般為一、二級，柱底彎矩乘以增大系數 ， 震害調查表明，條形基礎梁或承臺有破壞可能。 因此驗算承臺承載力時，應將承臺頂部荷載乘以增大系數。 為控制塑性鉸在柱底而不是基礎梁端形成，應使基礎梁（承臺）柱節點左右端截面實際受彎承載力之和不宜小于柱下端實際受彎承載力。 位于 8度、 9度地區的框架結構，設置地下室時，應按要求密實側壁回填土，此時承臺體系可不進行抗震設計。 位于 7度及以下地區的建筑物承臺體系，可不進行抗震設計。 （四）樁基抗震構造措施（三個重點） （ 1）灌注樁樁身配筋 樁身長度范圍內存在液化土或軟硬互層時，在這些性質差異較大的土層中，地震波速差異顯著，致使土層界面附近土體位移急劇變化，基樁隨土體變形而產生較大內力。根據震害調查發現，這類彎、剪破壞并不比樁頭破壞嚴重，因此可以認為，土體位移對基樁產生的內力與樁頭在一個數量級上。工程實踐中，當樁頭配筋足夠時，將縱筋與箍筋延伸至液化土或軟硬互層附近，應該是能保障其安全。 因此規定：液化土中樁的配筋范圍，應自樁頂至液化層以下進入穩定土層深度不應小于 α/，其縱向鋼筋、箍筋直徑和間距應與樁頂部相同。當樁身長度范圍內存在軟硬互層時， 在軟層以下 2d范圍內其縱向鋼筋、箍筋直徑和間距應與樁頂部相同 。 （ 2）預應力混凝土空心樁 預應力混凝土空心樁常用于上覆土層較弱的地區，這些地區土層多是砂土、粉土與黏性土、淤泥質土交互成層；某些地區管樁穿過軟弱土層，置于基巖上，使得地震下基樁承受較大的土層差異變形引起較大彎、剪內力；此外預制空心樁配筋少，鋼筋細，混凝土截面小，抗彎和抗剪承載力均較低；阪神地震震害調查也表明，預制空心樁破壞較為嚴重，因此 預制空心樁不宜用于 8度及以上地區；不應用于有液化土層（空心樁擠土消除土體液化的除外）、極軟土層場地。 采用鋼筋與端板焊接連接法可靠性低，因鋼筋錨入承臺后受力不均，受力大的鋼筋先拉斷，然后各個擊破。 2022年天津某工程就發生此情況，引起上浮，難以加固。 （ 3）承臺與鋼筋混凝土柱的連接 對于多樁承臺，柱縱向主筋應錨入承臺不應小于35倍縱向主筋直徑（非抗震）；地震作用下，根據震害調查，建筑工程震害中還未見柱縱筋從承臺拔出的案例，但在高架橋柱根有鋼筋被拔出的情況，可見對于超靜定次數較多的建筑結構，具有更好的整體性；但對于那些位于高烈度區且無地下室的框架結構，柱根縱筋仍需可靠錨固，因此規定對于一、二級抗震等級的柱，縱向主筋錨固長度應乘以 ；對于三級抗震等級的柱，縱向主筋錨固長度應乘以 。 當承臺高度不滿足錨固要求時，根據抗震需要豎向錨固長度不應小于 20倍縱向主筋直徑；縱筋下部應向柱軸線方向呈 90186。彎折， 如圖。 美國標準 ACI31805第 ，按在基礎處為固定端的假定設計的柱縱筋應可靠錨入基礎，若要求設置彎鉤，則抗彎縱向鋼筋應在接近基礎底面處設置 90186。彎鉤，彎鉤的自由端指向柱中心。 模型 fck (MPa) 縱筋 箍筋 fy(MPa) 承臺 柱 fy(MPa) 承臺 柱 M1 475 8Φ 16+2Φ 16 （ 4+4） Φ 16 495 Φ 8/60 Φ 8/100 M2 475 8Φ 16+2Φ 16 （ 4+4） Φ 16 495 Φ 8/120 Φ 8/100 M3 475 4Φ 16+2Φ 16 （ 4+4） Φ 16 495 Φ 8/120 Φ 8/100 X1 475 （ 4+4） Φ 16+2Φ 16 （ 4+4） Φ 16 495 Φ 8/60 Φ 8/100 M1 M2 M4 M3 M1 M2 M4 M3 七、常見問題釋疑 ，才可按樁的承載力模式確定其單樁承載力？ 《 規范 》 為何不規定樁的最大長徑比？ 《 規范 》 為何不限制相鄰樁的樁端標高差？ 《 規范 》 為何取消了 《 建筑樁基技術規范 》 JGJ 9494中沉管灌注樁的極限側阻力和極限端阻力經驗參數？ ，在核心筒下布置矩陣形成梅花形排列的群樁時，樁的中心距出現小于 《 規范 》 最小樁距的情況，若滿足 《 規范 》 最小樁距又將導致基樁外布，設計不合理，乃至遭審圖不予通過，此時如何處理這一問題為好？ （含純地下車庫）相連時，是否一定要在主裙之間設置沉降后澆帶？ ？ 《 規范 》 為何對于 8176。 抗震設防區基樁未規定樁身需通長配筋？ 《 規范 》 第 、全風化巖的預應力混凝土閉口空心樁沉樁后采取灌注混凝土的防滲措施，是否也適用于敞口樁？ “ 受水平荷載樁 ” 和 “ 受地震作用的基樁 ” 兩者的差異？ ？ ？ 、樁長的樁時，如何計算樁頂作用效應？ ？ 《 規范 》 將樁的極限側阻力和極限端阻力作為基本承載力計算參數，而不采用側阻力特征值和端阻力特征值作為計算參數？ ，需突破樁距 3d時，其承載力如何進行折減？ ，其地基承載力特征值為何不進行深寬修正？ ，復合基樁承載力特征值中承臺效應項為何除以 ？ 《 規范 》 對于復合樁基的承臺效應不采用荷載分擔比，而采用承臺效應系數表述？ 《 規范 》 特別提到對于高承臺樁基、樁身穿過液化土或不排水抗剪強度小于 10kPa（地基承載力特征值小于 25kPa）的軟弱土層的基樁，應考慮壓曲影響進行樁身受壓承載力驗算？ ，不宜考慮承臺效應按復合樁基進行設計？ 《 規范 》 表 （清底干凈， D=800mm）極限端阻力標準值經驗值是否適用于鉆孔樁？當樁長為 5~6m時表中經驗值是否偏高？ ，如何按 《 規范 》 第 的豎向承載力？ 《 規范 》 為何規定抗震設防烈度 8176。 及以上地區不宜采用預應力混凝土空心樁？ 《 規范 》 中為何在設計和施工章節中均強調要確保承臺和地下室外墻與基坑側壁間隙的回填土質量？ “ 抗震設防區當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 1/2承臺邊長范圍內的土進行加固 ” ？ ？ “ 對于抗震設防區的樁基，應進行抗震承載力驗算 ” ？ 概念為先，機理為本 謝謝，匯報完畢！ 參考資料： 【 1】 建筑樁基技術規范， JGJ942022。 【 2】 建筑樁基技術規范應用手冊。劉金礪，高文生，邱明兵， 2022年 【 3】 樁基礎設計與計算，劉金礪， 1990年。 【 4】 深基礎工程特殊技術問題，史佩棟等， 2022年。 【 5】 地基與基礎，顧曉魯等， 2022年。 【 6】 樁的抗震設計，矢作樞，和田克哉 著， 1983年 萬世昌 譯 1990年 【 7】 橋梁樁基設計，胡人禮， 1970年 【 8】 樁基工程手冊， 1995年