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14.2、計(jì)算要點(diǎn)14。2、1,本條根據(jù)當(dāng)前的工程經(jīng)驗(yàn)。確定抗震設(shè)計(jì)中可不進(jìn)行計(jì)算分析的地下建筑的范圍.設(shè)防烈度為7度時(shí),類場地中的丙類建筑可不計(jì)算、主要是參考唐山地震中天津市人防工程震害調(diào)查的資料.設(shè)防烈度為8度 0，20g,類場地中層數(shù)不多于2層,體型簡單 跨度不大、構(gòu)件連結(jié)整體性好的丙類建筑,其結(jié)構(gòu)剛度相對(duì)較大,抗震能力相對(duì)較強(qiáng),具有設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)時(shí)也可不進(jìn)行地震作用計(jì)算。14.2 2、本條規(guī)定地下建筑抗震計(jì)算的模型和相應(yīng)的計(jì)算方法。1、地下建筑結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算模型的最大特點(diǎn)是、除了結(jié)構(gòu)自身受力，傳力途徑的模擬外。還需要正確模擬周圍土層的影響,長條形地下結(jié)構(gòu)按橫截面的平面應(yīng)變問題進(jìn)行抗震計(jì)算的方法，一般適用于離端部或接頭的距離達(dá)1,5倍結(jié)構(gòu)跨度以上的地下建筑結(jié)構(gòu)。端部和接頭部位等的結(jié)構(gòu)受力變形情況較復(fù)雜，進(jìn)行抗震計(jì)算時(shí)原則上應(yīng)按空間結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行分析、結(jié)構(gòu)形式、土層和荷載分布的規(guī)則性對(duì)結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)都有影響。差異較大時(shí)地下結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)也將有明顯的空間效應(yīng)、此時(shí).即使是外形相仿的長條形結(jié)構(gòu) 也宜按空間結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行抗震計(jì)算和分析,2,對(duì)地下建筑結(jié)構(gòu).反應(yīng)位移法 等效水平地震加速度法或等效側(cè)力法、作為簡便方法。僅適用于平面應(yīng)變問題的地震反應(yīng)分析 其余情況，需要采用具有普遍適用性的時(shí)程分析法，3。反應(yīng)位移法.采用反應(yīng)位移法計(jì)算時(shí),將土層動(dòng)力反應(yīng)位移的最大值作為強(qiáng)制位移施加于結(jié)構(gòu)上 然后按靜力原理計(jì)算內(nèi)力.土層動(dòng)力反應(yīng)位移的最大值可通過輸入地震波的動(dòng)力有限元計(jì)算確定、以長條形地下結(jié)構(gòu)為例.其橫截面的等效側(cè)向荷載為由兩側(cè)土層變形形成的側(cè)向力p、z,結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的慣性力及結(jié)構(gòu)與周圍土層間的剪切力τ三者的總和,圖30 地下結(jié)構(gòu)本身的慣性力?？扇〗Y(jié)構(gòu)的質(zhì)量乘以最大加速度 并施加在結(jié)構(gòu)重心上。p z。和τ可按下列公式計(jì)算，式中、τ為地下結(jié)構(gòu)頂板上表面與土層接觸處的剪切力,G為土層的動(dòng)剪變模量?？刹捎媒Y(jié)構(gòu)周圍地層中應(yīng)變水平為10，4量級(jí)的地層的剪切剛度.其值約為初始值的70 80，H為頂板以上土層的厚度,Sv為基底上的速度反應(yīng)譜 可由地面加速度反應(yīng)譜得到,Ts為頂板以上土層的固有周期,p z 為土層變形形成的側(cè)向力,u z。為距地表深度z處的地震土層變形 zb為地下結(jié)構(gòu)底面距地表面的深度 kh為地震時(shí)單位面積的水平向土層彈簧系數(shù)，可采用不包含地下結(jié)構(gòu)的土層有限元網(wǎng)格，在地下結(jié)構(gòu)處施加單位水平力然后求出對(duì)應(yīng)的水平變形得到。4、等效水平地震加速度法.此法將地下結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)簡化為沿垂直向線性分布的等效水平地震加速度的作用效應(yīng),計(jì)算采用的數(shù)值方法常為有限元法,等效側(cè)力法將地下結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)簡化為作用在節(jié)點(diǎn)上的等效水平地震慣性力的作用效應(yīng)。從而可采用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算結(jié)構(gòu)的動(dòng)內(nèi)力、兩種方法都較簡單、尤其是等效側(cè)力法.但二者需分別得出等效水平地震加速度荷載系數(shù)和等效側(cè)力系數(shù)等的取值,普遍適用性較差 5.時(shí)程分析法、根據(jù)軟土地區(qū)的研究成果。平面應(yīng)變問題時(shí)程分析法網(wǎng)格劃分時(shí)，側(cè)向邊界宜取至離相鄰結(jié)構(gòu)邊墻至少3倍結(jié)構(gòu)寬度處、底部邊界取至基巖表面,或經(jīng)時(shí)程分析試算結(jié)果趨于穩(wěn)定的深度處 上部邊界取至地表.計(jì)算的邊界條件、側(cè)向邊界可采用自由場邊界.底部邊界離結(jié)構(gòu)底面較遠(yuǎn)時(shí)可取為可輸入地震加速度時(shí)程的固定邊界、地表為自由變形邊界.采用空間結(jié)構(gòu)模型計(jì)算時(shí)、在橫截面上的計(jì)算范圍和邊界條件可與平面應(yīng)變問題的計(jì)算相同.縱向邊界可取為離結(jié)構(gòu)端部距離為2倍結(jié)構(gòu)橫斷面面積當(dāng)量寬度處的橫剖面、邊界條件均宜為自由場邊界,14 2 3 本條規(guī)定地下結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的主要設(shè)計(jì)參數(shù) 1。地下結(jié)構(gòu)的地震作用方向與地面建筑的區(qū)別，首先是對(duì)于長條形地下結(jié)構(gòu) 作用方向與其縱軸方向斜交的水平地震作用?？煞纸鉃闄M斷面上和沿縱軸方向作用的水平地震作用,二者強(qiáng)度均將降低，一般不可能單獨(dú)起控制作用。因而對(duì)其按平面應(yīng)變問題分析時(shí)，一般可僅考慮沿結(jié)構(gòu)橫向的水平地震作用，對(duì)地下空間綜合體等體型復(fù)雜的地下建筑結(jié)構(gòu),宜同時(shí)計(jì)算結(jié)構(gòu)橫向和縱向的水平地震作用、其次是對(duì)豎向地震作用的要求.體型復(fù)雜的地下空間結(jié)構(gòu)或地基地質(zhì)條件復(fù)雜的長條形地下結(jié)構(gòu) 都易產(chǎn)生不均勻沉降并導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂損。因而即使設(shè)防烈度為7度，必要時(shí)也需考慮豎向地震作用效應(yīng)的綜合作用。2、地面以下地震作用的大小.地面下設(shè)計(jì)基本地震加速度值隨深度逐漸減小是公認(rèn)的。但取值各國有不同的規(guī)定。一般在基巖面取地表的1,2，基巖至地表按深度線性內(nèi)插、我國、水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范.DL。5073第9 1，2條規(guī)定地表為基巖面時(shí)，基巖面下50m及其以下部位的設(shè)計(jì)地震加速度代表值可取為地表規(guī)定值的1,2、不足50m處可按深度由線性插值確定、對(duì)于進(jìn)行地震安全性評(píng)價(jià)的場地.則可根據(jù)具體情況按一維或多維的模型進(jìn)行分析后確定其減小的規(guī)律。3.地下結(jié)構(gòu)的重力荷載代表值,地下建筑結(jié)構(gòu)靜力設(shè)計(jì)時(shí)、水,土壓力是主要荷載，故在確定地下建筑結(jié)構(gòu)的重力荷載的代表值時(shí)。應(yīng)包含水 土壓力的標(biāo)準(zhǔn)值.4。土層的計(jì)算參數(shù).軟土的動(dòng)力特性采用Davidenkov模型表述時(shí) 動(dòng)剪變模量G,阻尼比λ與動(dòng)剪應(yīng)變?chǔ)胐之間滿足關(guān)系式、式中，Gmax為最大動(dòng)剪變模量。γ0為參考應(yīng)變，λmax為最大阻尼比，A，B、β為擬合參數(shù)、以上參數(shù)可由土的動(dòng)力特性試驗(yàn)確定 缺乏資料時(shí)也可按下列經(jīng)驗(yàn)公式估算 式中、ρ為質(zhì)量密度,cs為剪切波速.σ、v為有效上覆壓力.γ、i為第i層土的有效重度,hi為第i層土的厚度。α2。α3為經(jīng)驗(yàn)常數(shù),可由當(dāng)?shù)卦囼?yàn)數(shù)據(jù)擬合分析確定 14.2.4。地下建筑不同于地面建筑的抗震驗(yàn)算內(nèi)容如下.1.一般應(yīng)進(jìn)行多遇地震下承載力和變形的驗(yàn)算,2 考慮地下建筑修復(fù)的難度較大，將罕遇地震作用下混凝土結(jié)構(gòu)彈塑性層間位移角的限值取為.θp,1,250 由于多遇地震作用下按結(jié)構(gòu)彈性狀態(tài)計(jì)算得到的結(jié)果可能不滿足罕遇地震作用下的彈塑性變形要求，建議進(jìn)行設(shè)防地震下構(gòu)件承載力和結(jié)構(gòu)變形驗(yàn)算.使其在設(shè)防地震下可安全使用，在罕遇地震下能滿足抗震變形驗(yàn)算的要求。3 在有可能液化的地基中建造地下建筑結(jié)構(gòu)時(shí)、應(yīng)注意檢驗(yàn)其抗浮穩(wěn)定性，并在必要時(shí)采取措施加固地基,以防地震時(shí)結(jié)構(gòu)周圍的場地液化 鑒于經(jīng)采取措施加固后地基的動(dòng)力特性將有變化。本條要求根據(jù)實(shí)測標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)與臨界錘擊數(shù)的比值確定液化折減系數(shù)、并進(jìn)而計(jì)算地下連續(xù)墻和抗拔樁等的摩阻力，