咸阳市区建筑场地类别区划研究

为了揭示咸阳市区建筑场地土层的抗震性能,依据大量野外钻探及252个剪切波速测试孔实测资料分析,市区等效剪切波速介于208.73—306.26 m/s之间。根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度把咸阳市区建筑场地类别划分为为两类(Ⅱ类和Ⅲ类)四区(Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅲ1、Ⅲ2),采用内插法确定四个分区的特征周期依次为0.38 s、0.39 s、0.41 s和0.42 s。     

波速测试技术在昆明地铁3号线勘察中的应用分析

昆明地铁3号线东西向穿过昆明市主城区,根据3号线波速测试资料对昆明盆地各土层剪切波速等指标进行了统计分析.对场地土类型、场地类别、岩体完整性及围岩等级进行了划分,沿3号线场地土主要为中软土和中硬土,场地类别为Ⅱ类和Ⅲ类,沿线岩体破碎至极破碎,围岩等级为Ⅴ级.根据软土波速对软土震陷进行了判别,发现全新统软土存在震陷可能.通过剪切波速和标贯试验液化判别的对比,发现在昆明盆地2种方法的判别结果是基本一致的.     

呈贡新区剪切波特征与分布

对于昆明呈贡新区大量实测钻孔剪切波速,在通过土层类别划分研究后,采用统计回归方法分析了场地土层剪切波速相关特征,拟合剪切波速与土层深度之间关系,认为将场地土分四大类后可得到较好拟合效果,剪切波速与深度关系采用幂函数表达较为适宜.最后对呈贡新区等效剪切波速进行计算并据此进行分类划区,分析了该区等效剪切波速的平面分布特征.     

脉动频率和等效剪切波速判定场地类别的一致性研究

以昆明地区为例,对等效剪切波速和脉动卓越频率判定场地类别的一致性进行研究.虽然在很多情况下两法判定结果一致,但也经常出现明显差异.这是因为,等效剪切波速度仅考虑20 m以内的地层或小于20m的覆盖层,这就容易受计算范围内地层性质和测量方法、测量条件的影响,波速测定值,特别是对判定标准的边界状态可能降低一个档次,从而使场地土类别也降低.然而场地脉动卓越频率则是所有地层的综合反映,由它判定的场地土类别直接就是建筑场地类别.于是两种方法判定结果出现差异.但在同时考虑等效剪切波速度和覆盖层厚度后两方法对场地类别判定结果一致.据此,依据已有资料,对剪切波速和卓越频率拟合出线性关系y(Hz)=0.011 8x(m/s)-0.45.因此认为,以地脉动测量卓越频率判定场地类别是可行的.     

场地类别对地铁地下车站结构地震反应的影响规律

以南京地铁建设为工程背景,根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)中场地类别的分类方法,保持场地覆盖层厚度不变,通过改变场地等效剪切波速,设计出典型的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类工程场地类别.采用大型有限元分析软件ABAQUS,考虑土体与混凝土的非线性以及土与结构接触非线性,研究地铁车站在规范规定的不同场地类别条件下地下结构的层间位移和位移角反应特征以及结构关键部位的应力反应特征.结果表明:不同场地类别对地铁地下车站结构地震反应的影响规律和影响程度有所不同.总体来看,在较差场地类别条件下,基岩输入峰值加速度峰值对层间位移角幅值的影响程度较大,且对车站结构下层层间位移角幅值的影响更大.在本文所有的输入地震动强度条件下,Ⅱ类场地下地铁车站结构基本处于弹性工作状态,而Ⅳ类场地下地铁车站结构在中小地震发生时层间位移角很容易进入整体弹塑性工作状态.同时,场地类别越差,车站结构整体残余变形越容易发生,造成结构的残动内力也迅速增加.     

北海涠洲岛原油码头地层剪切波速和电阻率特征

采用剪切波速测试仪和电阻率测试仪对北海涠洲岛原油码头土层进行了测试,根据波速分布和时距曲线,计算了场地覆盖层厚度土层的剪切波速、等效剪切波速,利用已测剪切波速对地层波速值进行了分层统计。根据地层波速统计值对场地代表性孔进行剪切波速值预测,最后依据测试波速、剪切波速计算值和电阻率值对场地进行综合评价。     

场地剪切波速的特征分析

介绍了XG-Ⅰ型悬挂式波速测井仪测波速的工作原理,通过对昆明呈贡新区场地剪切波速资料的统计分析,探讨了该区场地剪切波速的分布范围及其变化规律.剪切波速沿深度的变化规律符合多项式拟合,并通过对0～20 m深度范围的剪切波速拟合曲线得到系数a、b、c的平均值,可在工程实践中参考使用.     

大柴旦剪切波速与岩土体埋深关系分析

岩土体剪切波速是了解场地土动力学参数和评价场地土动力性能的重要依据。根据大柴旦地震小区划的钻孔实测剪切波速数据,研究了常规类土剪切波波速与研究区域内埋深间的关系。通过对大量剪切波速数据进行二次函数、线性函数以及幂函数三种关系的统计回归分析,最终确定二次函数作为研究区域内剪切波速与埋深间的最优统计公式。该公式可以本研究区域内一般建筑物的建设提供借鉴作用,可以在一定程度上降低将来进行建设的经济成本,可供该地区浅部地层无波速场地借鉴使用。     

北京地区土层剪切波速与埋深之间的相关性分析

剪切波速是土体重要的动力学参数之一。以收集到的北京地区地震安全性评价报告中实测剪切波速资料为依据,进行统计分析;利用幂函数作为回归模型,给出该地区包括黏土、粉质黏土、粗中砂、粉细砂和粉土五种常见土类剪切波速与埋深之间关系的推荐模型;并和全国范围内常规土类的回归模型及《构筑物抗震设计规范(GB50190—2012)进行对比。利用两个不同场地实例对比验证了回归模型的可行性。结果表明:①区域内各常见土类(除人工填土外)剪切波速与埋深间存在联系,且离散程度随埋藏深度增大而增大;②推荐模型除Ⅱ类场地细砂土表现略差于刘模型外,其余土类均较为接近实测数据;③区域性对剪切波速与埋深之间的相关性存在影响。     

工程勘察中有关抗震的问题

本文对工程勘察中有关抗震的问题如地层剪切波速的经验确定、场地类别划分、抗震设防烈度确定等问题作出论述。     

悬挂式测井仪在场地地震反应剪切波速测试中的应用

《工程场地地震安全性评价GB17741》国家标准规定,对工程场地必须进行剪切波速测定,深度可能达100 m,波速可能从100 m/s到大于700 m/s.简述用悬挂式测井仪测定场地剪切波波速的方法,并以检测实例说明此种仪器满足测试要求、方法可行,测试结果可靠并满足规范要求.     

非基岩场地核电厂CAP1400结构地震反应分析

针对核电工程的新型核岛结构CAP1400,建立屏蔽厂房和辅助厂房结构的整体有限元模型,进行模态分析获取了核岛结构的振动模态.进一步采用有限元模拟非基岩场地,考虑岩土与结构相互作用,针对不同的地震动情况开展不同剪切波速岩土场地上核岛结构的地震反应分析.研究表明:非基岩场地使核岛结构基础处的实际地震动输入有显著的改变,随着场地岩土剪切波速的增加,核岛结构基础处反应的加速度和应力增大,而位移及加速度反应谱峰值所对应的周期值减小.建议核岛结构抗震设计中非基岩场地导致的土-结相互作用影响应予以考虑,但当场地岩土剪切波速值大于1 250m/s时,其影响可以忽略.     

衡水市岩土体剪切波速与土层深度的关系

土体剪切波速在岩土地震工程中应用广泛。选取衡水市城区82个典型钻孔的岩土体剪切波速资料,采用三种数学模型进行统计回归分析,利用拟合优度R2值检验回归方程对观测数据的拟合程度。统计结果表明,该地区各类岩土体剪切波速与埋深存在明显的线性相关关系。分别给出了不分土体类别和区分土体类别两种情况下最优统计关系式。利用实际工程钻孔进行剪切波速预测与检验。检验结果表明,给出的各类岩土体的剪切波速与埋深经验关系是可靠的,可用于衡水市城区地下100 m深度范围内的剪切波速计算。     

昆明盆地剪切波速与土层深度关系的统计分析

在工程场地地震安全性评价中剪切波速是不可或缺的重要参数之一.为了估算无法测试地段的剪切波速,本文采用了①线性拟合Y=aX+b;②多项式拟合Y=aX3+bX2+cX+d;③指数拟合Y=aXb三种模型对昆明盆地典型土层分别作了统计分析,对比结果得出,黏土、粉质黏土和泥炭质土剪切波速与土层深度关系采用指数拟合要好于其它两种方式,而粉土和粉砂剪切波速与土层深度关系则采用多项式拟合的结果最令人满意.换言之,在昆明盆地,可采用指数来估计黏性土剪切波速值,多项式关系估算无黏性土剪切波速值.     

半空间上水平层状场地自振频率计算方法比较

为避免结构物与场地地基的共振效应,基于传统波速法、一致质量矩阵剪切质点系法及剪切梁法的基本原理,分析和比较了各方法计算场地自振频率的计算精度和影响因素.结果表明:传统波速法不能反映土层剖面结构特征的影响,而且仅在土层剖面在深度方向较为对称的情况下才能获得工程可接受的精度;一致质量矩阵剪切质点系法则表现出计算稳定、精度高的特点,且作为一种离散方法,具有良好的计算适应性和灵活性.     

场地土卓越周期变化的试验分析

针对地基土卓越周期与结构物自振周期接近而产生共振破坏以及地震中的许多震害均与地基土的卓越周期密切相关的情况,以场地土为研究对象,设计了不同试验方案,通过室内波速试验,分别模拟不同密度、含水量以及应力状态下粘土、砂土和粉土的剪切波响应特性,分析了场地土卓越周期变异的规律。试验结果表明,在建设荷载等各种因素的作用下,地基土密度加大,弹性模量提高,从而改变了土体的动力性质,地震波传播的速度变快,地层的卓越周期减小,局部或整体地改变场地类别,从而影响到原有建筑物的抗震设计。在抗震设计中应综合考虑建筑前后场地类别随地基土卓越周期变化对建筑物的抗震影响。     

廊坊地区常规土类剪切波速与埋深之间的相关性

基于廊坊地区地震安全性评价中所获得的实测钻孔资料,利用多种一元回归模型对地区内常规土类埋深与剪切波速间相关性进行统计研究,通过对比分析,推荐得出不同土类二者间相关性的最优选择,同时探讨了土体状态对二者相关性的影响。结果表明：(1)区域内各常见土类(除人工填土外)剪切波速与埋深间存在联系,且离散程度随埋藏深度增大而增大;(2)推荐模型较刘模型更为接近实测数据;(3)区域性对剪切波速与埋深之间的相关性存在影响。     

Ⅱ类场地土和结构相互作用地震反应分析

为了研究考虑土和结构相互作用对Ⅱ类场地上的结构地震反应的影响,建立了三个不同输入形式的结构地震反应分析模型。通过三条地震波激励下,计算不同输入形式下结构的位移和内力反应峰值的变化,说明了不同土层特性对结构地震反应的影响。结果表明:Ⅱ类场地土土层中的结构抗震计算也应该考虑土和结构相互作用;土层剪切波速对结构响应的影响并无一致变化规律;覆盖层厚度越大,结构顶点位移和基底剪力随之增大;相同周期的土层上的结构响应并不一致。     

剪切波速与天然孔隙比的相关性分析

为了提高沈阳城区土层剪切波速估值的准确性,采用单孔速度检层法实测土层剪切波速,采用符合国标规定的取土器采取Ⅰ级土样,按《土工试验方法标准》(GB50123-1999)进行室内土工试验,取得大量实测剪切波速与天然孔隙比数据.通过回归分析得出两者之间的经验关系式为vs=-598.18e0+712.65,经检验相关系数R=0.903.用该关系式估算沈阳城区土层剪切波速简便易行,且准确性高.     

粘性土的波动传播特性分析

为研究剪切波在细粒土中的传播特性,针对不同含水率的粘土试件进行了室内重型击实试验,并测其剪切波速值。大量试验结果表明：剪切波速与干密度和含水率有很好的相关性,同时分析了干密度和孔隙水对剪切波速的影响机理。研究结果为剪切波速测试分析技术评价压实质量提供参考。