建筑场地类别对抗震设计影响的探讨
岩土工程勘察中如判别建筑场地类别
岩土工程勘察中如判别建筑场地类别建筑结构在抗震设计中需要的一个重要参数就是地震影响系数。
地震影响系数应根据子带、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以及阻尼比确定。
地震影响系数海啸一个极为重要特点就是在同样烈度、同样场地市场条件下的反应谱形状，随着震源机制、震级大小、震中距远近等的变化趋势，有较大变化，影响因素很多。
在抗震设计中，现行规范采用场地类别和设计分组对应的反应谱特征周期进行设计计算。
而特征周期实际上是地震专家们为了模拟地震反应谱提出的设计反应谱的需要，而根据大量地震统计数据提出来的一个概念，特征周期的取值和地震影响系数的取值实际都是血量，本来地震反应谱副反应就是经过许多假定而提出来的，为了用设计反应谱模拟地震反应谱，必须提出一个公式，而构造周期就是公式里经济周期的一个系数。
由此可见，场地类别是确定特征周期，进而确定地震影响系数地震的重要依据，直接关系到工程设计建筑设计中水平地震作用计算的结果，最终结构设计内力计算和配筋等重要问题。
岩土工程勘察解决的主要问题之一是确定产品类别建筑场地类别，并通过订定划定的设计地震分组，进一步确定特征周期，为建筑抗震设计提供必要的堰体参数。
在抗震设计中，场地的概念是语汇指具有相似的反应谱特征的房屋群体所在地，不仅仅是房屋基础下的下能地基浮石，其覆盖面积相当于厂区、居民点和自然村，在崎岖地区面积一般不未必小于1km×1km。
由此可见，建筑抗震设计上的场地应抓住其内涵（相似的地震反应谱特征）本质特征才能去理解，是一个反映宏观水平的概念，不能单纯地理解为建筑物地基所在的范围，是反映建筑场地宏观地震效应平均水平的。
不能拘泥于场地面积形状，应以相似的反应谱特征为判别场地类别的主要依据。
建筑场地类别是根据建筑场地覆盖层和土层等效剪切波速等因素，按有关规定对建设场地所做的分类，用以反映不同场地条件对基岩地震震动的综合放大效应。
因此，判定场地类别首要任务是测定岩土层的剪切波速和确定覆盖层厚度，进一步按照《建筑抗震设计规范》（GB50011-2021）第4.1.5条等效剪切波速值算出覆盖层厚度内等效剪切波速计算公式，进而判定场地类别。
场地条件对震害各参数的影响
在地震案例中，地震烈度异常大多数是由特殊的土壤条件所引起。例如，基岩地基附近的地震烈度较低，软弱松散地基上的地震烈度偏高。默德韦杰夫（Medvedev）研究了地基土壤和地下水等场地条件对地震烈度的影响：
（1）
式中，v为地震波速，为土壤密度，h为地下水位埋深，常数=0.5（砾石）或1.0（亚砂土，亚粘土和细砂土）。
3局部地形对地震烈度的影响
在宏观震害调查中，多次发现在孤立突出的小山包、小山梁上的房屋震害相对较重。例如，通海地震发生在山区，整个村庄散布在山梁上，通过对比山梁下部区域的村庄震害，发现山梁位置与附近平地的村庄震害指数之间差距0.07-0.25。除此之外，在云南永善-大关地震的回龙湾异常区和邢台地震井阮异常区的北方岭事例同样证明上述结论。
关键词：场地条件；震害参数；反应谱
1引言
设计地震动的确定依赖于拟建工程在设计使用年限内，可能遭遇到的地震有多大和在可能发生的地震中在拟建场地的地震动有多大。前者取决于对地震的预报，后者反映了场地条件对地震动的影响。场地条件一般是指局部地质条件，如近地表几十米至几百米的土壤、岩石、地下水等工程地质情况、微地形以及有无断层破碎带通过等。国内外震害表明，场地条件是引起地表震害或地震动局部变化的主要因素[1-3]。
场地条件对地震震害的影响早为人们所认识。1928年，美国学者Wood在分析1906年旧金山大地震的异常震害现象时，首先意识到场地条件对地震地面运动的重要影响。其后对每次地震的观察，都表明震害与场地条件有关。1967年委内瑞拉地震，加拉加斯高层建筑的破坏具有非常明显的地区性，主要集中在市内冲击层最厚的地方，而在基岩或薄的冲击层上的高层建筑几乎未遭到破坏。1976年唐山地震，位于10度区内的唐山陶瓷厂、唐山钢铁公司一带，由于地处大城山山脚附近，基岩埋藏浅，震害相对较轻，而唐山陶瓷厂附近一二百米地方的房屋普遍倒塌，与该厂附近严重倒塌的房屋相比，厂区烈度却小1~2度。1985年墨西哥地震，震中在太平洋中，按地震波衰减规律，到墨西哥城已经不强，本不应该有大震害，且地震波途径的地区震害也不严重，但却造成墨西哥城数十栋18~24层高层建筑倒塌。震后通过对记录到的弹性加速度反应谱的研究表明，反应谱最大的区域在1.6~3.2s之间，而这些倒塌房屋的第一振型周期恰好在这个范围，即发生了共振。并且在本次地震中，基岩加速度峰值在0.05~0.1g之间，而附近土层记录到的加速度峰值是基岩的1.5~4倍。此外，墨西哥在抗震设计中一直使用美国UBC规范的反应谱，但墨西哥城实际反应谱最大值是UBC规范反应谱最大值的2~5倍。之所以形成这样的反应谱，是因为墨西哥城坐落在高原湖泊的很厚沉积层上，土层的影响，使地震波在传播中发生了很大的变化。同样的例子还出现在1999年台湾集集地震中，台北市一部分地区位于较厚的软土层上，台北距震中距离已超过100KM，但是仍有一部分多层建筑倒塌。出现上述震害，除这些建筑本身存在设计薄弱环节和缺陷外，土层对地震动的放大效应是最重要的原因。在1975年辽宁海城地震余震时，中国地震局工程力学研究所流动工作队，在大石桥市蟠龙山山脚基岩表面及附近平整土层上记录到的地震加速度记录，两观测点间水平距离不到100m，土层上加速度峰值是山脚基岩表面加速度峰值的3倍左右，这说明不同场地条件对地震动的放大作用不同。
建筑场地条件变化对抗震性能的影响分析
建筑场地条件变化对抗震性能的影响分析作者：秦川来源：《居业》2015年第13期[摘要]人类活动对场地抗震性能影响较大，填挖方均可能改变土层液化性及场地类别，应该根据现状进行抗震性能评价和相关抗震计算。
[关键词]场地土层抗震性；场地类别；影响文章编号：2095-4085（2015）08-0151-02近年来，随着人们生产生活空间范围的扩大.建筑从城区向郊区发展，原来的废弃荒地逐渐变为建筑用地；另外，开山填海等造地运动不断改变自然条件，使得勘察对场地抗震性能的评价差异很大。
从以上定义看.场地范围并不十分确切，可大可小，场地土也未明确成因年代地面算起，未明确是自然地面还是人工活动后的现地面。
1.场地抗震性能评价内容1.1地段类别的划分根据地形、地貌和地质条件，将场地区分为有利、不利、危险和一般场地。
1.2场地类别的划分根据地层等效剪切波速和覆盖层厚度，将场地划分为I，H，皿，Ⅳ类，在计算地层等效剪切波速时，计算深度取留盖层厚度和20 m两者中的较小值。
1.3特征周期根据国家抗震设防区划图确定的场地所在地区的抗震设防烈度、设计基本加速度和设计地震分组.结合场地类别可确定场地持征周期，该指标用于结构抗震计算。
1.4土体液化判别对饱和砂土和饱和粉土应进行液化判别。
液化判别先根据地质年代、粉土瓢粒含量、上覆非液化土层厚度以及地下水位埋深进行初判，初判认为有可能液化，需要进一步判别时，采用标准试验方法进行浅基础15 m、深基础20 m范围的液化等级判别。
2.场地条件变化对其抗震性的影响2.1场地填土对抗震性能的影响以某工程场地为例，其土层性质自上而下为以下几类。
杂填土：成分复杂，以默性土为主，松散，湿，最大厚度为1.5 m；粉质就土：灰黑一灰黄色，可塑，切面光滑，韧性中等，干强度中等，无摇震反应，揭露厚度0.6～1.8m；淤泥质粉质就土：灰黑灰绿色，软塑，切面光滑，韧性中等，干强度较高，无摇震反应，揭露厚度0.6～3.0 m粉细砂：灰绿色，饱和，松散稍密状态。
场地类别划分与抗震设计反应谱的研究
量较多 ， 其他 国家和地 区的强震 记录数量有 限或只取得 一些小震 记录。但从记录 的分布看 ， 虽然美 国和 台湾取得 了较 多的强震记 录， 在数 量上 比 日本 的多 ， 但与 台湾相 比， 国强震记录 的震级 和 美
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１ ・ ６
第３ ３卷 第 ３ ２期 ２００７年 １１月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣｒＬ Ｅ Ⅱ
Ｖｏ ． ３Ｎｏ． １３ ３２ Ｎｏ ． ２ ０ ｖ ０ ７
文章编号 ：０ ９６ ２ （０ ７）２０ １ —２ １０ —８ ５ ２ ０ ３—０ ６０
地特性 、 点结构 的阻尼及其 自振 特性 等＿ 。 单质 １ Ｊ
７／ｓ
图 １ 地 震 影 响 系数 口 曲线
３ 新规 范反 应谱存 在 的 问题
仔细分析新 的建筑 震 设 计规 范有关 场地类 别划 分和 地震
２ 新 规范 中地震 影响 系数 的规定
现行的建筑抗震设 计规 范 中的设 计反 应谱保 留了原有 设计 影响系数曲线的规定 ， 存在 几个有 待进 一步研 究 的问题 ： ） 同 １不 ２不 反应谱 的基本框架 ， 只是在周 期范 围 、 值 的界定 、 周期 段 的 类 别场地地震影响系数幅值相 同； ） 同类别 场地地震 影响系数 长 ． ； ） ． 取值 、 阻尼影 响以及相应 的场地分类 标准等方 面做 了调 整【 ５。规 形状参数的水平段起始周期都是 ０ １ｓ３ ０ １ｓ以下 的直线 下降 ５ ］
一
选 ． 总 ８ 除有专 门规定外 ， 建筑结 构 的阻尼 比应取 ０ ０ ， ． ５ 地震 影 响系 亡 。因此 ， 择地震 震级 大 于 ４ ５级 的强震 记 录 ， 共选 取 ２５ 组 记录 ， 每组包含两个水平分量 ， 采样频率均为 ２ ０Ｈ 。 ０ ｚ 数曲线 的阻尼调整系数应按 １０采用 ， 状参数应符合下列要 求 ． 形
抗震设计中应注意的若干问题
平面框架（壁式框架）空间协同适用于比较规则的框剪结构, 对于较复杂的筒体及框筒体系, 该程序无法准确反映其受力特性。 空间薄壁杆系依据符拉索夫开口薄壁杆件理论编制, 实际使用中 存在刚度偏大的间题, 同时, 对于肢数较多的墙体, 与该墙体有关 的构件的计算结果, 与该墙体所选用的计算简图有较大的关系, 实 用上经常发现与墙体关联的构件出现结果异常现象。 空间墙板单元计算程序是新近推出的新一代分析程序, 它采 用墙板单元模拟剪力墙结构, 较好地解决了剪力墙的计算模式问 题, 通过引进了结构概念, 使程序具备计算较复杂结构的能力, 但 计算机的工作量相应增加。
2、场地类别判定 场地类别判定是决定设计地震作用的主要依据之一, 判断的正 确与否决定了结构设计是否经济与安全。 抗震规范规定场地类别的判定, 是依据土层平均剪切波速及场 地夜盖层厚度综合评定, 土层平均剪切波速是取地面下15米且不深 于场地搜盖层范围内各土层剪切波速, 按土层厚度的加权平均值, 由于部分钻探单位对于规范理解的差异, 出现下列三场地类别, 由于 通常情况下场地覆盖层底部土层的剪切波速都较大, 因此, 按此方 法判定的场地类别的结果, 通常是将Ⅲ类场地判为Ⅱ类场地, 给结 构设计带来安全隐患。
抗震设计中应注意的若干问题
抗震设计作为结构设计的一个重要组成部分, 越来越受 到工程师们的关注。地震造成房屋的损坏, 其直接原因可以 分为以下二种： 1. 地震引起的山崩、滑坡、地陷、地面裂缝或错位等地 面变形和地震引起的砂土液化、软土震陷等地基失效对其上 部建筑物的直接危害。 2. 建筑物在地面运动的激发下而产生剧烈震动的过程中, 因结构强度不足、过大变形、连接破坏, 构件失稳或整体倾 硬而破坏。 因此, 结构抗震设计应从上述两个方面保证结构的安全。 下面, 我们结合结构设计中常见的若干间题进行讨论：
对建筑抗震不利地段划分的探讨
地可转化为一般地段或有 利地段 。根 据 Ｇ Ｂ ５ ０ ０ １ １— ２ ０ １ ０（ 建 筑抗震设计规 范》（ 以下简称 《 设计 规范 》 ） 中第 ４ ． ４ ． １条 的 划分 ，软弱土 、液 化 土、条状 突 出的 山嘴 、高耸 孤立 的山
丘 、陡坡 、陡坎 及 河岸 和边 坡 的 边缘 均 划分 为 不 利地 段 。
范的字眼 ，在勘察报 告 中应针 对场地 抗震 划分 的不 同地段
提出具体的处理 措施 建议 。不利地 段采 取相 应措施 后 ，场
范围有大有小 ，有深 有 浅 。这种 情 况 ，作 为 岩 土工 程 师 ，
就要结合 地区经验 、拟建 筑物的重要 性 、建筑特征等 指标 ， 综合 场地 岩土条件 ，根 据液化 土对 拟建 筑物影 响来 划分 不 利地段 成都地区砂 卵石层 中常分 布有 厚薄不 均 的砂透镜
究院的研 究成果结 合成都 地 区的勘 察经验 来确定 的 。规 范
用词为 “ 可不” ，是否也可理解为某些特殊情况下 ，也要 考
１ 软 弱土
依据《 设计规 范》 对 软 弱土 的定 义 ：淤泥 和 淤泥 质土 、
松 散 的砂 、新 近 沉 积 的 黏 性 土 和 粉 土 、ｆ １ ３ ０ ｋ Ｐ ａ的 填
一
员与设计人员 对 场地 不 利地 段 的划 分存 在 理解 上 的分 歧 ， 由于规范并未有作 出具 体规 定及 详细解 释 ，不 同行业 及技 术人员对此有不 同理解 ，甚 至 出现设 计人 员 “ 谈虎 色变 ” ， 要求勘察单位 把不利 地段 的划 分改 为一般 地段 。对此 ，笔 者认 为场地地段 的划 分应 结合 工程实 际情 况及 从拟建 建筑
抗震场地类别的划分标准
抗震场地类别的划分标准抗震场地类别是指根据场地地震动峰值加速度的大小和地震烈度对应关系，将场地划分为不同的类别。
抗震场地类别的划分标准对于工程抗震设计具有重要意义，可以指导工程师们合理选择抗震措施，确保建筑物在地震中的安全性能。
下面将详细介绍抗震场地类别的划分标准。
一、划分标准1.地震动峰值加速度分区地震动峰值加速度是指地震动最大加速度与震中距的乘积。
根据地震动峰值加速度的大小，可以将场地划分为不同的地震动峰值加速度分区。
通常情况下，场地地震动峰值加速度分区是根据国家或地区的地震动参数区划图得到的。
2.地震烈度对应关系地震烈度是指某一地区在地震作用下受到的破坏程度。
根据地震烈度与场地地震动峰值加速度之间的关系，可以将场地划分为不同的地震烈度对应关系。
通常情况下，场地地震烈度对应关系是根据国家或地区的抗震设防烈度区划图得到的。
3.场地类别划分根据地震动峰值加速度分区和地震烈度对应关系，可以将场地划分为不同的类别。
一般来说，场地类别可以分为以下四类：Ⅰ类场地：地震动峰值加速度小于0.1g，且地震烈度小于6度。
这类场地一般比较稳定，对建筑物的影响较小，可以采取较简单的抗震措施。
Ⅱ类场地：地震动峰值加速度在0.1g～0.2g之间，且地震烈度在6～8度之间。
这类场地需要注意地基的稳定性和地震对建筑物的影响，采取适当的抗震措施。
Ⅲ类场地：地震动峰值加速度在0.2g～0.3g之间，且地震烈度在8～9度之间。
这类场地需要采取更加严格的抗震措施，确保建筑物的稳定性和安全性。
Ⅳ类场地：地震动峰值加速度大于0.3g，且地震烈度大于9度。
这类场地需要采取最严格的抗震措施，以确保建筑物在地震中的安全性能。
二、考虑因素在划分抗震场地类别时，需要考虑以下因素：1.地质构造和地层岩性：地质构造和地层岩性是影响场地稳定性和地震动峰值加速度的重要因素。
例如，活动断层、软弱地基和不良地质条件等都会对场地的抗震性能产生不利影响。
2.地震活动情况：地震活动情况包括历史地震、现代地震和未来可能发生的地震等。
抗震类别、基础等级、场地类别等
抗震类别、基础等级、场地类别等
地基基础设计等级
地基基础设计等级是根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度，将地基基础设计分为三个设计等级，设计时应根据具体情况选用级别。
共分甲、已、丙三个设计等级。
甲级重要的工业与民用建筑物
30层以上的高层建筑
体型复杂,层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物
大面积的多层地下建筑物(如地下车库,商场.运动场等)
对地基变形有特殊要求的建筑物
复杂地质条件下的坡上建筑物(包括高边坡)
对原有工程影响较大的新建建筑物
场地和地基条件复杂的一般建筑物
位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑工程
乙级除甲级,丙级以外的工业与民用建筑物
顺便说一句，我们通过建筑物所在地区查《建筑抗震设计规范》获得设防烈度，并获得结构设计中需要的地震分组和地震加速度值
③交叉暗撑的计算和构造宜符合本书第10章
10.7条的规定。
对岩土工程勘察中抗震设计问题的探讨
达 到 确 保 项 目质 量 的 目的 。
２１ 中间 过程 监 控 ．． ３
３ 结束语
（） 工程建设 中， １在 测量工作 的质量 是工程质量 的保障 ， 因 此， 必须 重视测量 的质量管理 ， 工程 施工中建立健全测量质量 在 管理制度 ， 照施工测量 的流程进 行过程控制 ， 按 层层把 关 ， 过 通 健全 的管理手段消灭事故的隐患， 提高测量成果的质量 。 （） ２ 综上所述 ， 工程 测量 与工程施工质量之 间存在必然 的联 系， 测量 工作在施工质量管理过程中起到了非常重要 的作用 。 我 们在 实际的施工过程 中必须充分认识到 测量 工作 的重要性 ， 科 学管理 ，让测量工作更好的为施 工质 量管理服务 ，提高施工质 量， 为业主 、 为社会 建造 出优质 的精 品工程 。
在项 目过程 中一 量管理除明确各级责任外 ， ， 质 要求必须有相
关的质量和工作记 录。
２ 提高测量设备配置及人员的技术水平 ． ２
在确 立了合理测量 组织 体系的基 础上 ，更应从细节角度 出
・５ ・ ４ １
地质 ・ 勘察 ・ 测绘
建材发展导向 ２ １ 年 ０ ０１ ７月
２ 剪切波（ 的计算 ． ２ ｖ）
的开头和结尾 。项 目开始实施前做好 技术 方案的审定工作非常 重要 ，从用户要求的分析到相应 技术措施和实施方案必须经过 认真讨论和落实 。项 目完成 后的质 量检查也是保证成果质量 的 关键 ， 通常 为 自检 、 互检、 质管部 门审查 、 总工程师审定再提交用
质 的测量放样人员， 包括提高识 图能力， 质量意识等 。 其次， 采用 先进的高精度 的测量仪器。高精度 的先进 的仪器一方面保证测
场地对地震动的影响
10.2 场地土分类
局部场地条件对地震动影响估计的经验 方法，首先应根据一定的场地分类原则和 方法确定给定工程场地的类别，而后基于 场地类别与地震动参数之间对应的经验关 系或规范规定值确定给定工程场地的地震 动参数。 因此，场地的分类原则和方法的确定是 局部场地条件对地震动影响估计的经验方 法涉及到的一个关键问题。
计算流程和程序框图计算输入加速度时程的傅氏谱对输入自然土层剖面进行计算分层非线性关系数据并计算初始等效波速值计算每两层土界面上的波阻抗计算土层位移及剪应变的传递函数计算土层等效剪应变及对应的等效值计算并输出加速度时程反应谱以及其它量输入计算控制数据土层剖面资料加速度时程土层地震反应计算中的几个技术问题计算基底输入时程持时及时间离散步长地震动时程在进行周期开拓及时域离散化时将使得傅氏变换后所得频谱值出现高频截止及低频截止特性即落于低频截止频率与高频截止频率之外的谱值将不能描述原加速度时程因此在实际计算时必须对输入的计算时程的持时t及离散化时间步距加以限制即如果所关心的频率范围则t及必须满足条件
砂土液化的喷砂冒水孔（2003年新疆巴楚地震）
楼房因地基液化倾倒（1964年日本新潟地震）
地震不均匀沉降造成房屋倾斜（1999年土耳其伊兹 米特（Izmit）地震）
与场地条件有关的典型震害
8、地震地质灾害
一些不稳定的岩土斜坡在地震触发下发生滑 坡、崩塌，或产生溶洞塌陷、滚石等，造 成公路、铁路、管线和房屋破坏，甚至人 员伤亡。这些场地存在发生滑坡、坍陷等 地质灾害的成因地貌和地质条件。
与场地条件有关的典型震害
5、盆地的震害比周边严重
盆地往往是居民区集中的地方，许多地震都有 盆地震害严重的记录；例如云南施甸县位于 断陷盆地、土层很软，只要有地震就比周围 震害重，而且沿盆地震害分布不均匀，震害 最重的是盆地边缘。
场地类别、结构安全等级、设防标准、地震分组
场地类别、结构安全等级、设防标准、地震分组1、建筑场地类别1、根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010年版4.1.6条：建筑场地的类别划分，应以⼟层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准。
同时4.1.6条具体规定了根据“⼟层等效剪切波速”和“场地覆盖层厚度”双参数划分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类等四个类别的定值范围（其中Ⅰ类可分为Ⅰo、Ⅰ1两个亚类）。
这是与GBJ11-89规范的⼀个明显区别（GBJ11-89第3.1.5条规定：建设场地的类别，应根据建筑场地⼟类型和场地覆盖层厚度划分为四类）。
场地⼟系指构造物所在地的⼟层。
可分为四类：Ⅰ类场地⼟：岩⽯，紧密的碎⽯⼟。
Ⅱ类场地⼟：中密、松散的碎⽯⼟，密实、中密的砾、粗、中砂；地基⼟容许承载⼒[σ0]〉250kPa的粘性⼟。
Ⅲ类场地⼟：松散的砾、粗、中砂，密实、中密的细、粉砂，地基⼟容许承载⼒[σ0] ≤250kPa的粘性⼟和[σ0]≥130kPa的填⼟。
Ⅳ类场地⼟：淤泥质⼟，松散的细、粉砂，新近沉积的粘性⼟；地基⼟容许承载⼒[σ0]<130kPa的填⼟2、建筑结构安全等级现⾏国家标准《建筑结构可靠度设计统⼀标准》（GB50068-2001）规定，建筑结构设计时，应根据结构破坏可能产⽣的后果的严重性，采⽤不同的安全等级。
建筑结构安全等级划分为三个等级（⼀级：重要的建筑物；⼆级：⼤量的⼀般建筑物；三级：次要的建筑物）。
⾄于重要建筑物与次要建筑物的划分，则应根据建筑结构的破坏后果，即危及⼈的⽣命、造成经济损失、产⽣社会影响等的严重程度确定。
同⼀建筑物内的各种结构构件宜与整个结构采⽤相同的安全等级，但允许对部分结构构件根据其重要程度和综合经济效果进⾏适当调整。
如提⾼某⼀结构构件的安全等级所需额外费⽤很少，⼜能减轻整个结构的破坏，从⽽⼤⼤减少⼈员伤亡和财物损失，则可将该结构构件的安全等级⽐整个结构的安全等级提⾼⼀级；相反，如某⼀结构构件的破坏并不影响整个结构或其他结构构件，则可将其安全等级降低⼀级；任何情况结构的安全等级均不得低于三级。
建筑抗震设计规范中建筑场地类别划分的探讨
要 ，按我 国 目前 的勘察 设计 体 制和惯 例 ，往 往 由工程 勘察 单位采用剪切 波 速试 验 结合 建 筑 场地 条 件确 定 场地 类 别。 关 于剪切波速 ， 《 筑抗震 设计 规范》 Ｇ Ｊ一 ９ 以下 简称 建 Ｂ ８（
“ Ｂ 一 ９规范” 确定采用土层 的平均 剪切波速 ，即地 面 以 ＧＪ ８ ） 下 １ｍ且不深 于场地覆盖 层厚度 范 围内各 土层剪切 波 速的 ５
（ 以下简称 “ Ｂ ￣Ｉ Ｇ ５ １—２０ 规 范 ” 则采 用 地 面下 ２ ｍ且 ０１ ） ０
计算 深度 范围 内第 ｉ 土层 的剪切波速 ，ｍ； 计算 深度范围 内第 ｉ 土层 的厚度 ，ｍ；
深度不大 于覆 盖层厚度范 围内土层 的等效剪切波速值 。
鉴 于两个 规 范在 剪 切波 速 的计 算 上存 在 一 定 的差 异 ， 使得工程技术人 员在剪 切波 速 的测试 和计 算 中往往 概念模 糊不清 ，很容 易对 剪切 波速 甚至 建筑 场地 类别 的判 定造成
失误 ，影 响建筑物 的抗 震设计 。
ｌ 两规 范关 于 剪切 波速 的含 义 １ １ “ Ｂ 一８ ． Ｇ Ｊ ９规 范” 中的 平均 剪切 波速
根据 “ Ｂ 一８ Ｇ Ｊ ９规范 ”，土层 的平 均 剪切 波 速 是按 式 （） １ 、式 （ ） ２ 计算 的。
内地基土分为 ２ ，第 １ 层 层厚度 为 ｈ ，剪切波 速为 ；第 ２ 。 。
层厚 度为 ｈ ，剪切波速 为 ： ，见表 １ 。
表 １ 某 场 地 地 层 和 剪切 波速
＝
』 ～
（ ｈ ∑ ｉ ）
ｈ
（） １
日：
（） ２
不难看 出 ，根 据 “ Ｂ ８ Ｇ Ｊ一 ９规范 ” ，整个深度 内平均剪 式 中 —— 土层 的平均剪切波 速 ，ｍ ｓ ／；
地震烈度和场地土类别对框架结构计算影响浅析
地震烈度和场地土类别对框架结构计算影响浅析摘要本文通过实例分析,在使用PKPM软件进行多层框架结构计算时,场地土类别、抗震设防烈度对框架的影响,探讨中国石油成品油库综合办公楼典型平面结构体系的合理方案。
关键词框架结构;场地土类别;地震烈度;整体刚度建筑物的结构设计,不仅要求具有足够的承载力,而且必须使结构具有足够抵抗侧力的刚度,使结构在水平力作用下所产生的侧向位移限制在规定的范围内,地震力是最主要的水平力。
地震力小,位移小,局部刚度的大小对整体刚度的影响小,在满足承载的条件下,某些局部梁、柱过大的问题就可能不会体现出来;地震力大,位移大,地震力越大,越要注意整体刚度的均衡,如果局部刚度过大或过小,会在应随整体偏移时而偏移幅度不够或过大,产生对整体偏移的抵抗力或拉力,从而局部出现不利的约束,导致整体振动不协调。
例如局部梁过大会显得柱过于薄弱,对梁的约束不足,从而使框架整体刚度出现薄弱点,地震时,薄弱位置就会出现比整体位移过大的偏移;如果柱过大,又会产生对梁过强的约束,地震时,约束过强的位置就会出现比整体位移过小的偏移。
这两种情况都会导致框架整体不满足要求。
框架的抗震能力就如一个水桶能盛多少水,不是由最长的木板决定,而是由短板决定。
1场地土的分类下面了解一下场地土的分类:1)I类——坚硬土,包括岩石,密实的碎石类土,坚硬的老粘性土。
2)Ⅱ类——中等土,除I、Ⅲ类以外的一般稳定土。
3)Ⅲ类——软弱土,包括淤泥,淤泥质土,松散的砂,新近沉积的粘性土和轻亚粘土(粉土),可液化土,静基本容许承载力小于130kPa的填土。
注:场地土一般可按基础底面(或端承桩支承面以下)10m范围内或摩擦桩桩长范围内土的类别划分;当上述范围内的土为多层土时,可按厚度加权平均的方法确定土的类别。
2计算结果对比分析下面为中国石油成品油库综合办公楼的典型平面:该楼为三层框架结构,框架计算一层高度需从基础顶算起,一层层高为 4.7m,二层层高为3.9m,三层层高为3.6m。
抗震中的场地问题
余雄飞
教授
新疆岩土工程勘察设计研究院
一、抗震中的常用的土的动力参数
1、野外现场原位试验 标贯试验 ——锤重 63.5 Kg，落距76cm，贯入 Kg，落距76cm，贯入
30cm。 30cm。 ① 沙土和粉土液化判定采用未修正实测N63.5； 沙土和粉土液化判定采用未修正实测N63.5； ② 单体建筑至少应用三个钻孔的N63.5，具代表性。 单体建筑至少应用三个钻孔的N63.5，具代表性。
中软土
250≥ 250≥ Vs>140
软弱土
Vs ≤140
2、确定场地覆盖层厚度 根据各土层剪切波速值计算土层的等效剪切波 速 Vse = d 0 / t
式中
t =
n
∑
i =1
( d i / v si )
取覆盖层厚度和20m之间较小值 d 0 —取覆盖层厚度和20m之间较小值
d i —剪切波速在地面至第i层的厚度m 剪切波速在地面至第i层的厚度m
丁类
2、全部消除液化沉陷的措施
采用桩基础，桩端伸入液化深度以下稳定土 层的长度，应按计算确定，对碎石土、砾、 粗，中砂、坚硬粘性土和密实粉土不应小于 0.5 m；对其他非岩石土不少于1.5m; m；对其他非岩石土不少于1.5m; 采用密挤法（振冲碎石桩法、挤密碎石桩法、 振动加密法、强夯法）应处理至液化深度下 限，振冲或挤密碎石桩加固后，桩间土的标 准贯入度不宜小于标准临界值； 用非液化全部置换液化土层；
二、场地与地基的地震效应
1、场地和地基的概念 场地 大致指村镇或大型工厂企业各类建筑 用地的范围。 地基 指建筑物基础下主要持力层的岩、土。
在一次地震中，同一类建筑在不同的场地条件下 会有不同的效应。在相同的场地条件下，不同建筑物 会有不同的反应。
关于建筑抗震不利地段的划分及相应抗震措施的分析探讨
关于建筑抗震不利地段的划分及相应抗震措施的分析探讨摘要：工程实践中，建筑场地以抗震一般或抗震不利地段居多，其中划分为抗震不利地段的影响因素较多，但部分岩土工程勘察报告中往往对此不够重视，仅简单给出结论，无相应划分依据，或划分依据不充分甚至有误，导致结构设计时不能有针对性地采取抗震措施。
本文就目前的岩土工程勘察工作及抗震不利地段的设计措施及方法进行讨论，并提出相关建议。
关键词：建筑场地；抗震地段；放大作用；抗震措施建筑场地抗震地段类别的划分是场地勘察的一项重要工作，也是影响结构设计的一个重要因素。
《建筑与市政工程抗震通用规范》（GB 55002-2021）第3.1.1条第1款中明确规定，根据工程场址所处地段的地质环境等情况，应对地段抗震性能作出有利、一般、不利或危险的评价。
根据笔者多年工程实践，建筑工程场地的抗震地段以抗震一般或抗震不利地段居多，对不利地段，GB 55002-2021第3.1.2条规定应尽量避让，当无法避让时应采取有效的抗震措施。
结构设计时应根据形成抗震不利地段的因素，有针对性地采取抗震措施。
1抗震不利地段的划分1.1规范对抗震不利地段划分的规定《建筑与市政工程抗震通用规范》（GB 55002-2021）表3.1.2及《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）（2016年版）表4.1.1对抗震地段给定了明确的划分依据，其中抗震不利地段的划分依据主要可归纳为三种情况，其一为“软弱土、液化土”以及“高含水量的可塑黄土”，可视为场地特殊性岩土层的影响；其二为“条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，陡坡，陡坎，河岸和边坡的边缘”，可视为场地特殊地形地貌的影响；其三为“平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层（含故河道、疏松的断层破碎带、暗埋的塘滨沟谷和半挖半填地基）”、“地表存在结构性裂缝等”，可大致总结为场地地质环境造成的地基均匀性及地基稳定性可能导致的抗震不利。
1.2几种抗震不利地段划分依据及相应抗震措施1.2.1特殊性岩土的影响相关规范对“软弱土、液化土、黄土”均有明确的定义和划分方法、标准，岩土工程勘察工作中可通过室内土工试验、原位测试等工作进行确定及划分，故因“软弱土、液化土、高含水量的可塑黄土”等特殊性岩土导致的抗震不利地段一般易于识别及划定，在岩土工程勘察工作中通常不存在漏判的情况。
关于地震分组的详细讨论
关于抗震设计规范‘设计地震分组’的讨论前几天在东南西北人看到一个关于设计地震分组的帖子，好多人的讨论不得要领，所以我在这里就专门做一下总结。
这个网友提的问题是这样：有个问题总是困扰我很久了，简单地说有下：1.设计地震分组第一组，第二组，第三组究竟反映的是什么，从第一组到第三组反反映的是一种什么趋势？谁更有利？也就是说同一场地更易发生地震的地方是分为第一组呢还是第三组？2.从第一组到第三组，特征周期是渐渐增大的，根据地震影响系数曲线，则有从第一组到第三组，其地震影响系数也是渐渐增大的，那是不是可以这样理解：地震分组第三组比第一组受地震影响更严重呢，但从规范上的分组来看，好像又与这是相反的！这今人很是不理解！3.从第一组到第三组是不是反映了从近震到远震的顺序呢？如果是这样，那应该是第一组受地震影响更严重啊！这又与规范上的地震影响系数计算公式是相反的！热切盼望大家发表意见！然后，这个网友得出结论：还有个问题想请教一下，“地震影响系数越大则受损越厉害，地震影响系数越小受损越小”这种说法成立否？如果成立，地震影响系数是随特征周期增大而增大的，第一组的特征周期比第三组的小，也就是说近震的特征周期比远震的小，那么根据规范中地震影响系数的计算公式则可推出：在建构筑自震周期相同前提下，近震所受地震影响比远震小些！也就是震中的比远处的建构筑物所受地震影响更小些！这显然与事实及常理不合，这也正是困扰我很久的地方。
我给出的回答是这样的：首先，“地震影响系数越大则受损越厉害，地震影响系数越小受损越小”这种说法成立否？应该是“地震影响系数越大则受地震作用越厉害，地震影响系数越小受地震作用越小”。
在我国抗震设计规范中，有底部剪力法和反应谱法，说到底都是静力抗震阶段，因为反应谱法是地震影响系数是一个‘伪反应谱，它根据大量真正的地震反应谱的形状所确定具有相似性状的一个相似体。
我们看规范两种方法其实都是这样一个形式：地震影响系数(max)=a(max)/g所以说，这个’如果成立，地震影响系数是随特征周期增大而增大的，第一组的特征周期比第三组的小，也就是说近震的特征周期比远震的小，那么根据规范中地震影响系数的计算公式则可推出：在建构筑自震周期相同前提下，近震所受地震影响比远震小些！‘是你的理解错误，是不对的，你没有理解全面。
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建筑场地类别对抗震设计影响的探讨
摘要：建筑抗震场地类别的评价划分是岩土工程勘察工作的重要内容，由场地
岩土层的等效剪切波速和覆盖层厚度综合确定，关系着场地设计特征周期、地震
影响系数和地震作用力，对抗震设防起着决定性作用，当场地平整导致场地覆盖
层厚度及性质发生改变时，建筑结构抗震设计工作中应对场地类别进行修正后采用。
关键词：场地类别；覆盖层；设防；修正
1、前言
建筑抗震设计理论及规范中，用建筑场地类别指标确定设计特征周期，并根
据设计特征周期和结构自振周期对应关系，计算得出地震影响系数和地震作用力。
在工程建设过程中，现状工程场坪并非建成后的场坪，往往需要对拟建工程
场地进行平整，包括开挖山丘或填埋沟壑，以达到设计所需的场坪条件。
由于场
坪的平整或对地基土的技术处理，场地的覆盖层厚度或性质发生了变化，抗震建
筑场地类别也发生了变化，设计特征周期、地震影响系数及地震作用力均随之改变。
2、建筑场地类别的确定
建筑抗震场地类别通常采用场地覆盖层厚度和土层的等效剪切波速值综合评
定划分。
覆盖层作为评价场地类别的因素之一，一般指覆盖在基岩之上各种成因
的松散堆积、沉积物，如砂卵砾石层、黏性土层、人工填筑土体等，可采用剪切
波速法实测其厚度及深度。
场地内土层的等效剪切波速是指剪切波在有限土层范
围内竖向传播的等效速度，有限土层深度一般为覆盖层深度且不大于20m。
在建筑抗震设计中，将场地类别分为I、II、III、IV共4大类，其中I类分为
I0、I1两个亚类。
一般地，场地类别等级越高，表明场地覆盖层厚度越大，土层
的等效剪切波速值越小，场地的整体土质越软弱，地基条件越差。
当拟建场地为
山丘或沟谷地，因建筑需要对场坪进行平整，平整之后场地的覆盖层厚度将发生
变化，由此将引起场地类别的改变。
为更深入研究，本文以两个特殊的地段作案
例分析探讨。
某工程建筑地段一，自上而下分布有①～⑦层土岩层，土层的总体趋势为
上软下硬，下部为硬质岩石，各层厚度和剪切波速详见表1；而某工程地段二地
层岩性与地段一类似，区别于土层顺序倒置，总体趋势为上硬下软，下部为硬质
岩石，各层厚度和剪切波速详见表3。
两地段场地设计地震分组均按第一组考虑，均已按现状地形地貌进行了岩土工程勘察，覆盖层厚度均为12.0m，等效剪切波
速均为206.3m/s，勘察报告评定的场地类别均为II类。
假设地段一分别处于山丘和沟谷地段，由于场地整平需要，山丘地段需向下
开挖至设计整平标高；而沟谷地段则需填筑土至设计整平标高。
填筑土属于软弱土，初定剪切波速为100m/s。
地段一因场地平整，覆盖层厚度变化与抗震场地类别变化对照详见表2。
同理，假设地段二分别处于山丘和沟谷地段，因场地平整，覆盖层厚度变化
与抗震场地类别变化对照详见表4。
表1 地段一岩土层分布情况及剪切波速表
表2 地段一抗震场地类别与特征周期表
表3 地段二岩土层分布情况及剪切波速表
表4 地段二抗震场地类别与特征周期表
从表1～表4中可知，当地段为山丘地貌时，场地开挖整平后，两地段的覆
盖层厚度均随开挖深度逐渐减小，地段一的等效剪切波速值在逐步增大，地基土
质越来越好；而地段二的等效剪切波速值在逐步减小，覆盖层的土质越来越差，
但两地段的场地类别总体趋势一致，均由II类渐变为I类，地段一的场地类别渐
变速度快于地段二。
当地段为沟谷地貌时，场地填筑整平后，两地段的覆盖层厚
度均随填筑深度逐渐加大，等效剪切波速值在逐步减小，地基整体土质越来越差，场地类别由II类渐变为III类，两地段的变化趋势一致。
3、场地类别对抗震设防的影响
根据抗震设防理论，当地震波主要周期与地表土层卓越周期相近，地面将产
生共振效应，振动最强烈，易导致严重震害。
一般地，覆盖层对地震波有放大效应，覆盖层越大，土质越软弱，放大效应越明显；相反的，覆盖层越小，土质越硬，地基土强度高，稳定性好，对地震波有过滤作用，地基失效可能就越低。
在抗震设防计算中，采用结构自振周期T和场地特征周期Tg的对应关系，运
用不同的公式计算得出地震影响系数α，再根据地震影响系数α换算出地震作用力。
结构自振周期T为拟建建筑物的自由谐振周期，由建筑物的形状、材料、截面、支撑节点刚度等因素综合确定。
特征周期Tg则为设计地震反应谱曲线上平
台段末端的周期值，与场地的地震烈度（震级、震中距）和场地类别有关。
结构自振周期T、特征周期Tg及地震影响系数α之间的对照及换算关系见图
1所示。
从图1中可知，当结构自振周期T小于0.1s时（第I阶段），地震影响系数
α为上升直线，由0.45αmax上升至最大值为η2 αmax；当结构自振周期T介于
0.1s～Tg之间时（第II阶段），地震影响系数α均为最大值η2 αmax；当结构自
振周期T介于Tg～5Tg之间时（第III阶段），地震影响系数α由最大值η2 αmax
曲线下降；当结构自振周期T大于5Tg（第IV阶段），地震影响系数α曲线下降，并渐变收敛。
由上述图示及分析，第I阶段，地震影响系数α值直线上升，到第II阶段时，地震影响系数α达最大值，表明地震波主要周期与地表土层卓越周期相近，地面
产生共振效应，地震作用力最大，抗震设防要求最高，设防成本最大；第III阶段，地震影响系数α值曲线下降，当特征周期Tg值越小、结构自振周期T值越大，
地震影响系数α值就越小，地震作用力也越小，相应的抗震设防要求可降低，设
防成本亦可降低；第IV阶段，地震影响系数α值下降趋缓，地震作用力影响有限，对抗震设防要求和设防成本影响不大。
由地震影响系数α的计算式可知，除第I阶段外，均与特征周期Tg紧密相关，而特征周期的取值来自于地震分组和场地类别取值。
本文中第2章节的案例，依
据场地类别和地震分组查规范表格得出设计特征值周期Tg值，具体数值详见表2
和表4。
从表2和表4中知晓，特征周期Tg与场地类别变化趋势一致，场地类别分类
等级低时，特征周期Tg值小；场地类别分类等级高时，特征周期Tg值大。
因此，建筑场地类别决定了特征周期Tg取值，并最终影响了地震影响系数α及地震作
用力，在抗震设防设计中起着至关重要的作用。
4、建筑场地类别的修正
根据文中第2和第3章节的论述，建筑场地类别的评定对抗震设防工作很重要，直接关系着抗震设防要求和设防造价成本，应结合实际工程地质条件作具体修正。
当场地为需开挖整平的山丘岭地，或采用桩基础、地基处理等技术处理措施的场地，新场地的场地类别分类等级较原场地可由高变低，即对抗震由不利变为有利，趋于安全。
针对于原始地貌为山丘岭下挖整平的工程场地，下挖可使场地覆盖层减小，地基土质变好，可根据开挖程度对新场地的场地类别作降低修正，以节约抗震设防造价成本；而对于采用桩基础或地基处理等的工地场地，虽可以有效改善地基下卧层的力学性质，使地基得以加强或加密，但由于其对场地地基土加固改善的范围相对较小、深度有限，对整个场地的地震特性影响不大，不宜对场地类别作降低修正。
当场地为需填筑的沟谷洼地，或实施了大面积超厚填土，特别是山区岩面埋深较浅的I类场地及山谷抛填形成的场地，由于新近填土属于软弱土，不仅加厚了场地的覆盖层，还降低了场地土的等效剪切波速，地基土质整体变差，新场地的场地类别分类等级较原场地总体趋势为由低变高，即对抗震由有利变为不利，趋于不安全，应对新场地的场地类别作提高修正，使其更接近于实际，便于合理设防。
5、结束语
建筑抗震场地类别对抗震设防起着决定性作用，准确地划定场地类别至关重要。
当场地的平整工作在岩土工程勘察之后进行，实际的建筑场地类别可能发生了改变，岩土工程勘察技术人员应对后期场地的场地类别有足够的预判和评价，结构设计人员尚需结合实际工程地质条件对场地类别作进一步核查修正，作出经济合理的抗震设防设计。
参考文献：
[1]建筑抗震设计规范GB50011—2010（2016年版）.北京：中国建筑工业出版社，2016
[2]钱七虎.岩土工程师手册.北京：人民交通出版社，2010
[3]朱炳寅.建筑抗震设计规范应用与分析（第二版）.北京：中国建筑工业出版社，2017。