地下工程抗震
地下室的抗震与结构安全分析
地下室的抗震与结构安全分析一、背景介绍地下室作为现代建筑的重要组成部分,在城市建设中扮演着重要的角色。
然而,由于地下室处于地下,容易受到地震和其他自然灾害的影响,因此地下室的抗震与结构安全问题备受关注。
本文将对地下室的抗震与结构安全进行分析,并提出一些相应的解决方案。
二、地下室结构的特点1. 深埋地下:地下室位于地下,深埋的特点使其受到地震力和土壤侧压力的影响,增加了其抗震与结构安全的挑战。
2. 多层承重:地下室一般由多层组成,每层都需要承受自身的重力和上方楼层的荷载,因此地下室结构必须具备足够的承载能力和稳定性。
三、地下室的抗震设计原则1. 抗震设计:应根据地下室的使用功能、地震区域等因素进行合理的抗震设计,包括选择适当的地基类型、增强结构的抗震能力等。
2. 结构选择:地下室的结构选择对其抗震性能具有重要影响,常见的结构形式包括框架结构、剪力墙结构和桩基等,需要根据实际情况进行合理选择。
3. 加固措施:对于存在结构缺陷或老化的地下室,应加强加固措施,提高其整体抗震性能。
4. 安全疏散:地下室的安全疏散通道和紧急出口设计也是确保结构安全的重要环节,应保证人员疏散的畅通性和安全性。
四、地下室的结构安全评估1. 定期检查:对地下室进行定期的结构安全检查,特别是对患有裂缝、漏水等问题的地区,加强监控和维护。
2. 结构监测:可以利用传感器等技术手段对地下室的结构运行情况进行监测,实时掌握其变化情况,及时发现潜在问题。
3. 模拟分析:利用现代结构分析方法,如有限元分析等,对地下室的结构进行模拟分析,评估其抗震性能和结构安全性。
五、地下室的抗震与结构安全加固方案1. 加固地基:对于地下室所在地基的巩固和加固,可以采用注浆、加固桩等技术手段,提高地基的稳定性和抗震能力。
2. 加固墙体:对于地下室的墙体结构,可以采用加固筋、钢板绑定等方法,提高其抗震能力和稳定性。
3. 增加剪力墙:对于地下室的结构设计,可以增加剪力墙结构,提高整体的抗震性能。
地下结构抗震e3与9度的关系
地下结构对抗震能力的提高一直是地震工程领域的研究热点之一。
地震是一种自然灾害,它可以给地下结构、尤其是地下建筑物带来极大的威胁。
为了提高地下结构的抗震性能,人们开展了大量的研究工作,其中一项重要的内容就是地下结构抗震e3与9度的关系。
1. e3与9度的基本概念e3是地震工程中的一个重要参数,它指的是地震作用的设计基本地震加速度。
9度则是指地震烈度等级,是描述地震强度的重要指标。
2. e3与9度的关系e3与9度之间存在着密切的关系。
地震作用的设计基本地震加速度e3是根据地震烈度等级来确定的。
一般来说,地震烈度等级越高,地震作用的设计基本地震加速度e3就越大。
e3与9度可以说是相互关联的。
3. e3对地下结构的影响e3的大小直接影响着地下结构的抗震能力。
如果e3较大,那么地下结构在地震作用下所受到的力和变形就会相应增大,抗震能力的要求也会更高。
设计地下结构时必须充分考虑e3的影响,采取相应措施提高地下结构的抗震能力,以应对不同地震烈度等级下的地震作用。
4. 地下结构抗震设计针对不同的9度地震烈度等级,地下结构的抗震设计也有所不同。
在设计过程中,必须充分考虑e3的影响,确定地震作用的设计基本地震加速度,结合地下结构的特点进行合理的抗震设计。
在地下结构的结构设计中增设受力构件、采用加固措施、提高材料的抗震性能等,以提高地下结构的抗震能力。
5. 地下结构抗震实例分析以某地区的地下停车库为例,该停车库位于地震烈度9度的地区,设计基本地震加速度e3较大。
为了提高该停车库的抗震能力,设计者采取了多项技术措施,包括采用特殊的钢筋混凝土结构、设置加固墙和加固柱、采用橡胶减震支座等,使得停车库在地震作用下具有良好的抗震性能,保障了车辆和人员的安全。
6. 总结e3与9度之间存在着密切的关系,e3的大小直接影响着地下结构的抗震能力。
在地下结构的抗震设计中,必须充分考虑e3的影响,根据不同的9度地震烈度等级采取相应的抗震措施,以提高地下结构的抗震能力,保障地下结构在地震作用下的安全性能。
地下工程抗震 -迈达斯
1、场地分析 2、反应位移法
3、反应加速度
4、时程分析 5、抗震性能验算
2-1、方法适用性原因
一般而言,地下结构的视密度(包括结构物和内净空断面的平均密度)比周 围土体小得多,如:盾构隧道的视密度约为1 200 kg/m3,周围土体密度为 1 600~1 700 kg/m3,因此地下结构的惯性力较小,换言之,其起振力较小, 自身很难起振。另外,地下结构受周围土体的约束,其能量耗散较快,衰减较大。 在相同高程处,地下结构及周围地层的加速度反应,不管从频谱特性还是最大值 来看都比较接近,而与地面结构的地震响应则差别较大。
3-2、计算案例
神户高速铁路大开站始建 于1962年,用明挖法构 建。长120m,采用侧式 站台,站厅标准断面如右
在反应位移法中,地震力的作用主要分为3个部分,即地层的相对位移、地层 剪力以及结构自身的惯性力,其中地层相对位移及地层剪力的影响是最主要的,结 构自身惯性力的影响较小。 B、非地震作用(土压、水压、自重等)取值、分类应按《地铁设计规范》执行; C、抗震设计荷载组合应按《建筑抗震设计规范》规定执行。
2-4、地震作用计算方法
Outcropping Motion)。
如上概念图,抗震设计对象区段的地基条件不是普通岩暴露地基 ( 点 A) 时,为了按基于有 关区域地基特性的设计地基加速度重新计算,实行地基响应分析。
1-1、一维地基响应分析
覆盖土层视为粘弹性水平层,下卧基岩视为弹性半无限空间,地表为自由面,假设剪切
波从弹性半无限基岩空间向上入射到具水平层里的粘弹性水平土层中,土层水平位移 X( z,t)
菜单栏点击 “模型” ; 模型>应变相容特性
(见右图);
点击“添加”,根据前 述表格添加土层特性; 点击“确认”
市政公用设施抗震设防专项论证技术要点(地下工程篇)
关于印发《市政公用设施抗震设防专项论证技术要点(地下工程篇)》的通知建质[2011]13号各省、自治区住房和城乡建设厅,直辖市建委(建交委)及有关部门,新疆生产建设兵团建设局:根据《市政公用设施抗灾设防管理规定》(住房和城乡建设部令第1号),我部组织制订了《市政公用设施抗震设防专项论证技术要点(地下工程篇)》,现印发给你们,请遵照执行。
各地住房和城乡建设主管部门要加强监管,确保市政公用设施抗震设防专项论证制度的落实。
各地在执行中发现的有关问题,请及时告我部工程质量安全监管司。
中华人民共和国住房和城乡建设部二〇一一年一月二十八日市政公用设施抗震设防专项论证技术要点(地下工程篇)第一章总则第一条为做好全国新建、改建、扩建地下工程初步设计阶段的抗震设防专项论证(以下简称专项论证)工作,根据《市政公用设施抗灾设防管理规定》(住房和城乡建设部令第1号),制定本技术要点。
第二条本技术要点适用于抗震设防区的下列地下工程:(一)总建筑面积超过10000m2的城市轨道交通地下车站工程;(二)处于可能液化或产生震陷、岩石与土变化分界、地质灾害可能波及等抗震不利地层的城市轨道交通地下车站和区间工程;(三)临近活动断裂带的城市轨道交通地下工程;(四)紧邻或穿越《建筑工程抗震设防分类标准》中规定的特殊、重点设防类建筑工程,且其破坏可能影响周边建筑工程正常使用的城市轨道交通地下工程;(五)地震后可能发生严重次生灾害的城市轨道交通地下工程;(六)符合上述规模和条件的市政地下停车场、市政隧道和共同沟等其他地下工程。
第三条建设单位按本技术要点组织专项论证时,应至少有3名国家或工程所在地省、自治区、直辖市市政公用设施抗震专项论证专家库相关专业的成员参加,专项论证的专家数量不宜少于5名。
第四条依据本技术要点论证后,应达到以下抗震设防目标:(一)当遭受低于本工程抗震设防烈度的多遇地震影响时,市政地下工程不损坏,对周围环境和市政设施正常运营无影响;(二)当遭受相当于本工程抗震设防烈度的地震影响时,市政地下工程不损坏或仅需对非重要结构部位进行一般修理,对周围环境影响轻微,不影响市政设施正常运营;(三)当遭受高于本工程抗震设防烈度的罕遇地震(高于设防烈度1度)影响时,市政地下工程主要结构支撑体系不发生严重破坏且便于修复,无重大人员伤亡,对周围环境不产生严重影响,修复后市政设施可正常运营。
地下结构工程抗震的研究现状及其分析方法
地下结构工程抗震的研究现状及其分析方法摘要随着地下工程的大量兴建和地震自然灾害的频发,地下结构工程的震害问题越来越受到人们的重视。
文章根据地下结构工程抗震的研究背景,对国内外在隧道及地下工程抗震减震研究分析方面的成果进行了归纳总结,指出了各自存在的优势及局限性。
最后简单阐述了地下结构抗震反应的特点,结构破坏的主要特征及提高结构抗震的措施,并提出了自身对今后该领域研究发展方向的看法与思考。
关键字:地下结构,抗震,现状研究,分析方法1 研究背景地震是自然界一种常见的自然灾害。
过去,由于地下结构数量和规模的限制,其震害事例较少,加之地下结构受到周围地层的约束,即使发生地震其震害程度也相对较轻。
因此人们普遍认为地下结构有较好的抗震能力,在地震作用下不易遭受破坏,故地下结构的抗震研究长期未得到重视。
然而,随着地下空间的开发和地下结构建设规模的不断扩大,地下结构也相继出现了各种震害。
1923 年日本关东7. 9 级大地震,震区内116 座铁路隧道,有82 座受到破坏;1952 年美国加州克恩郡7.6 级的地震造成南太平洋铁路的四座隧道损坏严重,1978 年日本伊豆尾岛发生7.0 级地震,震后出现了横贯隧道的断裂,隧道衬砌出现了一系列破坏。
特别是1995 年,日本阪神大地震对神户市的地铁线路造成严重破坏,它也是世界范围内大型地下结构遭受最严重破坏的首例。
阪神地震给地铁结构造成的严重破坏及由此带来巨大的生命和财产损失,引起了世界各国对地下结构抗震设计和研究的重视。
我国地处地震带之间,地震活动频繁。
1999 年9 月21 日,我国台湾省台中地区发生了里氏7 . 3 级地震,台中地区57 座山岭隧道有49 座受到不同程度的损坏;200 8 年汶川特大地震中,根据四川省交通厅公路规划勘察设计研究院的调查统计,四川地区共有56 条隧道受到不同程度的损坏,损坏程度如图所示:[1]图1 地震中公路隧道受损评估统计结果根据国内外学者大量的研究结果,地下结构震害类型及原因可归纳为以下四类[2-3]: 第一类是由断层所引起,造成地层的错动和位移,致使地下结构遭到严重破坏。
地下结构抗震设计标准
地下结构抗震设计标准一、地下结构抗震设计背景地下结构是指埋在地下或地面以下的各类建筑结构,如地下室、地下车库、地铁隧道等。
由于地下结构通常埋在土层较深处,且受到地面建筑和地表地震波的破坏作用较小,因此在地震中具有相对较好的抗震性能。
然而,由于地震波的传播特点以及地下结构自身的特殊性,地下结构在地震中依然面临较大的破坏风险。
为了提高地下结构的抗震能力,减少地震灾害对地下工程的影响,制定地下结构抗震设计标准具有重要意义。
二、地下结构抗震设计的主要标准1.《地下结构抗震设计规范》该标准由国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会发布,是地下结构抗震设计的基本规范。
该规范详细规定了地下结构抗震设计的基本原理、设计方法和设计要求等,包括地震动参数的选取、抗震计算方法的选择、构件和节点的设计等内容。
2.《地下工程地震设计规范》该标准由国家发展和委员会发布,是地下工程的综合性地震设计规范。
该规范详细规定了地下工程的地震设计基本原则和要求,包括地震烈度划分、地震动参数的选取、结构抗震计算和验算方法等。
3.《地铁工程地震设计规范》该标准由国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会发布,是地铁工程的地震设计规范。
该规范主要针对地铁隧道和车站等地下结构的抗震设计提出了具体的要求,包括抗震设计地震动参数的选取、地铁隧道结构的布置和尺寸、地震荷载计算等。
三、地下结构抗震设计的基本要求1.合理选择地震动参数:地震动参数是指描述地震波强度和频率特性的参数,其选取直接影响地下结构的抗震性能。
通过合理的地震动参数选取,可以使地下结构在不同设计地震作用下保持较好的抗震性能。
2.合理布置和尺寸设计:地下结构的布置和尺寸是衡量其抗震性能的重要因素。
在抗震设计中,应优先考虑地下结构的布置和尺寸,合理确定结构形式、墙体厚度和间距等参数,以提高地下结构的整体抗震能力。
3.合理设计构件和节点:构件和节点是地下结构的重要组成部分,也是地震破坏的主要部位。
软土地下工程抗震数值模拟的若干关键问题
陈 之 毅 ,沈 昊。
(. 1同济大学岩土及地 下工程教 育部 重点实验 室,上海 209 ; . 002 2 同济大 学地下建筑与工程系 ,上海 209 ) 002
新建和待建的大 型地 下空间结构数量 明显增加 。根据 ( ( 上海市 综合客运 交通枢 纽布局规划 》 , ̄ 2 1 年上 (0 0 1
海市将建 成综合交通枢纽 8 个 ,其 中A类枢纽3 ( 4 个 虹 桥综合 交通枢 纽 、浦东 国际机场枢 纽和铁路 上海站枢 纽 ),形成1条线路、运营总里程超过4 0 m的轨道 交 1 0k
中图分类号 :T 9 4 U 2 文献标 识码 :A 文章编号 :2 9 -3 92 1)40 8 -5 0 512 (0 0 -0 30 1
基地区 。上海现正处于地下空间开发的大发展 时期 , ]
0 引言
近百 年来全球地 震灾 害频 发 ,仅2 年 年初就在 0 1 O
海地和智 利发生 两次破 坏严重的强震 ,2 1年3 E本 0 月 t 1
与地下结 构的动力关系、边界条件等需要特别 关注的三 个方面 ,作简要的分析与评述。
成为城市群 的集聚区域 ,而所在地区第 四纪地层通常较 为深厚 ,浅部软土分布较为普遍 ,软基 的震害放大效应
因此应引起高度关注和重视 J 。
上海 地 区浅部 软土普遍 发育 ,属 于典型 的软土地
1 计算模型 的确立
用有 限元法分析地 震作用 下地 下结构 的动力响应
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地下工程防震抗震方案
地下工程防震抗震方案地下工程的规划、设计和施工需要考虑到地震对工程的影响。
地震是自然界中普遍存在的地质灾害,地下工程的抗震设计是确保工程安全性和稳定性的关键,也是保障人员和设备安全的重要手段。
本文将从地下工程的抗震设计原则、抗震设计内容和抗震施工措施等方面展开论述。
一、地下工程的抗震设计原则1. 安全性原则:地下工程的抗震设计首先要确保工程的安全性,即在地震作用下,工程结构不应发生倒塌、变形过大等现象。
2. 经济性原则:在保证安全性的前提下,地下工程的抗震设计应尽可能降低成本,提高工程的经济性和可行性。
3. 合理性原则:地下工程的抗震设计应根据地质条件、工程用途和工程结构等因素,综合分析,合理确定抗震设计参数和措施。
4. 可行性原则:地下工程的抗震设计应该是可行的,即设计参数、措施和施工工艺都要符合实际情况,并能够顺利实施。
二、地下工程的抗震设计内容1. 地质条件分析:在地下工程抗震设计中,首先要对地质条件进行分析,包括地质构造、地震烈度、地下水位等因素,以确定地下工程设计的基本参数。
2. 结构抗震设计:地下工程的结构抗震设计是抗震设计的核心内容,包括结构类型、结构参数、结构计算和分析等内容,需要根据地质条件和工程用途综合确定。
3. 设备抗震设计:地下工程中的设备和管道系统也需要进行抗震设计,在设计中要考虑设备的结构强度、连接方式、支座设计等内容。
4. 地下室防水、防潮设计:地下工程中的地下室常常存在水蒸气、地下水涌入等问题,需要进行防水、防潮设计,以保证地下室的使用安全。
5. 地下室通风、照明设计:地下工程中的地下室需要合理的通风和照明设计,以保证地下室的空气质量和使用舒适度。
6. 地下工程的排水设计:地下工程的排水设计是确保地下工程稳定性的重要内容,需要合理设计排水系统,避免地下水渗透导致地下工程灾害。
7. 地下工程的抗震防灾设施设计:地下工程需要设置抗震防灾设施,如应急疏散通道、地震感应报警器等,以应对地震发生时产生的应急情况。
兰州地铁某地下车站的抗震分析
兰州地铁某地下车站的抗震分析兰州地铁某地下车站的抗震分析近年来,由于地震灾害的频发,地下建筑的抗震安全问题备受关注。
而随着城市发展的需要,地铁建设成为各大城市的重要任务之一。
作为国家西部重要的交通枢纽和省会城市,兰州市的地铁建设也在稳步推进中。
其中地下车站是地铁工程中重要的组成部分,其中的抗震设计显得尤为重要。
某地下车站位于兰州市中心区域,受到了来自兰州地壳构造的巨大挑战。
因此,为了保障乘客和工作人员在发生地震时的安全,必须进行充分的抗震分析与设计。
本文旨在对兰州地铁某地下车站的抗震性能进行分析,并提出相应的加固措施。
首先,我们需要了解地震波的特点。
地震波是地震地表运动的传播形式,包括P波、S波和表面波。
P波是最快传播的波,具有不可压缩性能,对土层和建筑物的影响相对较小。
S波由于其横向振动特性,容易引起建筑物的破坏。
而表面波是地震波中速度最慢、振幅最大的波,对地下车站的影响最大。
接下来,我们需要对地下车站的结构特点进行分析。
地下车站一般采用开挖法施工,该施工方法会对地下结构造成一定的影响。
车站通常采用多层结构,包括上部建筑和下部的地下盖板。
车站的地基是支撑整个结构的重要组成部分,其稳定性直接关系到车站的抗震性能。
在进行抗震分析时,我们首先需要对车站的地基进行评估。
地基的稳定性与地下岩层的坚固程度、地下水情况等因素密切相关。
在兰州市地下车站的地基状况中,由于兰州位于地壳构造带上,地质条件复杂,地下岩石层断层较多,岩土层间充满了断层带和节理面。
因此,在设计过程中需要充分考虑这些地质因素的影响。
其次,我们需要进行结构的抗震评估。
车站结构的抗震性能与选取的结构材料、结构形式以及连接方式等有关。
在车站建设中,一般采用钢筋混凝土结构,该结构具有一定程度的韧性,能够吸收地震能量。
同时,在地震发生时,它能够通过变形来分散地震力。
为提高车站的抗震性能,我们可以采取一系列加固措施。
首先,可以增加结构的刚度,通过加大构件尺寸或选择更高强度的材料来增强结构的抗震能力。
反应位移法分析地下结构抗震问题的基本流程
反应位移法分析地下结构抗震问题的基本流程下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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地下室施工与抗震设计
地下室施工与抗震设计地下室作为一种重要的建筑结构,广泛应用于现代建筑中。
在地下室的施工过程中,抗震设计是一个重要的考虑因素。
本文将从地下室施工的工艺流程、抗震设计的原理和方法等方面进行探讨。
一、地下室施工的工艺流程地下室施工是指在地下开挖的过程中进行结构建设和相关设备安装的工作。
一般地下室施工可以分为以下几个主要步骤:1. 地下室的勘查和设计。
在地下室施工之前,需要经过充分的勘查和设计工作,包括地质勘查、结构设计等。
2. 地下室的开挖。
地下室的开挖可以采用人工开挖或机械开挖的方式进行。
开挖过程中需要注重地质环境的变化,合理选择开挖方式。
3. 地下室的桩基施工。
桩基是地下室结构的重要支撑。
在桩基施工过程中,需要根据地质条件和结构设计要求选择合适的桩基类型和施工方法。
4. 地下室结构的建设。
地下室的结构建设包括基础、墙体和屋面等方面。
在施工过程中,需要采取适当的措施确保结构的稳定性和安全性。
5. 地下室设备的安装。
地下室施工完成后,需要进行相关设备的安装工作,包括通风、照明、供水等设备的安装。
二、地下室抗震设计的原理和方法地震是地下室结构安全性的主要威胁之一。
抗震设计是为了提高地下室的抗震性能,减少地震对地下室结构的破坏。
以下是地下室抗震设计的原理和方法:1. 建立合理的地下室结构模型。
抗震设计首先需要建立合理的地下室结构模型,包括确定地震荷载、分析地下结构的动力特性等。
2. 选择适当的结构材料。
合理选择地下室结构材料,如混凝土、钢筋等,以提高地下室的抗震性能。
3. 采用合适的结构形式。
根据地下室的实际情况和抗震需求,选择合适的结构形式,如框架结构、剪力墙结构等。
4. 加强结构连接和节点设计。
地下室结构的连接和节点是抗震设计中的关键。
采用适当的连接和节点设计可以提高结构的整体性能。
5. 设计合理的抗震措施。
根据地震的特点和地下室的实际情况,设计合理的抗震措施,如设置防震支撑、增加结构刚度等。
三、地下室施工与抗震设计案例分析为更好地理解地下室施工与抗震设计的实际应用,我们将结合一个具体案例进行分析。
地下工程结构地震响应与抗震设计
地下工程结构地震响应与抗震设计地震是一种严重的自然灾害,并且对地下工程结构造成巨大的影响。
因此,合理的抗震设计对于地下工程的建设至关重要。
本文将探讨地下工程结构地震响应的相关问题,并介绍有效的抗震设计方法。
一、地下工程结构地震响应1. 地震波传播特性地震波是由震源产生的地壳振动传播体。
地震波的传播速度、传播路径以及振动特性直接决定了地震波对地下工程结构的影响。
地震波的传播特性需要进行地震勘探和地震监测,通过分析和测量得到。
2. 地下工程结构的地震响应机理地下工程结构在地震作用下会发生地震响应,主要表现为结构振动、位移和迟滞效应。
这些地震响应机理对地下工程结构的稳定性、安全性和使用寿命都有直接的影响。
3. 影响地下工程结构地震响应的因素地下工程结构地震响应的强度与地震波的特性、地质条件、结构材料与形式等因素相关。
在抗震设计中,需要全面考虑这些因素,并采取相应的措施来减小地震对地下工程结构的影响。
二、地下工程结构抗震设计1. 抗震设计原则地下工程结构的抗震设计需要符合以下原则:(1)安全性原则:确保地下工程在强震作用下不发生破坏。
(2)经济性原则:在满足安全要求的前提下,尽可能降低抗震设计的成本。
(3)可行性原则:抗震设计应考虑可操作性和施工可行性,避免过于复杂和难以实施的设计方案。
2. 抗震设计方法地下工程结构的抗震设计方法可分为减震设计和抗震设计两种主要类型:(1)减震设计:通过在地下工程结构中设置减震装置,如减震橡胶支座、摩擦减震器等,来减小地震作用对结构的影响,提高结构的抗震性能。
(2)抗震设计:通过结构形式选择、材料选择、加强措施等来提高地下工程结构的整体抗震性能,减小地震作用对结构的影响。
3. 抗震设计的关键技术地下工程结构的抗震设计需要注意以下关键技术:(1)结构形式选择:选择适合地震区域的结构形式,如抗震墙、框架结构等。
(2)结构材料选择:选择强度高、韧性好的材料来提高结构的抗震性能。
地下结构抗震设计标准
地下结构抗震设计标准地下结构在建筑工程中扮演着非常重要的角色,它不仅能够提供更多的使用空间,还能够起到支撑建筑物的作用。
然而,在地震频发的地区,地下结构的抗震设计显得尤为重要。
因此,地下结构抗震设计标准成为了建筑工程领域中的一个热点问题。
首先,地下结构抗震设计标准需要考虑地震的影响。
地震是地球内部能量释放的结果,它会对建筑物产生水平和垂直的地震力,而地下结构作为建筑物的一部分,必须能够承受这种力量的影响。
因此,在设计地下结构时,需要根据地震的频率、幅度和方向等因素来确定地下结构的抗震设计标准,以确保地下结构在地震发生时能够安全稳固地支撑建筑物。
其次,地下结构抗震设计标准还需要考虑地下结构的材料和结构形式。
地下结构通常由混凝土、钢筋等材料构成,而不同的材料具有不同的抗震性能。
因此,在设计地下结构抗震标准时,需要根据地震的影响和地下结构所采用的材料来确定合理的抗震设计标准,以确保地下结构在地震发生时不会发生破坏。
此外,地下结构的结构形式也会影响其抗震性能,因此需要在设计时考虑地下结构的结构形式,以提高其抗震能力。
最后,地下结构抗震设计标准还需要考虑地下水位、土壤条件等因素。
地下水位和土壤条件对地下结构的抗震性能有着重要的影响,因此在设计地下结构抗震标准时,需要充分考虑地下水位和土壤条件的影响,以确保地下结构在地震发生时不会受到地下水位和土壤条件的影响而发生破坏。
综上所述,地下结构抗震设计标准是建筑工程领域中的一个重要问题,它需要考虑地震的影响、地下结构的材料和结构形式,以及地下水位、土壤条件等因素。
只有在考虑了这些因素之后,才能确定合理的地下结构抗震设计标准,以确保地下结构在地震发生时能够安全稳固地支撑建筑物。
住房和城乡建设部建质[2011]13号
住房和城乡建设部关于印发《市政公用设施抗震设防专项论证技术要点(地下工程篇)》的通知建质[2011]13号各省、自治区住房和城乡建设厅,直辖市建委(建交委)及有关部门,新疆生产建设兵团建设局:根据《市政公用设施抗灾设防管理规定》(住房和城乡建设部令第1号),我部组织制订了《市政公用设施抗震设防专项论证技术要点(地下工程篇)》,现印发给你们,请遵照执行。
各地住房和城乡建设主管部门要加强监管,确保市政公用设施抗震设防专项论证制度的落实。
各地在执行中发现的有关问题,请及时告我部工程质量安全监管司。
中华人民共和国住房和城乡建设部二〇一一年一月二十八日附件:市政公用设施抗震设防专项论证技术要点(地下工程篇)第一章总则第一条为做好全国新建、改建、扩建地下工程初步设计阶段的抗震设防专项论证(以下简称专项论证)工作,根据《市政公用设施抗灾设防管理规定》(住房和城乡建设部令第1号),制定本技术要点。
第二条本技术要点适用于抗震设防区的下列地下工程:(一)总建筑面积超过10000m2的城市轨道交通地下车站工程;(二)处于可能液化或产生震陷、岩石与土变化分界、地质灾害可能波及等抗震不利地层的城市轨道交通地下车站和区间工程;(三)临近活动断裂带的城市轨道交通地下工程;(四)紧邻或穿越《建筑工程抗震设防分类标准》中规定的特殊、重点设防类建筑工程,且其破坏可能影响周边建筑工程正常使用的城市轨道交通地下工程;(五)地震后可能发生严重次生灾害的城市轨道交通地下工程;(六)符合上述规模和条件的市政地下停车场、市政隧道和共同沟等其他地下工程。
第三条建设单位按本技术要点组织专项论证时,应至少有3名国家或工程所在地省、自治区、直辖市市政公用设施抗震专项论证专家库相关专业的成员参加,专项论证的专家数量不宜少于5名。
第四条依据本技术要点论证后,应达到以下抗震设防目标:(一)当遭受低于本工程抗震设防烈度的多遇地震影响时,市政地下工程不损坏,对周围环境和市政设施正常运营无影响;(二)当遭受相当于本工程抗震设防烈度的地震影响时,市政地下工程不损坏或仅需对非重要结构部位进行一般修理,对周围环境影响轻微,不影响市政设施正常运营;(三)当遭受高于本工程抗震设防烈度的罕遇地震(高于设防烈度1度)影响时,市政地下工程主要结构支撑体系不发生严重破坏且便于修复,无重大人员伤亡,对周围环境不产生严重影响,修复后市政设施可正常运营。
城市大型地下结构抗震设计理论与方法及工程应用公示材料
公示内容一、项目名称:城市大型地下结构抗震设计理论与方法及工程应用二、项目简介:我国目前大规模城市地下空间开发亟需地下结构抗震设计理论、方法及技术与法规指导。
经过10余年系统研究,在地下结构地震反应影响因素及规律、损伤破坏模拟模型和方法、破坏机理与失效模式、抗震减震设计理论和方法与技术及工程应用等方面取得了系列创造性成果,形成了较为完整、系统的城市地下工程抗震设计理论和方法及技术、法规,为即将颁布实施的第五代全国地震区划抗震设防全覆盖要求提供了方法、技术和法规保障。
周福霖院士任组长的鉴定专家组认为该项成果“总体达到了国际领先水平”,主要创新成果包括:1、完善和发展了时域整体分析方法并开发了计算平台,为分析城市大型地下结构地震非线性反应和损伤破坏机理提供了方法和手段。
时域整体分析方法主要涉及三个方面:(1)截断人工边界条件模拟方法和地震输入模型;(2)材料非线性和界面接触非线性行为模拟;(3)大型复杂问题高效分析方法。
针对这些问题开展了20余年研究工作,取得了系列原创性成果,并在大型商用软件上实现了其计算功能,自主研发了地下结构地震反应和损伤破坏数值模拟软件。
2、揭示了浅埋地下结构地震破坏机理与失效模式,建立了地下结构抗震性能评价方法,提出了地下结构减震控制技术和措施。
首次从围岩土体对地下结构两种作用、组成结构构件不同的受力功能以及关键构件的力学性能与体系受力分配改变等方面,系统阐述了大开地铁车站的地震破坏机理和失效模式,并提出了抗震关键支撑柱概念。
建立了地下结构抗震性能和极限抗震能力评价方法。
提出了地下结构减震设计技术,核心是弱化内柱水平抗剪切功能,增强内柱抗侧力变形能力。
3、研发了系列有自主知识产权的地下结构-场地土体系地震反应和破坏模拟模型试验技术,开展了国际上迄今为止最为系统的地下结构普通和离心振动台地震反应和破坏模拟试验,获得了地下结构地震反应和破坏的系列规律性认识。
研发了自主知识产权的悬挂式层状多向剪切箱和可控连续体多振动台模型箱等试验装置,以及新型传感技术及数据采集、处理平台。
地下建筑抗震设计
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第一节地下建筑的震害特点
• 底板、侧墙和中柱为现浇钢筋混凝土结构。大开站覆土2 m,约有 30根截面0.4 mx1.0 m间距3. 5 m的中柱拆断,且钢筋屈曲,35个支 承平台倒塌,上层候车厅的柱根破坏,使大片地面陷落,最大沉陷约 3 m。
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第一节地下建筑的震害特点
• 宽度方向柱距为7-8 m,每隔17. 2 m有300 mm厚的分隔墙,采用1. 65 m厚的中空平板作为基础底板,结构整体刚度很好。在阪神地震 中,该站的吸排气塔及楼梯间等部位,与主体结构结合部出现混凝土 的剥离和裂缝。其中,一部分墙壁和顶板的混凝土发生脱落,露出钢 筋;一部分钢筋发生变形。
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第二节地下建筑抗震设计的基本要求
• 因此地下建筑的结构体系应根据使用要求、场地工程地质条件和施工 方法等确定,并应具有良好的整体性,避免抗侧力结构的侧向刚度和 承载力突变。
• 丙类钢筋混凝土地下结构的抗震等级,6, 7度时不应低于四级,8, 9度时不宜低于三级。
• 乙类钢筋混凝土地下结构的抗震等级,6, 7度时不宜低于三级,8, 9度时不宜低于二级。
• 高层建筑的地下室(包括设置防震缝与主楼对应范围分开的地下室) 属于附建式地下建筑,其性能要求通常与地面建筑一致。本章内容同 样不适用于此类附建式地下建筑。
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第二节地下建筑抗震设计的基本要求
• 二、地下建筑的建造场地
• 建设场地的地形、地质条件,对地下建筑的抗震性能同样有直接或 间接的影响。
结构抗震与地下结构抗震探析
结构抗震与地下结构抗震探析摘要:随着经济社会的不断发展,人们不仅看重建筑的美观度、实用度,同时也对建筑的抗震性能具有更高的要求。
在建筑中,特别是高层建筑,其整体结构设计离不开抗震设计的相关内容。
不论是在设计建筑结构,亦或是在涉及地下建筑设施时,都需要结合抗震综合考虑,进而保证地下结构具备一定的抗震能力。
基于此,本文将探讨结构抗震与地下结构抗震。
关键词:结构抗震;地下结构抗震;建筑引言:随着经济社会的进一步发展,人们在物质生活有所满足之后具有更高的要求。
就老建筑目前现状而言,缺点颇多,不仅具有较低的设计标准,而且也不能及时防御诸如火宅、地震等危险。
在老旧建筑中,"老龄化"的问题也是十分突出,这就导致建筑结构方面存在极大的安全问题。
目前,不论是国家,亦或是社会各界,都对建筑物的抗震性能予以高度关注。
因此,即使是在地下结构中,也需要对地下结构抗震予以高度的重视,分析起目前的具体情况,不断的提升抗震性能。
1、地下结构震害的特点通常在地下结构中,地下通道十分常见,是其重要的组成部分,一旦发生地震灾害,最先受影响的就是地下通道。
就目前的相关研究来看,在地震灾害中,地下结构主要有以下几种破坏形式:第一,洞门裂损。
在地震灾害中,由于地表摇动,容易导致隧道的洞门裂损,常出现翼墙开裂、端墙松脱等现象。
第二,风化程度较高、岩体不稳定的洞口脱垮塌破坏,如图1所示。
洞口岩体具有较差的自稳能力,如果发生较大的地震,势必会出现洞口破坏的情况。
图1 洞口脱垮塌破坏第三,衬砌开裂。
在地下结构的地震危害中,衬砌开裂的破坏形式十分常见。
就这种开裂形式的具体情况来看,其中也包含多种形式,比如环向开裂、纵向开裂等。
第四,衬砌错位破坏。
由于地震剪力其发生作用,导致相关建筑结构发生位移,而由于震感过于强烈,导致位移过大,因此往往会出现这种破坏。
2、地下结构震害的影响因素就地下结构的震害的具体情况来看,各种各样的因素都会对其产生影响。
地下车库抗震支架工程施工
地下车库抗震支架工程施工地下车库作为小区或商业楼宇的重要设施,通常会设计为多层结构,因为其位于地下,对于抵御地震力的要求较高。
因此,在地下车库抗震设计中,抗震支架是一个重要的组成部分。
抗震支架是用来支撑地下车库结构,提高其抗震性能,保障车库及其所在建筑物的安全。
本文将重点介绍地下车库抗震支架工程的施工过程。
一、前期准备在进行地下车库抗震支架工程之前,需要进行一系列的前期准备工作。
首先是制定详细的施工方案和施工进度计划。
施工方案需要考虑支架的类型、数量、尺寸等因素,以及施工方法、安装顺序等方面的问题。
施工进度计划需要根据工程的实际情况以及施工周期等因素来确定,确保施工过程顺利进行。
其次是准备所需的材料和工具。
抗震支架的制作所需的材料主要包括角钢、型钢、螺栓等,需要提前购买到位。
同时,还需要准备各种手工具、机械设备等,以便开展施工作业。
二、抗震支架制作抗震支架的制作通常在工厂内完成,以保证质量和尺寸的精准。
制作时需要按照设计图纸和规范要求进行,并严格控制各项尺寸和质量指标。
对于制作的角钢、型钢等材料,需要进行切割、焊接、钻孔等工艺处理,确保其质量和强度。
在制作过程中,还需要对支架进行检验和测试,确保其满足设计要求。
三、支架安装支架安装是地下车库抗震支架工程的核心环节。
在进行安装之前,需要根据设计要求将地下车库结构进行清理和打磨,保证支架的安装位置平整和牢固。
安装时需要按照一定的顺序和布局将支架安装到相应的位置,保证其与车库结构的连接牢固。
在安装过程中,需要使用各种机械设备和工具对支架进行精确定位和调整,确保其与车库结构的各个部位之间的连接紧密。
四、安装检查安装完成后,需要进行支架的安装检查和测试工作。
检查时需要对支架的各项指标进行严格的检测,包括尺寸、平整度、强度等方面。
检查完毕后,需要进行抗震支架的负载测试,检验其在受力情况下的性能表现。
只有通过检查和测试合格后,方可进行下一步的抗震支架工程。
五、施工总结地下车库抗震支架工程的施工需要严格按照设计要求和规范进行,确保其安装质量和性能。
地下工程结构抗震设计
目次1 总则 (1)2 术语和符号 (3)2.1术语 (3)2.2符号 (4)3 基本规定 (9)4 抗拔构件材料 (15)4.1混凝土及注浆体材料 (15)4.2抗浮锚杆钢筋及钢绞线 (21)4.3辅助材料 (22)5 抗浮设计水文地质勘察及水浮力计算 (23)5.1抗浮水文地质勘察 (23)5.2抗浮设计水浮力计算 (26)6 抗浮稳定分析与抗浮措施 (37)6.1抗浮稳定性分析 (37)6.2抗浮措施的选择 (40)7 抗拔桩设计 (43)7.1计算要求 (43)7.2构造规定 (48)8 抗拔锚杆设计 (53)8.1一般规定 (53)8.2锚杆计算 (55)8.3构造与耐久性设计 (60)8.4蠕变 (70)9 排水减压抗浮设计 (72)9.1一般规定 (72)9.2减压井 (74)9.3排水廊道 (76)9.4排水减压沉降计算 (79)9.5反滤层设计 (81)10 地下结构设计 (83)附录A 地下水类型与岩土体渗透等级划分 (91)附录B 水文地质试验选择和技术要点 (93)附录C 坡地地形各分段的阻力系数 (102)附录D 管桩耐久性要求 (113)附录E 减压抗浮设施施工质量检验及验收 (118)附录F 无砂混凝土透水系数测试方法 (119)CONTENTS1 General Provisions (1)2 Terms and Symbols (3)2.1 Terms (3)2.2 Symbols (4)3 Basic Requirements (9)4 Component of Anti Folating Materials (15)4.1 Concrete and Grounting (15)4.2 Rebar and Steel Strand of Anti Floating Anchor (21)4.3 Auxiliary Materials (21)5 Anti-floating Hydrogeology Survey and Anti-floating DesignWater Buoyancy Calculation (23)5.1 Anti-floating Hydrogeology Survey (23)5.2 Anti-floating Design Water Buoyancy Calculation (26)6 Anti Floating Stability and Anti Floatingmeasures (38)6.1 Anti Floating Stability (38)6.2 Anti-floating Measures to Choose (42)7 Design of Uplift Pile (44)7.1 Design and Calculation (44)7.2 Structure and Durability (49)8 Design of Anti Floating Anchor (54)8.1 General (54)8.2 Calculation of Anti Floating Anchor (55)8.3 Structure and Durability (61)8.4 Creep (70)9 Design of Drainage Decompression (72)9.1 General (72)9.2 Relief well (74)9.3 Emptying Conduit (76)9.4 Settlement Calculation of Drainage Decompression (79)9.5 Filter Bed Design (81)10 Design of Underground Structure (83)Appendix A Types of Groundwater and Rock Soil Permeability Classification (91)Appendix B Hydrogeological Test Selection and Technical Points (93)Appendix C Slope Topography and the Resistance Coefficient of Each Section (102)Appendix D Pipe Pile Durability Requirements (113)Appendix E Reduced Pressure Anti-floating Facilities Construction QualityInspection and Acceptance (118)Appendix F No Sand Concrete Permeable Coefficient test (119)1 总则1.0.1 为了在地下工程抗浮设计中贯彻执行国家和广东省的技术经济政策,做到安全、环保、经济、适用、耐久,制定本规范。
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1-5、正确性验证
Soilworks 动力应变相容方程——粘土
1-5、正确性验证
Soilworks 动力应变相容方程——岩石
1-5、正确性验证
Soilworks 地震动时程函数及工况设置
1-5、正确性验证
Soilworks 动力应 变相容 方程内 嵌函数 对比
模量 折减 曲线
阻尼 曲线
1-5、正确性验证
5, 正确性验证
1-5、正确性验证
Proshake
土层特性输入界面
1-5、正确性验证
Proshake
土层特性输入完成后统计界面
1-5、正确性验证
Proshake
土层特性形状展示
5, 正确性验证
1-5、正确性验证
Proshake 动力应变相容方程——砂土
1-5、正确性验证
Proshake
动力应变相容方程——粘土
0.9277 0.9186 0.9075 0.8269 0.7431 0.3953
0.0117
0.0185 0.0294 0.0410 0.0576 0.1056 0.1320
0.9920
0.9360 0.8610 0.8100 0.7400 0.6180 0.4210
0.0070
0.0120 0.0120 0.0580 0.1200 0.1590 0.2240
常用方法(与设计对 接简单)
2、动力 1、等效静力法
反应位移法 线性动力 非线性动力
反应加速度法
地下结构
1、场地分析 2、反应位移法
3、反应加速度
4、时程分析 5、抗震性能验算
1-1、《报告》概述
《场地安全性评价报告》主要对 场地活动性进行描述,以及提供 地震场地动力分析需要的动参数。 一般报告中包含如下几部分: 1、区域地震活动性; 2、区域地震背景; 3、近场及场区地震活动性和地震 构造; 4、地震危险性概率分析;
0.9600
0.9500 0.8000 0.6950 0.4915 0.3000 0.1460
0.0200
0.0310 0.0500 0.0750 0.1255 0.1705 0.2102
1.0000
1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000
0.0340
0.0280 0.0430 0.0551 0.0673 0.0715 0.0800
点击“生成加速度”,出 现如右图所示图像;
1-3、《报告》场地地震动参数确定
点击“加速度图”,出现
如右图所示图像;
1-4、一维地基响应分析
1-4、一维地基响应分析
一维地基响应分析方 法以所有地层的边界是平 行的、地基的响应从基岩 开始受垂直传播的水平剪 力波的支配为基本假定, 相当于剪应力分析法。 地表面中的地震运动叫做自由场运动(Free Field Motion),地基下基岩表面中的地震运动叫 做基岩运动(Bedrock Motion)。基岩露出地面的岩层(outcrop)中的地震运动叫做表露层运 动 (Rock Outcropping Motion) ,基岩上面不存在地基层时叫做基岩表露层运动 (Bedrock Outcropping Motion)。 如上概念图,抗震设计对象区段的地基条件不是普通岩暴露地基(点A)时,为了按基于有 关区域地基特性的设计地基加速度重新计算,实行地基响应分析。
加速度 随深度 变化数 值
0 -5 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 -110 -120 -130 -140 -150
1-5、正确性验证
Proshake和Soilworks结果对比
速度随 深度变 化曲线
1-5、正确性验证
Proshake和Soilworks结果对比
100
0.2332
0.1592
0.1770
0.2580
0.1000
0.2331
1.0000
0.0840
1-3、《报告》场地地震动参数确定
打开主程序,新建一个文 件。
在主界面菜单栏点击
“动力分析”框 ; 点击“确定”。 动力分析>工具>人工地
震波(见右图);
点击“新建”; 模型>人工地震波生成器; 点击“添加”;
地下工程(轨道交通)抗震
静力
反应谱
动力
静力阶段创始于意 大利,发展与日本 ;1900年左右,大 森房吉提出地震烈 度表,用静力等效 水平最大加速度 amax作为地震烈度 的绝对指标。
1940年开始,提出 反应谱概念(1952 年美国加州抗震规 范明确提出)。
从六十年代开始, 进入动力分析阶段 (结构非线性考虑 结构物抗震性能) ;七十年代开始, 进入非线性时程分 析阶段。
1-4、一维地基响应分析
利用上面条件,可求得各土层的加速度,剪应变相对于入射加速度输入的传递函数, 然后乘以入射波富氏谱,得到各土层加速度和剪应变富氏谱,再作逆变换,便得到各土层的 加速度时程和剪应变时程。 上述计算过程中,土层的非线性效应是通过线性化方法迭代处 理的。
1-5、正确性验证
Proshake 软件 规范《城市轨道交通结构抗震设计规范(GB50909-2014)》条文说明 6.6.3/6.6.4中提到,是一种成熟的一维土层地震反应分析程序。 Soilworks 软件 Midas旗下一款专业的二维化分析软件 目的:对比正确性 加速度为9.806804m/s^2
中震指该地区50年内超越概率约为10%的地震烈度,又称为基本烈度或设防烈度;
大震指该地区50年内超越概率约为2%的地震烈度,又称罕遇地震。 如50年超越概率为63%相当于50年一遇;50年超越概率为10%相当于474年一遇;50年超 越概率为2%相当于2500年一遇。
1-3、《报告》场地地震动参数确定
以某场地为例。
场地土物理特征参数 特征周期 分区 0.40 S 场地 II 土层等效剪切波速 (m*s-1) 242.8 土质 杂填土 粉质粘土 强风化砂岩-1 强风化砂岩-2 强风化砂岩-3 强风化砂岩-4 中风化砂岩 土层深度 土层厚度 密度 (m) (m) (g*cm-3) 1.1 2 2.6 4.1 5.6 7.5 1.1 0.9 0.6 1.5 1.5 1.9 1.7 1.86 2.10 2.15 2.10 2.28 2.30 剪切波速 (m*s-1) 146 175 275 296 304 315 564
Proshake和Soilworks结果对比 加速度 随深度 变化曲 线
1-5、正确性验证
Proshake和Soilworks结果对比
Depth(ft) Proshake 0.1267 0.1264 0.1253 0.1207 0.115 0.1094 0.1011 0.0913 0.0789 0.0732 0.0684 0.0629 0.0555 0.0532 0.0528 0.0539 0.0544 Acceleration(g) Soilworks 0.12685 0.12657 0.1255 0.12099 0.11542 0.10996 0.10171 0.09186 0.07948 0.07339 0.06841 0.06285 0.05536 0.05341 0.05289 0.05393 0.05431 error(%) 0.12 0.13 0.16 0.24 0.36 0.51 0.60 0.61 0.73 0.26 0.01 -0.08 -0.25 0.39 0.17 0.06 -0.17
计算基底
1-3、《报告》场地地震动参数确定
各土层的动剪切模量比及阻尼比与剪应变的关系 土类 参数 杂填土 粉质粘土 阻尼比 强风化砂岩 中风化砂岩
动剪切模 动剪切模 阻尼比 量比 量比
动剪切模 动剪切模 阻尼比 阻尼比 量比 量比
0.05
0.1 0.5 剪应变γ (10-4) 1 5 10 50
0.9289
1-5、正确性验证
Proshake
动力应变相容方程——岩石
1-5、正确性验证
Proshake 地震加速度时程——选取标准波
5, 正确性验证
1-5、正确性验证
Proshake 软件土层参数输入
1-5、正确性验证
Proshake
土层特性形状展示
1-5、正确性验证
Soilworks 动力应变相容方程——砂土
地震波 地震波
基岩
基岩
覆盖层
地震波
1-4、一维地基响应分析
覆盖土层视为粘弹性水平层,下卧基岩视为弹性半无限空间,地表为自由面,假设剪切 波从弹性半无限基岩空间向上入射到具水平层里的粘弹性水平土层中,土层水平位移X(z,t) 应满足方程:
式中,ρ,G,η分别表示土层的质量密度,剪切模量和粘滞阻尼系数,z 为土层深度的 相对坐标。 各土层之间介质运动满足位移连续条件和剪应力连续条件:
Depth(ft) 0 -5 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 -110 -120 -130 -140 -150 Proshake 0.5778 0.5771 0.5742 0.5644 0.5556 0.5489 0.5424 0.5359 0.5289 0.5208 0.5098 0.499 0.4883 0.4773 0.4648 0.4529 0.4444 Acceleration(g) Soilworks 0.57961 0.57885 0.576 0.56634 0.5576 0.55104 0.54455 0.53805 0.53094 0.52246 0.511 0.50026 0.48944 0.47836 0.46572 0.45366 0.44518 error(%) 0.31 0.30 0.31 0.34 0.36 0.39 0.39 0.40 0.38 0.32 0.23 0.25 0.23 0.22 0.20 0.17 0.18