对于地震区建筑物,应首先进行静力设计,合理选择基础埋深,确定基础尺寸,并对地基进行静强度及变形验算后,再按《建筑抗震设计规范》规定的以下公式进行地基抗震承载力验算,即地基抗震强度验算。
(一)“试题”回顾
〖试题3.2.6〗脱开基土的面积(1998年)
进行电视塔和微波塔基础设计时,对基底反力情况的要求有下列四种:
(Ⅰ)在组合荷载作用下不允许脱开基土
(Ⅱ)在组合荷载作用下允许脱开基土
(Ⅲ)在考虑地震作用时不允许脱开基土
(Ⅳ)在考虑地震作用时允许脱开基土,但脱开基土的面积不应大于基底面积的1/4。以下何项是全部正确的?
(A)Ⅰ、Ⅲ (B)Ⅱ、Ⅲ (C)Ⅰ、Ⅳ (D)Ⅱ、Ⅳ
〖试题3.2.7〗基础底面的压力验算(2001年)
某柱下钢筋混凝土独立锥形基础,基础底面尺寸为2.00m×2.50m。持力层为粉土,其下为淤泥质土软弱层。由柱底传竖向力为F,力矩为M和水平剪力为V(均为设计值),如图3.2.2所示。计算基础自重设计值和基础上的土重标准值用的平均重度γG=20kN/m3。荷载效应基本组合时,在竖向偏心荷载作用下,其基础底面的压力应符合下列何项公式要求才是完全正确的?
式中,fsE——调整后的地基抗震承载力设计值。
(A)P≤f,Pmax≤1.2f (B)Pmax≤1.2f
(C)P≤f (D)P≤fsE,Pmax≤1.2fsE
图 3.2.2
〖试题3.2.8〗基础宽度(2009年)
某高层建筑,地下一层箱形基础顶为上部结构的嵌固端,建筑俯视平面和剖面如图3.2.3所示。抗震计算时,不计入地基与结构相互作用的影响。相应于荷载效应标准组合时,上部结构和基础传下来的竖向力值Nk=165900kN作用于基础底面形心位置;结构总水平地震作用标准值FEk=9600kN,其在地下一层顶产生的倾覆力矩MEk=396000kN·m。确定基础宽度时,若不考虑地下室周围土的侧压力,基底反力呈直线分布,地基承载力验算满足规范要求,试问,在图3.2.3所示水平地震作用下,满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)关于基底应力状态限制要求的基础最小宽度Bj(m),与下列何项数值最为接近?
(A)15 (B)16 (C)17 (D)18(www.xing528.com)
〖试题3.2.9〗基础边长(2010年)
某多层框架结构厂房柱下矩形独立基础,柱截面尺寸为1.2m×1.2m,基础宽度为3.6m,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.15g。基础平面、剖面、土层分布及土层剪切波速如图3.2.3所示。
假设钢筋混凝土柱按地震作用效应标准组合传至基础顶面处的竖向力Fk为1100kN,弯矩Mk为1450kN·m;假定基础及其上土的自重标准值Gk为560kN,基础底面处的地基抗震承载力faE为245kPa。试问,按地基抗震要求确定的基础底面力矩作用方向的最小边长y(m),与下列何项数值最为接近?
提示:①当基础底面出现零应力区时,
②偏心矩e=M/N=0.873m。
(A)3.0 (B)3.8 (C)4.0 (D)4.5
(二)《规范》规定
《建筑抗震设计规范》规定:
图 3.2.3(单位:mm)
a)平面图 b)A—A剖面图
4.2.4 验算天然地基地震作用下的竖向承载力时,按地震作用效应标准组合的基础底面平均压力和边缘最大压力应符合下列各式要求:
P≤faE (4.2.4-1)
Pmax≤1.2faE (4.2.4-2)
式中 P——地震作用效应标准组合的基础底面平均压力;
Pmax——地震作用效应标准组合的基础边缘的最大压力。
《建筑抗震设计规范》还规定基础底面与地基土之间零应力区则宜符合以下要求(见图3.2.4):
高宽比大于4的高层建筑,在地震作用下基础底面不宜出现脱离区(零应力区);其他建筑,基础底面与地基土之间脱离区(零应力区)面积不应超过基础底面面积的15%。
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