GB/T51336-2018 地下结构抗震设计标准及条文说明

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    2.1.8:反应位移法和

    适用于约质地层中地下结构的形状简单断面的反

    2.1. 10反应位移法Ⅲ

    适用于均质或较均质地层的线长形地下结构的纵向反方 法

    2.1:11 反应位移法M

    适用于沿纵向地层变化明显的线长形地下结构的纵向 移法

    2.1. 12整体式反应位移法

    适用于均质:水平成层或复杂成层中地下结构的形状复 的反应位移法。

    2:1.13地下单体结构

    2.1.14地下多体结构

    2:1.15下沉式挡干结构

    由地表下切形成地槽两侧的挡士结构,包括下沉重力式挡士 结构和下沉式U型挡王结构

    2.1.16复建式地下结构

    与地建(构筑物相连的地工结构包括单体建巩地结 构和复合建筑地下结构分别对应于地上建,构筑物为单体和复 合体结构的情况

    17地震液的四光判别法

    tion assessment

    考感地下结构存在对地震液化深度影响的液化判别方法, 初判,复判、详判和动力时程分析四步

    2.2.1作用和作用效应

    中类场地地表水平可峰值加速度 mxll E. 中性状态时的地震士压力合力 F 地下结构所受浮荷载设计值 FAx 作用于A点水平向的节点力: FAY 作用于A点坚直向的节点力: Fehk 水平地震作用标准值: FEk 竖向地震作用标准值: FGE 重力荷载代表值: 结构至单元主作用的惯性力: F 超静孔压起上浮力标准值的效应: F. 静力条件下的浮力设计值: G. 结构所在空间对应的自由场的土的重量; G. 结构重量: R. 地下结构壁和桩侧摩阻力设计值: SC 作用组合的效应函数: S. 地下结构构件作用效应设计值: Sink 水平地震作用标准值的效应: Stk 坚向地震作用标准值的效应: Sut 重力荷载代表值的效应: 圆形结构上任意点A处的剪应力; tA 结构底板剪切力: TB 结构侧壁剪力: t. 结构顶板剪切力 31

    2.2.2材料性能和抗力

    深宽修正后的地基承载力特征值: T 调整后的地基抗震承载力: 地基承载力特征值

    液性指数: I. IE: 液化指数: 塑性指数: Iw 结构底面所在主层震动弱化指数: R 地下结构构件承载力设计值: R. 地下结构抗浮力设计值: R. 地下结构自重设计值: R. 上覆地层有效自重设计值: Aue 基本地震作用标准值产生的地下结构层内最大的 弹性层间位移: Au 弹塑性层间位移: Aor 震陷变形标准: L0.3 弹性层间位移角限值: 0. 弹朔期性具间载移角限值

    Ah 结构表层理儿外表面面积 B结构宽度; d 地层沿地下结构纵向的计算长度: D 结构上覆地层厚度: D 自由场液化深度: dr 饱和土标准贯人点深度: D. 存在地下结构时的液化深度: d 地下水位深度: h: 地下结构层高:计算点到自由水面的坚向距离: H 结构高度:地表至地震作用基准面的距离: L 地的集中弹黄路 Imix 网格单元竖向最大尺寸 u( 地震时深度处地层相对设计基准面的水平位移 U() 深度受处相对丁结构底部的自由地层相对位移; C12 结构底部深度处相对设计基准面的自由地层

    震反应位移: ua(r. 坐标()处地震时的地层纵向位移: Umax 场地地表最大位移: ur(+) 坐标(工)处地震时的地层横向位移: Minl 隧道横向平均宽度或直径: 深度: 28 结构底板埋深: XU 结构顶板埋深: 入一地层变形的波长: 表面地层的剪切波波长: A2 计算基准面地层的剪切波波长

    知别深度范内每个钻标准贵人试验点的总 77 数:横截面螺栓的个数: No 液化判别标准贵人铺救基准值 液化翔别标准贵人锤击数临界值 Ner 2点标准人铺击数的临界值 N 标准贯人锤击数的实测值: . 考地层应变水平的场地特企周期: 结构单元的加速度: VSD 表面地层的平均剪切波速: 计算基准面地层的平均剪切波速: sot Wi 液限含水率; Ws 天然含水率: a. 墙后填量表面与水平面的夹角 调整系数结构壁与坚直方向夹角: Y 墙后填王的重度: oa 中性状态时的墙背摩擦角: 结构等效比重: 7g 0挡王墙的地震角主与结构的界面A点处的法向 与水平向的夹角: 0结构表层单元2外表面外法向与坚直向下方向的 夹角: Imit 输人地震波在该地层中向上传播的最小波长: 结构影响因子# p.黏粒含量百分率 .采用弹塑性动力时程分析时相应深度处坚向有效 应力为最小值m时刻的坚向总应力值: 米用弹塑性动力的时程分析时相深度处坚可有效 ann 应力的最小值: 墙后填王的有效内摩擦角。

    3.1抗震设防分类和目标

    3.1.1:地下结构的抗震设防类别应按表3.11确定

    3.1.1:地下结构的抗震设防类别应按表3.11确定。

    表3.1.1抗属设防类别划分

    3.1.2.地下结构的抗震性能要求应按表3.12划分等级

    .1.2地下结构的抗震性能要求等

    13地至结构的抗晨设防应分为多遇地动基本地震 遇地震动和极罕遇地震动4个设防水准。设计地震动参数自

    值可按现行国家标准《中国地震动参数区划图GB18306的规 定执行。 3.1.4、地下结构抗震设防日标应符合表3.1.4的规定

    1.4地下结构抗震设防日标应符合表3.1.4的规定

    表3.1.4:地下结构抗震设防自标

    32,1、地下结构的地震作用应符合产列规定 1:用类地下结构:除有特殊规定外应按高了本地区设防 测度的要求确定真地震能用 2乙类和内类地下结构:除有特殊规定外,应按本地区抗 震设防烈度确定其地震作用 322:地心结构所在地区受的地震影响呵诚用相应于抗震 设防刻度的设计基本地震加速度表企抗震设防烈度与设基本 地震加速度取值的对应关系应符合表3.2.2的规定.场地地表水 平向设计地装动加速度皮应谱按现行国家标准《城市轨道交通 结构抗震设计规范》GB50909的规定执行:

    3.23地下结构施价段可不地震作影响

    3.3.1地下结构可分为地下单体结构:地下多体结

    地下结构可分为地下单体结构:地下多体结构:隧道结

    沟:下沉式档全结构·复建式地结构5美中隧道结构分 为盾构隧道结构矿出法隧道结构,明控隧道结构名美地结 构的结构体系应根据地下结构的抗震设防类别:抗震设防烈度, 吉构尺场地条件地基:结构材料和施工等因素产经技术 经济和使用条件综合比较确定

    3.3.2.结构体系应符合下列

    1:应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径 2:不宜因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能 力或承载能力: 3应具备必要的抗震承载能力,良好的变形能力和消耗地 震能量的能力: 4:对可能出现的薄弱部位应采取措施提高抗震能力: 5不应影响近旁既有建筑,构筑物或地下结构的抗震安 全性。

    话专全 2:不宜因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能 力或承载能力: 3应具备必要的抗震承载能力良好的变形能力和消耗地 变能量的能力: 4对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力: 5不应影响近旁既有建筑,构筑物或地下结构的抗震安 全性。 3.3.3. 结构体系尚宜符合下列规定: 1.. 宜具有多道抗震防线: 2:宜具有合理的刚度和承载力分布 3.3.4:结构构件应符合下列规定: 1:混凝王结构构件应控制截面尺寸和受力钢筋箍筋的设 置剪切破坏不宜先于弯曲破坏混凝王的压溃不宜先于钢筋的 出服钢筋的锚固粘结破坏不宜先于钢筋破坏: 2:钢结构构件的尺守应合理控制,不应出现局部失稳或整

    :混链结构构车控制械面代利机受钢筋:饰防的设 置剪切破坏不宜先于弯曲破坏:混凝士的压溃不宜先于钢筋的 出服钢筋的锚固粘结破坏不宜先于钢筋破坏: 2:钢结构构件的尺守应合理控制,不应出现局部失稳或整 个构件失稳。

    3.3.5结构各构件之间的连接应符合下列规定:

    构件节点的破坏不应先于其连接的构件 : 2: 预埋件的锚固破环不应先于连接件: 3装配式结构构件的连接应能保证结构的整体性

    3.41地下结构地震反应让算方法宜依据地层条件

    1:地下结构地震反应计算方法宜依据地层条件和地下结

    儿何形体条件按下列规定确定: 1地下结构抗震计算方法宜按表3.4.1采用:

    形体条件按下列规定确定!

    表3.4.1地下结构抗震计算方法

    2:复建式地下结构对地下结构与地面建:构筑物进路 体计算: 3:岩质隧道地震反应计算方法宜按表3:4:1采用:亦可按 现行国家标准《铁路工程抗震设计规范》GB50111的规定 选取

    3.4.2地下结构抗震算应合列规定

    1:·简化计模型皮映结构在地震作用下的实际作状态: 简化结构体系与原程结构体本系的传力路径租符:节点功能租 司构件受力相似构件的简化计算模型应符合本标准附录A 的规定: 2,计算分析时应考虑地下结构体形及地震输人方向等最不 利工况的影响: 3:计算结果应经分析判断确认其合理且有效后方可用于 工程设计。

    3.5.1地下结构应根据抗震设防类别烈度和结构

    85: 8 91895 同的抗是等级并符合相的构造措施要求 3.5.2地下结构体系复杂结构平面不规则或者施工工法.结 构形式地基基础,荷载发生较大变化处的不同结构单元之间 宜根据实际需要设置变形缝

    3.5.2地下结构体系复杂,结构平面不规则或者施工工法,结

    3.53地下结构抗表设计中,变形缝的设置应符合下列

    1:变形缝应通地空结构的格个横断面: 2:当结构布置,基础地层或荷载发生变化,变形缝两侧 可能产生较大的差异沉降时宜通过地基处理,结构措施等方 去将差异抗降控制在地下结构及其功能允许的范围内 3:变形缝的设置位置宜避开地下结构公共区及出人口风 首结构范围同时避于不能跨缝设置的设备 4:变形缝的宽度宜采用20mm30mm可时应采取措施满 足地小下结构的防水要求 3.5.4:地下结构刚度突变结构开洞处等薄弱部分应加强抗震

    3.5.4地下结构刚度突变,结构开洞处等薄弱部分应加 构造措施

    3.5.5地下结构内部构件的抗震构造措施可按现行国

    3.6.1抗震结构对材料和施王质量的特别要求应在设计文件上 注明

    3.6.1:抗震结构对材料和施工质量的特别要求应在设计文件上

    1)框支梁、框支柱及抗震等级为级的框架梁、柱、节 点核心区的混凝士的强度等级不应低于C30::构造柱 芯柱圈梁及其他各类构件的混凝士的强度等级不应 低于020:

    3.6.3:结构材料性能指标尚宜符合下列规定:

    1:普通钢筋优先采用延性动酷和焊接性较好的钢筋 普通钢筋的强更等级:纵问受钢筋自选用得合抗震性能指标的 不低于HRB4OO级的热轧钢筋:箍筋宜选用符合抗震性能指标 的不低于HRB335级的热钢筋。 2:混凝结构的混凝主强度等级主体结构不超过C60: 其他构件:9度时不宜超过C60:8度时不宜超过C70 3:钢结构的钢材宜采用235等级B,CD的碳素结构钢 及Q355等级B,CD的低合金高强度结构钢:·当有可靠依据 时,尚可采用其他钢种和钢号。 3.6.4采用煤接连接的钢结构,当接头的焊接拘束较大钢板

    3.6.4采用煤接连接的钢结构当接头的焊接拘束较大钢板

    地下结构采用减晨和隔震设计 采用减震和隔震设计的地下结构:其抗震设防性能目标

    371:地结构0采用减和隔震设计

    3.7.2采用减震和隔震设计的地下结构:其抗震设

    不应低于本标准第3.14条的规定。

    3.8.1抗震设防烈度为78:9度的甲类和乙类地下结构宜

    3.81抗震设防烈度为7.8:9度的中类和2美地下结1 设置结构的地震反应观测系统:结构设计宜留有观测设 位置:

    3.8.2对于甲类和有特殊要求的乙类地

    1工,选择地结构场地时车:对抗震有利:股不利和危险 地段的划分应符合表4.1.1的规定

    地的地段类别属于抗震有利,般不利,危险地段。对不利地 段、危险地段应提出避开要求。

    0.30g的地区,:除本标准另有规定外:宜分别按抗震设防烈度8 度和9度时各抗震设防类别地下结构的要求采取抗震构造措施。

    4.1.5含有饱和砂土或粉土,软弱黏性土新近堆积利

    饱和砂黄土及砂质粉黄土主层的场地:应估计其不利影响 相应措施。

    416对可能产生滑坡瑜陷瑜和位于采空区影响范围 内等的场地应进行地震作用下岩土体稳定性的评价。 417:场地内存在发震断裂时:宜避开生断裂带:其避让距离

    内等的场地,应进行地震作用下岩土体稳定性的评价

    不宜小于表417的规定。:不能避开主断裂带时,应对其影响进 行专量研究程并采取抗变形的结构构造措施。

    17:发震断裂的最小避让距离

    418·对如于抗震不利和危险地段的场地地下结构的抗晨验 阅应包括活体与结构动力相互作用分析。采用时程分析法进行场 地地震应分析时应根据设计要求:提供地部面场地覆盖 层厚度和剪切波速动剪切模量动弹性模量:动泊松比:阻尼 比等动力参数。 4.1.9下沉式挡土结构和复建式地下结构天然地基的抗震承载

    4.1.9下沉式挡王结构和复建式地下结构天然地基的抗量 力应按下式计算:

    式中f 调整后的地基抗震承载力(kPa); S地基抗震承载力调整系数应按表41.9采用 深宽修正后的地基承载力特征值应按现行国家 标准《建筑地基基础设计规范》:GB50007采用

    表4.1.9地基抗震承载力调整系数

    4110地震维用大然地基的坚向承载力应根据地震作用数应 标准组合的基础底面平均压力和边缘最大压力按现行国家标准 《建筑抗震设计规范》GB50011的相关规定确定

    41:0地震作用大然地基的坚可承载力根据店地震作用效应

    4.2场地地震液化的判别及其处理措施

    421场地地震液化的判别和理应得合下列规定: 1当抗震设防地震动分档为0.05g时对内类地下结构可 不进行场地地震液化判别和处理::对甲类乙类地下结构可按抗 震设防地震动分档为0.10g的要求进行场地地震液化判别和处理: 2当抗震设防地震动分档为0.10g及以时,乙类内类 地下结构可按本地区的抗震设防地震动分档的要求进行场地地震 液化判别甲类地下结构应进行专门的场地液化和处理措施 研究: 3:对甲类乙类地下结构,宜对遭遇罕遇或极军遇地装作 用时的场地液化效应进行评价 4.2.2地下结构场地的地震液化判别应采用四步判别法:按下 列步骤进行判别: 1先按本标准第4.2.3条进行初步判别 2:当初步判别认为有液化可能时应按本标准第42.4条 的经验方法进行复判,当距结构物底部10m深度范围内的地层 存在饱和砂王,粉王或黄土时,尚应进行详判: 3当距结构物底部10m深度范围内的地层存在饱和砂士 粉十或黄王时,应按本标准第4.2.5条的方法进行详判

    4::当详判认为有液化可能时量放对结构物和层整体进有 动力时程分析。

    4.2.3当饱和砂土,粉或黄土王层符合下列条件之

    初步判别为不液化或可不考虑液化影响

    初步判别为不液化或可不考德液化影响: 1:地质年代为第四组晚更新批及以而的饱和砂粉 和第心纪中新世皮真以加的饱和黄地震烈度为78度时 可判为不液化 2:粉土和黄王的黏粒含量百分率当地震烈度为78和9度 分别不小于10,13:16和1215:18时,可判为不液化十 2.4当饱和砂王粉士或黄土的初光判别认为要进步进行 夜化翔别时采用标准贵大试验判别法别地表20m深代 范围内的液化:当饱和标人链数或等量液化判别 标准贯人锤击数临界值时,应判为液化王当有成熟经验时尚 可采用其他判别方法:在地表下20m深度范围内液化判别标

    24:当饱和砂粉或请的初光判别认为要进光进不

    夜化翔别时:应米用标准贵人试验别法用别地表卡:20m深度 范围内的液化:当饱和标准人铺数或等量液化判别 标准贯人锤击数临界值时,应判为液化士当有成熟经验时,尚 丁采用他翔别方法:在地表20m深度范围内液化判别标 准贯人锤击数临界值可按下式计算:

    式中N 液化判别标准贯人锤击数临界值 N. 液化判别标准贯人铺击数基准值,应按表4.2.4 采用: ad. 饱和标准贯人点深度(m): 0 粘粒含量百分率,当小于3或者为砂士时:取3: dw 地下水位深度(m): 3 调整系数:设计地震第组取0.80第组取 0.95,第组取105。

    表42.4液化判别标准贯入锤击数基准值No

    深度进行详判,并应符合下列规定: 1:可按下列公式计算液化深度

    式中 D. 存在地下结构时的液化深度:(m) Dr 按本标准第4.2.2条中复判得到的自由场液化深 度(m): H 结构高度(m): 结构等效比重: 7es E. 结构影响因子, G.. 结构重量(N对于复建式地下结构和地表存在 堆载的情况·宜考虑地上结构重量和堆载: G. 结构所在空间对应的自由场的土的重量(N) B 结构宽度(m): D结构上覆地层厚度,即理深(m): e自然对数底数 2考虑液化影响的土层范围不应含经本标准第4.2.3条判 引为不液化成可不考虑液化影响的层 1.2.6:对存在饱和砂土·粉土或黄土层的场地,·应探明各饱和 砂土粉土或黄王层的深度和厚度,应按下式计算每个钻孔的液 化指数:并按表4.2.6综合划分场地的液化等级:

    砂土粉土或黄王层的深度和厚度,应按下式计算每个钻孔的液 化指数:并按表4.2.6综合划分场地的液化等级

    判别深度范围内每个钻孔标准贯人试验点的 刀 总数: N 分别为主点标准贯人锤击数的实测值和临界值,当 实测值大于临界值时应取临界值的数值: d. 听代表的十会厚度(m口采与该标准贵人试 验点相邻的上下两标准贯人试验点深度差的 12,但上界不高于地下水位深度:下界不深于液 化深度: 地层单位地层厚度的层位影响权函数值(m) 当该层中点深度不大于:5m时应采用10大于等 于20m时应采用零值:5m~20m时应按线性内插 法取值。

    表4.2.6:场地的液化等级

    427:存在地震液化起的地基侧可流动的影响时拉采取防 体滑动措施或结构抗裂措施:当饱和砂粉和黄房较 平拍且均匀时,宜按表4.2.7选用抗液化措施

    表4.2.7.抗液化措施

    4.2.8消除结构液化上浮或沉陷的措施应符合下列规

    1对医生层液化而可能产生浮或沉陷的结构可采用机 基:桩端伸人液化深度以下稳定王层中的长度,应按计算确定 且对碎石王砾砂,粗砂,,中砂坚硬黏性土和密实粉王尚不应 小于0.5m对其他主类尚不宜小于15m: 2:对饱和砂王:粉王和黄王层埋深较浅的情形:结构基础 底面可埋人液化深度以下的稳定士层中,其深度不应小于05m 3:采用加密法加固时:应处理至液化深度下界:振冲或挤 密碎石桩加固后,桩间王的标准贯人锤击数不宜小于本标准第 :2.4条中的液化判别标准贵人钟数临界值: 4采用加密法或换上法奶理时,:在结构边缘以外的处理 变应超尚结构底面必理深的12不应结构宽度的 1/51 5:采用注浆:旋喷或深层搅拌等方法进行加活时:必理深 度应达到饱和砂王粉土或黄王层的下界。 29:口采下列猎施减轻场地地震液的影响: 工:选择合活的地结构理置保度 2加强地下结构单体的整体性和网度 3:地下结构间的连接处采用柔性接头等: 4:合理设置沉降缝,不应采用对不均匀位移敏感的结构形 式等: 5:将永久性围护结构欣人非液化地层: 6对液化层采取注浆加固和换王等消除或减轻液化的 措施。

    采用加密法或换士法如理时,::在结构边缘以外的 应超过结构底面下处理深度的1/2且不应小于结构 1/5. 5:采用注浆:旋喷或深搅拌等方法进行加适时:友 度应达到饱和砂王粉王或黄土层的下界

    选择合适的地下结构埋置深度 : 2加强地下结构单体的整体性和网度 3:地下结构间的连接处采用柔性接头等: 4:合理设置沉降缝:不应采用对不均匀位移敏感的结构形 式等: 5:将永久性围护结构嵌人非液化地层: 行 对液化士层采取注浆加固和换王等消除或减轻液化的 措施。

    3:场地震陷评价及处理措旅

    43:1:场地电含有饱和结构性粉上砂黄王皮化质粉 饱和粉质黏王时:应进行场地震陷变形评价和处理::并应 列规定:

    1:当抗震设防地震动分档为0:05g时:对内类地下结构

    不进行场地震陷评价和处理:对甲类乙类地下结构可按抗震设 防地震动分档为0.10的要求进行场地震陷评价和处理: 2当抗震设防地震动分档为0.10g及以时,乙类,内类 地下结构可按本地区的抗震设防地震动分档的要求进行场地地震 震陷评价甲类地下结构应进行专门的场地震陷评价和处理措施 研究: 3:对甲类:乙类地下结构宜对遭遇罕遇或极个遇地震作 用场地的震陷危害性进行评价: 4:设计基本加速度为0:30g和0.40g时:对塑性指数小于 15且符合下列公式规定的饱和粉质黏土应判定为震陷性软土:

    Ws 0. 9W. 1 0. 75

    4.3.2.地基震陷

    4.3.3:地基主要受力范围内存在非饱和结构性粉土砂黄干及 砂质粉黄王时:应同时考虑其湿陷和震陷且应符合下列规定: 1:应采用整片或局部垫层强务挤密或他复合地基进 行地基处理:消除土层的全部或部分湿陷量和震陷量:或采用桩 基础释尚载传全较深的陷生震险性 2:应采取防止雨水和生产生活用水及环境水渗大未处理 的湿陷性震陷性王层的防水措施: 3:对地下结构口采取设置桩基础等措施:·以提高地下结构

    适位场地层不均肌的能力:对震陷等级为中等和产重的地 区,应计大震陷引起的桩基的负摩阻力

    区应A晨与起的租基的摩力 4.3.4消除非饱和结构性粉王,砂黄王及砂质粉黄王场地震陷 的措施应符合下列规定: 1对地基震陷等级为严重的结构:可采用机基机端电人 表陷士层深度以下稳定层深度不应小于0.5m: 2:对震陷层理深较浅的场地:结构基础底面口理人震陷 十层深度以下的稳定王层中:其深度不应小于0.5m: 3:采用加密法加固时应处理至震陷土层深度下界: 4采用加密法或换士法处理时:在结构边缘以外的处理宽 度,应超过结构底面下处理深度的1/2且不应小于结构宽度的 1/5; 5.采用注浆旋喷或深层搅拌等方法进行加固时,处理深 度应达到震陷士层的下界

    4.3.5:地基主要受力层范围内存在震陷性软十时应采1

    1:‘选择合适的地下结构埋置深度 2,地下结构间的连接处采用柔性接头等: 3不应采用对不均匀沉降敏感的结构形式,并合理设置变 形缝: 4对震陷等级为中等和重的地区采彩用桃基的抗震算 时,应计人震陷弓起的桩基的负摩阻力及因孔压上升而减小的桩 基摩阻力,并采用抗震措施

    1地下结构设计地震动参数

    5.11电实地结构抗晨设采用的地晨动参数放采用经市

    ....
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