30.6 樁基在地震作用下的承載力驗算要求
樁基抗震性能一般是比較好的,另外樁基抗震驗算研究尚不充分,簡單實用的驗算方法還不多見。因此多數抗震設計規(guī)范對樁基驗算條文較少,目前抗震設計規(guī)范對樁基抗震驗算規(guī)定是根據震害經驗和研究成果制定的。其要點為:
1 單樁抗震承載力調整
單樁的抗震承載力如何確定,目前并未取得一致意見,主要原因是樁的實際震害資料或樁的動力原型試驗較少。但由于地震是特殊荷載,建筑工程上樁基的上部結構震害又比天然地基輕,震后附加沉降只幾毫米。因而抗震驗算時單樁的承載力可較靜載時提高,這一點國內外的看法是一致的。日本采用靜載時安全系數為3,抗震驗算時提高了一倍,安全系數為1.5。我國各個抗震設計規(guī)范提高幅值相差較大,在0~50%之間。建筑抗震設計規(guī)范單樁豎向和水平向抗震承載力規(guī)定可比非抗震時提高25%。
【例題27】《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2001)規(guī)定,單樁豎向和水平向抗震承載力為非抗震時的( )。
A、1倍;
B、1.25倍;
C、1.5倍;
D、2倍;
答案:B
2 低承臺樁基抗震驗算原則
1)對于非液化土樁基抗震驗算除考慮在地震下單樁承載力提高外,還應注意以下幾點:
①關于地下室外墻側的被動土壓與樁共同承擔地震水平力問題,我國這方面的情況比較混亂,大致有以下做法:假定由樁承擔全部地震水平力;假定由地下室外的土承擔全部水平力;由樁、土分擔水平力(或由經驗公式求出分擔比,或用m法求土抗力或由有限元法計算)。目前看來,樁完全不承擔地震水平力的假定偏于不安全,因為從日本的資料樁基的震害是相當多的,因此這種做法不宜采用;由樁承受全部地震力的假定又過于保守。因此,規(guī)范原則上可考慮承臺正面填土與樁共同承擔水平地震作用。
②關于不計樁基承臺底面與土的摩阻力為抗地震水平力的組成部分問題:主要是因為這部分摩阻力不可靠;軟弱黏性土有震陷問題,一般黏性土也可能因樁身摩擦力產生的樁間土的附加應力下的壓縮使土與承臺脫空;欠固結土有固結下沉問題;非液化的砂礫則有震密問題等。實踐中不乏有靜載下樁臺與土脫空的報導,地震情況下震臺樁臺與土脫空的報導也屢見不鮮。此外,計算摩阻力勸工很困難,因為解答此問題須明確樁基在豎向荷載作用下的樁、土荷載分擔比。出于上述考慮,為安全計,規(guī)定不應考慮承臺與土的摩擦阻抗。
樁基抗震性能一般是比較好的,另外樁基抗震驗算研究尚不充分,簡單實用的驗算方法還不多見。因此多數抗震設計規(guī)范對樁基驗算條文較少,目前抗震設計規(guī)范對樁基抗震驗算規(guī)定是根據震害經驗和研究成果制定的。其要點為:
1 單樁抗震承載力調整
單樁的抗震承載力如何確定,目前并未取得一致意見,主要原因是樁的實際震害資料或樁的動力原型試驗較少。但由于地震是特殊荷載,建筑工程上樁基的上部結構震害又比天然地基輕,震后附加沉降只幾毫米。因而抗震驗算時單樁的承載力可較靜載時提高,這一點國內外的看法是一致的。日本采用靜載時安全系數為3,抗震驗算時提高了一倍,安全系數為1.5。我國各個抗震設計規(guī)范提高幅值相差較大,在0~50%之間。建筑抗震設計規(guī)范單樁豎向和水平向抗震承載力規(guī)定可比非抗震時提高25%。
【例題27】《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2001)規(guī)定,單樁豎向和水平向抗震承載力為非抗震時的( )。
A、1倍;
B、1.25倍;
C、1.5倍;
D、2倍;
答案:B
2 低承臺樁基抗震驗算原則
1)對于非液化土樁基抗震驗算除考慮在地震下單樁承載力提高外,還應注意以下幾點:
①關于地下室外墻側的被動土壓與樁共同承擔地震水平力問題,我國這方面的情況比較混亂,大致有以下做法:假定由樁承擔全部地震水平力;假定由地下室外的土承擔全部水平力;由樁、土分擔水平力(或由經驗公式求出分擔比,或用m法求土抗力或由有限元法計算)。目前看來,樁完全不承擔地震水平力的假定偏于不安全,因為從日本的資料樁基的震害是相當多的,因此這種做法不宜采用;由樁承受全部地震力的假定又過于保守。因此,規(guī)范原則上可考慮承臺正面填土與樁共同承擔水平地震作用。
②關于不計樁基承臺底面與土的摩阻力為抗地震水平力的組成部分問題:主要是因為這部分摩阻力不可靠;軟弱黏性土有震陷問題,一般黏性土也可能因樁身摩擦力產生的樁間土的附加應力下的壓縮使土與承臺脫空;欠固結土有固結下沉問題;非液化的砂礫則有震密問題等。實踐中不乏有靜載下樁臺與土脫空的報導,地震情況下震臺樁臺與土脫空的報導也屢見不鮮。此外,計算摩阻力勸工很困難,因為解答此問題須明確樁基在豎向荷載作用下的樁、土荷載分擔比。出于上述考慮,為安全計,規(guī)定不應考慮承臺與土的摩擦阻抗。

