地震作用 - 水电工程水工建筑物抗震设计规范NB 35047-2015和公路工程抗震规范JTG B02-2013
地震作用 - 水电工程水工建筑物抗震设计规范NB 35047-2015和公路工程抗震规范JTG B02-2013
水电工程水工建筑物抗震设计规范NB 35047-2015
水电工程水工建筑物抗震设计规范(NB 35047-2015)是GEO5 2016中新增的抗震设计规范,其抗震计算部分的内容和旧规范SL 203-97完全相同。以下简称水工抗震规范。
地震作用对边坡稳定的影响,通过作用在每个条块重心的水平地震力和竖向地震力考虑。地震力的大小和条块的重量有关,通过水平地震系数和竖向地震系数乘以条块重量得到。地震力分布系数的大小取决于条块重心的高度,因此,不同的条块往往具有不同的地震力分布系数。水平地震力总是作用在不利的方向,即水平向外。竖向地震力可以竖直向上也可以竖直向下,取决于竖向地震力的正负号。
水平地震力Ehs由下式计算:
竖向地震力Evs由下式计算:
其中: | Ci | - | 地震作用重要性系数 |
Cz | - | 综合影响系数 | |
C0 | - | 竖向地震遇合系数 | |
Kh | - | 水平地震系数 | |
Kv | - | 竖向地震系数 | |
Gs | - | 条块重量 | |
αi | - | 条块 i 的地震力分布系数 |
根据NB 35047-2015,可以选则两种不同的地震力分布图来确定地震力分布系数的值αi:倒梯形和多边形。地震力分布系数αi的取值方法如下图所示。当边坡高度小于40m时,建议选择倒梯形分布,当边坡高度大于40m时,建议选择多边形分布。当用户选择相应的抗震设防烈度时,软件会依据NB 35047-2015和选择的抗震设防烈度,自动为地震力分布图中的a和b取值。
确定地震力分布系数αi取值的地震力分布图
图中点B和点T定义了分布系数的分布范围H,分布范围以外,分布系数始终为1。其中点B为滑面以上的地面最低点,点T为滑面以上的地面最高点。Gi为条块i的重心位置,Eih和Eiv为水平地震力和竖向地震力。
公路工程抗震规范JTG B02-2013
公路工程抗震规范(JTG B02-2013)是GEO5 2016中新增的抗震设计规范,相对于旧公路抗震规范JTJ 004-89,其部分更新内容参考了水工抗震规范,增加了地震作用沿路堤边坡高度的增大系数。以下简称公路抗震规范。
作用在各土体条块重心处的地震作用按下式计算(第8.2.6条):
水平地震力Ehs由下式计算:
竖向地震力Evs由下式计算:
其中: | Ci | - | 地震作用重要性系数 |
Cz | - | 综合影响系数 | |
Ah | - | 水平设计基本地震动峰值加速度 | |
Av | - | 竖向设计基本地震动峰值加速度,软件会根据相应的抗震设防烈度自动选取对应的值 | |
Gs | - | 条块重量 | |
g | - | 重力加速度 | |
ψj | - | 水平地震作用沿边坡高度增大系数,按下式计算得到 |
其中: | H | - | 边坡高度 |
hi | - | 第i条土体的高度 |