建筑樁基的抗震性能設計
日期：2018-04-25
一般情況下，建筑樁基的抗震性能相比同類結構的天然地基具備更好的宏觀經驗，繼續保留 89 規范關于樁基不驗算范圍的規定。限制使用粘土磚以來，有些地區改為建造多層的混凝土抗震墻房屋，當其基礎荷載與一般民用框架相當時，也可不進行樁基的抗震承載力驗算。
樁基抗震驗算方法已與構筑物抗震設計規范和建筑樁基技術規范等協調。
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，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，因為從日本的資料來看，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。日本 1984 年發布的“建筑基礎抗震設計規程”提出下列估算樁所承擔的地震剪力的公式：
上述公式：主要根據是對地上 3～10 層、地下 1～4 層、平面 14m×14m 的塔樓所作的一系列試算結果。在這些計算中假定抗地震水平的因素有樁、前方的被動土抗力，側面土的摩擦力三部分。土性質為標貫值 N=10～20，q（單軸壓強）為 0.5～1.0 kg/cm 2 （粘土）。土的摩擦抗力與水平位移成以下彈塑性關系；位移 ≤ 1cm 時抗力呈線性變化，當位移>1cm 時抗力保持不變。 被動土抗力最大值取朗金被動土壓，達到最大值之前土抗力與 水平位移呈成線性關系。由于背景材料只包括高度 45m 以下的建筑，對 45m 以上的建筑沒有相應的計算資料。但從計算結果的發展趨勢推斷，對更高的建筑其值估計不超過 0.9，因而樁負擔的地震力宜在（0.3～0.9）V 0 之間取值。
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：軟弱粘性土有震陷問題，一般粘性土也可能因樁身摩擦力產生的樁間土在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，地震情況下震后樁臺與土脫空的報導也屢見不鮮。此外，計算摩阻力亦很困難，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，本條規定不應考慮承臺與土的摩擦阻抗。
對于疏樁基礎，如果樁的設計承載力按樁極限荷載取用則可以考慮承臺與土間的摩阻力。因為此時承臺與土不會脫空，且樁、土的豎向荷載分擔比也比較明確。
液化土中樁的抗震驗算原則和方法主要考慮了以下情況：
1 不計承臺旁的土抗力或地坪的分擔作用是出于安全考慮，擬將此作為安全儲備，主要是目前對液化土中樁的地震作用與土中液化進程的關系尚未弄清。
2 根據地震反應分析與振動臺試驗，地面加速度最大時刻出現在液化土的孔壓比為小于 1（常為 0.5～0.6）時，此時土尚未充分液化，只是剛度比未液化時下降很多，因之對液化土的剛度作折減。折減系數的取值與構筑物抗震設計規范基本一致。
3 液化土中孔隙水壓力的消散往往需要較長的時間。地震時土中孔壓不會排泄消散，往往于震后才出現噴砂冒水，這一過程通常持續幾小時甚至一、二天，其間常有沿樁與基礎四周排水現象，這說明此時樁身摩阻力已大減，從而出現豎向承載力不足和緩慢的沉降，因此應按靜力荷載組合校核樁身的強度與承載力。
在保證樁基安全方面是相當關鍵的。樁基理論分析已經證明，地震作用下的樁基在軟、硬土層交界面處最易受到剪、彎損害。日本 1995 年阪神地震后對許多樁基的實際考查也證實了這一點，但在采用 m 法的樁身內力計算方法中卻無法反映，目前除考慮樁土相互作用的地震反應分析可以較好地反映樁身受力情況外，還沒有簡便實用的計算方法保證樁在地震作用下的安全，因此必須采取有效的構造措施。本條的要點在于保證軟土或液化土層附近樁身的抗彎和抗剪能力。
滬公網安備 31011002001797號
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