結合《公路橋梁抗震設計規範》（JTG2231-01-2020）學習，本文主要探讨兩個問題：一是不同場地類别下地震效應對比；二是場地類别劃分取值探讨。

一、不同場地類别下地震效應對比

（一）場地類别影響地震效應的兩個參數

地震效應可用反應譜值S進行衡量，如下圖所示，反應譜曲線可分為3段，第1段是周期0-0.1s範圍，第2段是周期0.1s-Tg範圍，第3段是周期Tg-10s範圍。對于多數情況，結構周期位于第3段。

反應譜最大值Smax與結構重要性系數、場地類别、結構阻尼相關：

反應譜計算式中，場地類别影響兩個參數，一是場地系數Cs，二是特征周期Tg。

（二）Ⅱ、Ⅲ類場地下反應譜S計算值對比

以水平向地震為例進行對比，場地系數Cs參見下表，由表可見，Ⅱ類場地下場地系數Cs均為1，其他場地類别對照Ⅱ類場地和基本地震加速度進行修正。

特征周期Tg參見下表，由表可見，Ⅱ類場地下Tg與區劃圖取值相同，其他場地類别對照Ⅱ類場地進行修正。

以Ⅱ、Ⅲ類場地為例進行對比，計算如下：

Ⅱ類場地Tg=0.35s時計算結果如下表：

Ⅱ類場地Tg=0.40s時計算結果如下表：

Ⅱ類場地Tg=0.45s時計算結果如下表：

由以上結果可見：

1、Ⅲ類場地下的地震效應較Ⅱ類場地有較大幅度增加，增加幅度30%~80%。

2、Tg=0.35s時，Ⅲ類場地下的0.1g相當于Ⅱ類場地下的0.16g；Ⅲ類場地下的0.15g相當于Ⅱ類場地下的0.22g；Ⅲ類場地下的0.20g相當于Ⅱ類場地下的0.26g。

3、Tg=0.40s時，Ⅲ類場地下的0.1g相當于Ⅱ類場地下的0.17g；Ⅲ類場地下的0.15g相當于Ⅱ類場地下的0.24g；Ⅲ類場地下的0.20g相當于Ⅱ類場地下的0.28g。

二、場地類别劃分取值探讨

場地類别根據土層剪切波速和覆蓋層厚度進行劃分。

取覆蓋層厚度L(m)為橫坐标，剪切波速V(m/s)為豎坐标，按照規範取值繪制如下圖所示：

圖中綠色線條為規範不同土體類别分界線，由圖可見，綠色分界線存在突變點，對于分界線臨近位置處土體類别劃分可能存在偏差。

鑒于綠色分界線存在突變點，筆者建議對該圖進行改進：

1、淤泥、松散砂等較差土層，其剪切波速V=90-100m/s，可取100m/s。

2、以覆蓋層厚度L=0，剪切波速V=100m/s為原點，分别連接原點與綠色分界線突變點上緣，得到上圖中紅色實線，以此為分界線對土體類别進行劃分，消除了突變點。

3、與加速度區劃和特征周期區劃類似，分區表達的反應譜系數修正值是一個範圍，以Ⅱ類場地Tg=0.35s，基本地震加速度0.15g為例，Ⅱ類場地區域，代表值就是1，但實際上Ⅰ、Ⅱ區分界線約0.8，Ⅱ、Ⅲ區分界線約1.25，即Ⅱ區的範圍是0.8~1.25。

4、位于分界線附近的點，偏安全可按不利分區采用；也可以連接原點與計算點，根據位置計算反應譜系數修正值。

三、工程實例

某橋梁工程場地，基本地震加速度A=0.2g，Ⅱ類場地下特征周期Tg=0.4s，覆蓋層厚度65m，剪切波速270m/s。

（一）按規範直接取值

剪切波速>250m/s，屬于Ⅱ類場地，反應譜修正值為1.0。

（二）按改進建議取值

将坐标點（65，270）繪制于圖中，可見計算點位于Ⅲ類場地。反應譜修正值偏安全可取Ⅲ類場地修正值1.375，也可連接原點與計算點，求得修正值為1.246。

四、結論

（一）場地類别對地震效應的影響體現在兩個參數，一是場地系數Cs，二是特征周期Tg。

（二）場地類别對地震效應影響較大，Ⅲ類場地下的地震效應較Ⅱ類場地有較大幅度增加，增加幅度30%~80%。

（三）規範關于場地類别劃分存在突變位置，對于不同場地類别分界線位置的劃分可能存在較大誤差。

（四）規範場地類别劃分方法可進行改進，消除突變位置，根據計算點實際位置，确定反應譜系數修正值。

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