場地
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![[4] 粘彈性人工邊界系列之成層場地自由場求解](https://img.jishulink.com/cimage/947a02a7c7bd980e22c7db51996f197f.png?image_process=resize,fw_640,fh_404,)
[4] 粘彈性人工邊界系列之成層場地自由場求解
在進行土-結構相互作用分析之前，場地自由場的求解是首要完成的任務。本課程介紹基于1D剪切波理論的成層場地自由場響應分析軟件DEEPSOIL。
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《基于LS-dyna地震作用下分離式模型框架結構倒塌仿真模擬》——LS—Prepost手把手教程例
框架結構信息：5層框架結構，層高3.3m，柱距5m，框架柱截面400mm*400mm，框架梁截面250mm*550mm，板厚100mm，板面荷載2KN/m2，5KN/m2； 場地信息：8度，0.2g，場地類別Ⅱ類，設計地震分組為第二組； 鋼筋混凝土采用的本構模型：MAT3（MAT_PLASTIC_KINEMATIC）； 地面采用的本構模型：Mat20（Mat_rigid）;節省計算時間 混凝土單元
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場地的實例教程
4.2 場地等級
根據建設場地的復雜程度，可按下列規定分為三個場地等級。
符合下列條件之一者為一級場地(復雜場地)：(1)對建筑抗震危險的地段; (2)不良地質作用強烈發育; (3)地質環境已經或可能受到強烈破壞; (4)地形地貌復雜; (5)有影響工程的多層地下水、巖溶裂隙水或其他水文地質條件復雜，需專門研究的場地。
符合下列條件之一者為二級場地(中等復雜場地)：(1)對建筑抗震不利的地段; (2)不良地質作用一般發育; (3)地質環境已經或可能受到一般破壞; (4)地形地貌較復雜; (5)基礎位于地下水位以下的場地。
符合下列條件者為三級場地(簡單場地)：(1)抗震設防烈度等于或小于6度，或對建筑抗震有利的地段; (2)不良地質作用不發育; (3)地質環境基本未受破壞; (4)地形地貌簡單; (5)地下水對工程無影響。
4.3 地基等級
根據地基的復雜程度，可按下列規定分為三個地基等級。
符合下列條件之一者為一級地基(復雜地基)：(1)巖土種類多，很不均勻，性質變化大，需特殊處理; (2)嚴重濕陷、膨脹、鹽漬、污染的特殊性巖土，以及其他情況復雜，需作專門處理的巖土。
符合下列條件之一者為二級地基(中等復雜地基)：(1)巖土種類較多，不均勻，性質變化較大; (2)除本條第1款規定以外的特殊性巖土。
符合下列條件者為三級地基(簡單地基)：(1)巖土種類單一，均勻，性質變化不大; (2)無特殊性巖土。
根據工程重要性等級、場地復雜程度等級和地基復雜程度等級，可按下列條件劃分巖土工程勘察等級。
甲級：在工程重要性、場地復雜程度和地基復雜程度等級中，有一項或多項為一級;
乙級：除勘察等級為甲級和丙級以外的勘察項目;
丙級：工程重要性、場地復雜程度和地基復雜程度等級均為三級。
展開 而當土中的剪切應變較低時，例如地面運動較弱或場地土較硬，等效的線性模型也能得到相似的結果，從實踐的角度來講，在這種情形下不必使用非線性模型。根據問題的復雜性和重要性，線性模型和非線性模型都可以使用更高的維度2D或3D。
3 工程場地地震安全性評價
對于處在地震活動區域的工程場地，必須進行地震安全性評價。國內《工程場地地震安全性評價》(GB 17744-2005)推薦使用的是一維等效線性方法，場地典型土剪切模量和阻尼比的取值如下表所示。
根據鉆孔測得的剪切波速和密度，可以得到不同樣本和不同超越概率水平下的峰值加速度以及地震動相關反應譜。有一點需要說明的是進行場地反應分析時，國內建議的鉆孔深度好像是20m(還沒找到正式的出處)，在北美建議的鉆孔深度通常是30m。
展開 為了實現工程中的場地平整作業，場地高程控制經常會被使用到。場地高程控制是根據已知條件建立規則或不規則的設計面，將儀器手簿實時測量數據與設計面進行對比，實時顯示儀器所在點的填挖情況。本期將詳細說明在千尋位置GNSS軟件中操作場地高程控制的具體步驟。
點擊【測量】->【場地高程控制】，選擇要放樣的文件，點擊【確定】，進入場地高程 控制放樣界面，如圖 5.13-1所示。
圖 5.13-1 圖 5.13-2 圖 5.13-3
場地高程控制步驟:
(1)進入場地高程控制庫中，點擊【增加】根據工程設計要求新建一點面，兩點面， 三角形或導入三角網文件。
A.新建“一點面”，設置一個點的坐標(x，y，h)，x坡度，y坡度。由坐標和 x、y 坡度構成一個平面。
B.新建“兩點面”，設置兩個點的坐標(x，y，h)，且兩點的 h值是一樣的;設置坡 度，并與兩個坐標點構成一個平面。當坡度為正值時，以兩點組成的直線為界(有高程的點 為起點)，右側高程比 h值大，左側高程比 h值小;當坡度為負值時，則相反，右側高程 比 h值小，左側高程比 h值大。
C.新建“三角形”，設置三個點的坐標(x，y，h)，三點構成一個平面。
(2)點擊【確定】返回場地高程控制，選中放樣目標(三角形平面)，點擊【確定】 進入放樣界面，如圖 5.13-1 所示。如果當前點在設計平面投影范圍內(三角形顯示紅 色)，可以觀測到當前點的高程和設計高(根據設計平面可知)和填挖方。根據工程設計要求進行場地平整。
下期將帶來在施工過程中經常會碰到的“曲線放樣”該如何在千尋位置GNSS軟件中操作。
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展開 之前已有很多研究者指出，地面以上密集的城市建筑會對地震動產生顯著影響，即存在“場地-城市效應”（Site-City Interaction，簡稱SCI）。
圖3 地面以上密集的城市建筑會對地震動產生顯著影響
例如，Guidotti et al (2015) 的研究表明，復雜“場地-城市效應”會導致地震動輸入相差1/3以上。所以，不搞清楚“場地-城市效應”的影響，我們很多城市地震模擬輸入的地震動可能就會存在很大誤差，計算結果的準確度也就值得懷疑（“Garbage in, garbage out”）。
“Garbage in, garbage out”
雖然從道理上說“城市-場地效應”非常重要，但實際研究的難度很大：“場地-城市效應”不但需要模擬地下若干平方公里范圍內土體的非線性響應，還要模擬地上幾百棟建筑的非線性響應，更要考慮場地-城市之間的相互作用。因此，現有的研究要么把地上的建筑或地下土體簡化成一些線性質量塊，要么不考慮地上建筑對地下土體振動的影響，同時考慮地上、地下非線性行為和耦合效應的模擬還沒有見到。
二、研究方法
因此，本文通過與香港科技大學王剛教授、黃杜若博士等合作，基于我們課題組開發的城市建筑群非線性MDOF模型和Mazzieri 等開發的地下波動分析開源程序SPEED，編制了“場地-城市效應”模擬程序，程序的執行思路如圖4所示。
圖4 場地-城市效應計算程序流程
首先從基巖輸入地震動，進行場地波動模擬，將場地波動模擬得到的地面加速度輸入地上建筑，得到地上建筑的地震響應。再把計算得到的建筑基地反力輸入地下土體，得到建筑對地震動傳播的影響。重復上述過程，直到完成一次地震運動。
三、案例分析
那“場地-城市效應”到底會給地面建筑的地震破壞帶來哪些影響呢？
展開 【例】某建筑物場地地形圖和方格網（邊長a=20.0m）布置如圖所示。土壤為二類土，場地地面泄水坡度ix=0.3%,iy=0.2％。試確定場地設計標高（不考慮土的可松性影響，余土加寬邊坡），計算各方格挖、填土方工程量。
某場地地形圖和方格網布置
【解】（1）計算場地設計標高H0：
ΣH1=（9.45+10.71+8.65+9.52）m=38.33m
2ΣH2=2×（9.75+10.14+9.11+10.27+8.80+9.86+8.91+9.14）m=151.96m
4ΣH4=4×（9.43+9.68+9.16+9.41）m=150.72m
H0=（ΣH1+2ΣH2+4ΣH4）/4N=（38.33+151.96+150.72）/4×9m=9.47m
（2）根據泄水坡度計算各方格角點的設計標高：
以場地中心點（幾何中心口）為H0，計算各角點設計標高為
H1=H0-30×0.3%+30×0.2%=（9.47-0.09+0.06）m=9.44m
H2=H1+20×0.3%=（9.44+0.06）m=9.50m
H5=H0-30×0.3%+10×0.2%=（9.47-0.09+0.02）m=9.40m
H6=H5＋20×0.3%=(9.40+0.06)m=9.46m
H9=H0-30×0.3％-10×0.2%=（9.47-0.09-0.02）m=9.36m
其余各角點設計標高均可求出。
展開 
場地的最新內容
[2]
“熱島效應” 圖源網絡
海南省《綠色建筑設計規程》文件，要求建筑群體布局長度超30米時，需設置通風過街樓，并應運用計算流體力學（CFD）手段對場地風環境進行模擬預測，完成模擬報告，據此完成規劃設計。[3]
可見，CAE風環境仿真技術可在設計階段精準預測建筑群風場分布，為規劃布局與結構安全提供科學依據。
與傳統整體式大型鑄鐵平臺相比，T型槽地軌大的優勢的就是“靈活可拼”，無需鑄造整塊龐大的平臺，僅通過單根地軌的橫向、縱向組合，就能根據車間場地大小、工件尺寸、生產需求。
拼接成任意尺寸、任意形狀的工作臺，從小型裝配臺到大型設備承載平臺，從線性生產線到異形作業區，都能輕松適配。
場地與環境核查
安裝地面必和須為混凝土硬化地面，平整度誤差需控制在5mm/㎡以內，且地面承載力需達到平臺及設備總重量的1.2-1.5倍以上。
地軌槽鐵（T 型槽地軌）詳細優點
1.拼接組合靈活，可按需擴展
單根地軌槽鐵可獨立使用，也能多根橫向、縱向拼接，能根據車間場地大小、設備長度隨意組合成任意尺寸的基礎工裝平臺，后期設備增加、生產線改造時還能繼續加長加寬，不用整體更換，擴展性相當強。
安裝前準備
正式安裝前，這幾項準備工作務必到位：
場地與環境：安裝地面需平整堅固，混凝土基礎建議強度≥C30并養護28天以上。環境溫度比較好控制在15-25℃，濕度40%-70%，并遠離振動源。
工具與材料：提前備好0.02mm/m精度的框式水平儀、扭矩扳手、塞尺、鑄鐵調整墊鐵（嚴禁用木塊、磚塊代替）、無收縮灌漿料等。
一、安裝前準備
場地條件確認
安裝地面需平整、堅固，承載力應達到平臺及工件總重量的1.5倍以上，避免長期使用后地面沉降。環境方面，應遠離振動源（如沖床、空壓機等），距離建議在3-5米以上。溫度比較好控制在15-25℃，濕度≤65%，避免陽光直射和空調直吹，防止熱脹冷縮影響精度。
尤其適合試驗場地未來可能調整布局或有搬遷計劃的情況。
高性價比，節約成本：相比制造一整塊巨大的鑄鐵平臺，地軌能大幅節省材料和加工成本，也顯著降低了運輸和安裝難度。
承載力強，精度穩定：材質多為高強度鑄鐵（如HT200-300），并經過嚴格的時效處理消除內應力，確保了長期使用的耐磨性和幾何精度穩定性。
同時，清理安裝場地，遠離沖床、鍛壓設備等強振源，防止共振影響平臺精度。環境保持干燥通風，避免積水、腐蝕性氣體損壞平臺。
接下來是安裝與調平，這是關鍵的一步。
設計要求
足夠明亮（國際標準：有效場地內光強≥500lx）；均勻照明；舒適防眩光；高還原度；綠色環保
設計內容
環境尺寸：長約 35 米，寬約 25 米，高度 7.5 米（包括領邊區域）
籃網的高度為 3 米，領邊為 5 米
安全空間為領邊兩側各為 5 米，兩端各約為 4 米。
在場館周圍安置觀眾席和相關設施。
自然時效需要將澆筑好的鑄件，放置在通風、干燥、恒溫的專用場地，靜置數月甚至數年，讓鑄件內部的內應力在時間的沉淀中慢慢釋放、趨于穩定；人工時效則通過的時效爐，準控制升溫速度、保溫溫度和冷時間，模擬自然時效環境，加速內應力釋放，大幅縮短時效周期，同時保證時效效果不打折扣。
