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文檔簡介
地震工程學(xué)1地震工程學(xué)概述2地震學(xué)基礎(chǔ)知識3工程地震——地震作用與災(zāi)害
4結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析5工程抗震與結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)6幾個(gè)專題end1地震工程學(xué)概述1.1地震災(zāi)害簡述1.2地震工程學(xué)的發(fā)展概況1.3地震工程學(xué)的研究內(nèi)容1.4地震工程學(xué)的特點(diǎn)1.5地震工程學(xué)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系back1.1地震災(zāi)害簡述地球與地震并存地震災(zāi)害嚴(yán)重地震災(zāi)害頻仍抗震防災(zāi)是有效的back地震是人類所面臨的最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一地震災(zāi)害嚴(yán)重世界地震災(zāi)害嚴(yán)重簡況世界十大自然災(zāi)害(據(jù)聯(lián)合國,1947-1980)
熱帶氣旋(颶風(fēng)、臺風(fēng))、地震、洪澇、雷暴與龍卷風(fēng)、雪暴、火山爆發(fā)、熱浪、雪崩、滑坡、潮汐與海嘯中國是受災(zāi)最嚴(yán)重的國家之一災(zāi)重:地震(7/17次5萬人,4/4次20萬人)分布廣成災(zāi)比率高back地震災(zāi)害頻仍災(zāi)害日趨頻繁產(chǎn)生自然災(zāi)害的直接原因——自然現(xiàn)象產(chǎn)生自然災(zāi)害的結(jié)構(gòu)原因——“社會(huì)”本身的弱點(diǎn)災(zāi)情日趨嚴(yán)重城市“黑洞”現(xiàn)象日益加劇生命線系統(tǒng)的脆弱近年來的五大自然災(zāi)害火山爆發(fā)、地震、風(fēng)災(zāi)、隕石襲擊、溫室效應(yīng)back靜力階段反應(yīng)譜階段動(dòng)力階段1.2地震工程學(xué)的發(fā)展概況back地震動(dòng)地震地質(zhì)背景、強(qiáng)震觀測、地震動(dòng)特性、地震動(dòng)模擬、震害分析工程結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)抗震試驗(yàn)、理論分析抗震減災(zāi)理論抗震設(shè)計(jì)理論、結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制理論、地震危險(xiǎn)性分析、震害預(yù)測理論、防災(zāi)規(guī)劃、災(zāi)害控制理論1.3地震工程學(xué)的研究內(nèi)容backInputSystemOutput2地震學(xué)基礎(chǔ)知識2.1地球內(nèi)部構(gòu)造2.2板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)2.3地震成因和類型2.4幾個(gè)有關(guān)名詞2.5地震分布2.6地震觀測與度量2.7地震波動(dòng)理論back2.1地球內(nèi)部構(gòu)造幾何形狀與尺寸橢球體,R=6370km內(nèi)部構(gòu)造M面(莫霍面,1909)G面(古登堡面,1914)三大圈層物理性質(zhì)比重、溫度、壓力、etcback區(qū)段狀態(tài)結(jié)合帶深度[km]溫度[°C]密度[g/cm3]成分區(qū)段地殼
00-50
巖石圈
剛性板塊
10-20
2.7鈉、鉀、鋁硅酸鹽
莫霍6-70500-100030鐵、鈣、鎂、鋁硅酸鹽地幔固態(tài)
固相線100-2001200
黏性物質(zhì)
3.6-4.4鐵、鎂硅酸鹽軟流圈
固相線7001900
剛性地幔
地幔
固相線290037004.5-5.5鐵、鎂、硅酸鹽和/或氧化物地核液態(tài)
地核
固相線5500430010-12鐵、鎳固態(tài)
中心63404500
鐵、鎳back巖石層活動(dòng)back2.3地震成因和類型地震成因宏觀背景——板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)局部機(jī)制——斷層說地震類型按成因(構(gòu)造EQ、火山EQ、陷落EQ、誘發(fā)EQ)按發(fā)震位置(板邊EQ、板內(nèi)EQ)按震源深度(淺源EQ、中源EQ、深源EQ)按震級(弱震、有感EQ、中強(qiáng)震、強(qiáng)震)按地震序列(主震余震型、震群型、單發(fā)型)back斷層說back彈性回跳說粘滑說σutt地震類型(按成因)構(gòu)造EQ由于地下深處巖層錯(cuò)動(dòng)、破裂所造成的地震。這類地震發(fā)生的次數(shù)最多,破壞力也最大,約占全球地震數(shù)的90%以上?;鹕紼Q由于火山作用,如巖漿活動(dòng)、氣體爆炸等引起的振動(dòng)。一般影響范圍較小,發(fā)生得也較少,約占全球地震數(shù)的7%。陷落EQ由于地層陷落引起的地震,例如,當(dāng)?shù)叵氯芏椿虻V山采空區(qū)支撐不住頂部的壓力時(shí),就會(huì)塌陷,引起振動(dòng)。這類地震更少,大約不到全球地震數(shù)的3%,引起的破壞也較小。誘發(fā)EQback地震類型(按震級)弱震震級小于3級。如果震源不是很淺,這種地震人們一般不易覺察。有感EQ震級等于或大于3級、小于或等于4.5級。這種地震人們能夠感覺到,但一般不會(huì)造成破壞。中強(qiáng)震震級大于4.5級、小于6級。屬于可造成破壞的地震,但破壞輕重還與震源深度、震中距等多種因素有關(guān)。強(qiáng)震震級等于或大于6級。其中震級大于等于8級的又稱為巨大地震。back2.4幾個(gè)有關(guān)名詞震源
震中
震源深度
back
震源距
震中距
斷層斷層back斷層地殼巖石中的大斷裂面
分類走滑(左、右)傾滑(正、逆)斜滑2.5地震分布世界地震帶環(huán)太平洋地震帶歐亞地震帶海嶺地震帶統(tǒng)計(jì)情況中國地震環(huán)境地震構(gòu)造運(yùn)動(dòng)背景10個(gè)地震區(qū)歷史統(tǒng)計(jì)中國地震活動(dòng)性及其基本特征back4萬km;帶寬200km;能量3/4北緯20-50度;帶寬2000km;占大陸EQ的90%不計(jì)太平洋板塊9cm/s印度洋板塊6cm/s歐亞大陸世界地震帶環(huán)太平洋地震帶美洲西海岸阿留申千島—堪察加日本列島東西兩支西:臺-菲-印東:馬里-幾所羅門-湯加-新歐亞地震帶幾-印尼緬甸-喜馬拉雅山西藏-新疆中東地中海-大西洋back1999年世界地震震中分布2000年世界地震震中分布?xì)W洲1975-1995中東1975-1995阿拉斯加1977-1997中美洲1977-1997南美洲1975-1995非洲1977-1997環(huán)太平洋1975-1995澳洲、印尼、新西蘭1977-1997印度洋1975-1995大西洋1975-1995北極1975-1995南極1975-1995MostDestructiveKnownEarthquakesonRecordintheWorld
Earthquakeswith50,000orMoreDeaths
DateLocationDeathsMagnitudeCommentsJanuary23,1556China,Shansi830,000
July27,1976China,Tangshan255,000(official)8.0Estimateddeathtollashighas655,000.August9,1138Syria,Aleppo230,000
May22,1927China,nearXining200,0008.3Largefractures.December22,856+Iran,Damghan200,000
December16,1920China,Gansu200,0008.6Majorfractures,landslides.March23,893+Iran,Ardabil150,000
September1,1923Japan,Kwanto143,0008.3GreatTokyofire.October5,1948USSR(Turkmenistan,Ashgabat)110,0007.3
December28,1908Italy,Messina70,000-100,0007.5Deathsfromearthquakeandtsunami.September,1290China,Chihli100,000
November,1667Caucasia,Shemakha80,000
November18,1727Iran,Tabriz77,000
November1,1755Portugal,Lisbon70,0008.7Greattsunami.December25,1932China,Gansu70,0007.6
May31,1970Peru66,0007.8$530,000damage,greatrockslide,floods.1268AsiaMinor,Silicia60,000
January11,1693Italy,Sicily60,000
May30,1935Pakistan,Quetta30,000to60,0007.5Quettaalmostcompletelydestroyed.February4,1783Italy,Calabria50,000
June20,1990Iran50,0007.7Landslides.LargestEarthquakesintheWorldSince1900
LocationDateUTCMagnitudeCoordinates1.Chile196005229.538.26S72.15W2.PrinceWilliamSound,Alaska196403289.261.02N147.65W3.AndreanofIslands,AleutianIslands195703099.151.57N175.34W4.Kamchatka195211049.052.75N159.50E5.OfftheCoastofEcuador190601318.81.0N81.5W6.RatIslands,AleutianIslands196502048.751.23N178.52E7.India-ChinaBorder195008158.628.5N96.5E8.Kamchatka192302038.554.0N161.0E9.BandaSea,Indonesia193802018.55.25S130.5E10.KurilIslands196310138.544.9N149.6EFrequency
ofOccurrenceofEarthquakes
BasedonObservationssince1900
DescriptorMagnitudeAverageAnnuallyGreat8andhigher1Major7-7.918Strong6-6.9120Moderate5-5.9800Light4-4.96,200(estimated)Minor3-3.949,000(estimated)VeryMinor<3.0Magnitude2-3:about1,000perday
Magnitude1-2:about8,000perdayback中國地震分區(qū)地震區(qū)地震亞區(qū)地震活動(dòng)程度地震區(qū)地震亞區(qū)地震活動(dòng)程度臺灣東部西部強(qiáng)度大、頻度高頻度略低青藏高原南部滇西南騰沖阿隆崗日察隅-墨脫雅魯藏布江強(qiáng)度大、頻度高南海強(qiáng)度大、頻度高青藏高原中部川滇可可西里-三江西昆侖托素湖強(qiáng)度大、頻度高華南東海沿海長江中下游秦嶺-大巴山中等強(qiáng)度、頻度較低東南沿海強(qiáng)度較大青藏高原北部寧夏-龍門山祁連山阿爾金強(qiáng)度較大、頻度較高華北華北平原山西陰山-燕山強(qiáng)度大、頻度較高新疆中部北天山南天山強(qiáng)度大、頻度高東北強(qiáng)度小、頻度低新疆北部阿爾泰強(qiáng)度大、頻度高back幾個(gè)中國地震歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分布廣除貴州、浙江外,其他省份都發(fā)生過6級以上EQ;60%的省份發(fā)生過7級以上EQ災(zāi)害重1900年以來,地震死亡人數(shù)達(dá)55萬,占同期世界地震死亡人數(shù)的53%地震頻度高、強(qiáng)度大全球大陸地區(qū)的大地震有25%-33%發(fā)生在我國1900年以來,發(fā)生4.75級以上EQ3800余次;6~6.9級EQ460余次;7~7.9級EQ99次;8級以上EQ9次1949年以來,100多次破壞性地震襲擊了22個(gè)省份(東部14個(gè)),死亡27萬余人,占全國各類災(zāi)害死亡人數(shù)的54%,地震成災(zāi)面積達(dá)30多萬km2,房屋倒塌700萬間。震源淺東部:一般10-20km;西部:可達(dá)40-50km原因地震又多又強(qiáng),絕大多數(shù)是淺源地震,震源深度大多只有十幾至幾十km人口稠密地區(qū)多處于地震多發(fā)區(qū);約有一半城市處于7度及以上地區(qū)(百萬人口以上的大城市,70%處于7度及以上)經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá),廣大農(nóng)村和相當(dāng)一部分城市、建筑物抗震性能差back中國地震活動(dòng)性及其基本特征地震活動(dòng)性含義——地震活動(dòng)的時(shí)、空、強(qiáng)、頻的規(guī)律研究內(nèi)容——給定地區(qū)、不同強(qiáng)度地震、時(shí)間上的分布空間:不均勻——分地區(qū)時(shí)間:疏密交替——地震活動(dòng)期(=平靜期+活躍期)震級-頻度關(guān)系基本特征同一地區(qū)活動(dòng)期歷時(shí)大體不變,不同地區(qū)各不相同華北、華南、青藏北:300-400年;臺灣、青藏南:幾十年大量6級以上地震發(fā)生在活躍期,平靜期很少發(fā)生7級以上地震東部活動(dòng)期較長的幾個(gè)地震區(qū),時(shí)間上大體對應(yīng)back地震次數(shù)常數(shù)常數(shù)>=M的年平均次數(shù)2.6地震觀測與度量地震觀測地震度量back2.7地震波動(dòng)理論地震波類型地震波動(dòng)理論back地震波類型類型運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)速度、振幅介質(zhì)其他P縱速度快振幅小任何VP=1.7VS衰減快S橫速度慢振幅大固態(tài)SHSVR瑞速度慢振幅較大界面1.2h以遠(yuǎn)VR=.92VS衰減快L樂垂直傳播方向的水平面內(nèi)滾動(dòng)前行速度慢振幅較大軟弱水平覆蓋層VL=ω/a頻散back振動(dòng)與傳播垂直振動(dòng)與傳播一致傳播方向與表面層法向平面內(nèi)播方向逆進(jìn)橢圓地震波振動(dòng)示例back地震波動(dòng)理論波動(dòng)方程基本假定:各向同性、均勻、無阻尼彈性、小變形運(yùn)動(dòng)微分方程:牛頓第二定律(動(dòng)平衡)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系:物理關(guān)系應(yīng)變位移關(guān)系:幾何條件反射和折射反射折射折射角的工程意義衰減能量耗散:熱能—阻尼—品質(zhì)因子位移—應(yīng)力應(yīng)力—應(yīng)變應(yīng)變—位移back3工程地震(地震作用)3.1地震動(dòng)觀測3.2震級與烈度3.3地震地面運(yùn)動(dòng)特性3.4地震地面運(yùn)動(dòng)模擬3.5地震災(zāi)害back3.1地震動(dòng)觀測地震動(dòng)觀測儀器強(qiáng)震觀測臺網(wǎng)強(qiáng)震觀測的現(xiàn)狀強(qiáng)震觀測記錄的作用國際強(qiáng)震觀測的發(fā)展趨勢我國強(qiáng)震觀測的任務(wù)back地震動(dòng)觀測儀器兩種儀器——地震儀與強(qiáng)震儀二者不同點(diǎn)二者共同點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程——用拾震器的位移表示地面運(yùn)動(dòng)儀器使用者地震強(qiáng)弱運(yùn)轉(zhuǎn)方式記錄速度放大倍數(shù)記錄量記錄內(nèi)容設(shè)置地點(diǎn)通頻帶目的地震儀地震工作者弱震連續(xù)慢高位移到時(shí)差、初相基巖窄、低頻震源、介質(zhì)、傳播規(guī)律強(qiáng)震儀抗震工作者強(qiáng)震自動(dòng)觸發(fā)快低加速度全過程場地、結(jié)構(gòu)寬、高低頻地震動(dòng)、結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性拾震器放大器記錄器back地震儀back強(qiáng)震觀測臺網(wǎng)地震動(dòng)衰減臺陣布設(shè)方式:線狀布設(shè)在發(fā)震斷層輻射線上目的:地震動(dòng)衰減規(guī)律、地震傳播效應(yīng)舉例:美國加州布設(shè)方式:布設(shè)在某區(qū)域內(nèi)(上百公里)目的:巨大地區(qū)的地震動(dòng)資料、場地影響舉例:美國阿拉斯加布設(shè)方式:布設(shè)在潛在發(fā)震斷層附近目的:近場地震動(dòng)、震源機(jī)制舉例:美國圣安德列斯斷層臺陣back布設(shè)方式:布設(shè)在建筑物不同高度處目的:結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)舉例:北京飯店、天津醫(yī)院布設(shè)方式:布設(shè)在幾十至幾百米目的:地震動(dòng)的空間相關(guān)性舉例:臺灣SMART-1、SMART-2布設(shè)方式:布設(shè)在地表及地下幾十-200米處目的:地震動(dòng)隨深度的變化、土結(jié)相互作用舉例:日本
區(qū)域地震動(dòng)臺陣
斷層地震動(dòng)臺陣
結(jié)構(gòu)地震動(dòng)臺陣
地震動(dòng)差動(dòng)臺陣
地下地震動(dòng)臺陣強(qiáng)震觀測的現(xiàn)狀國際現(xiàn)狀(幾個(gè)數(shù)據(jù))始于1932年美國1933年獲得首次記錄(美國長灘地震)60年代以前,以結(jié)構(gòu)為主60年代以后,加強(qiáng)了地表和近地表地震動(dòng)的觀測1985年,全世界供布設(shè)7000臺,日美各3000臺全世界已取得可用記錄達(dá)上萬條世界最大峰值加速度記錄2.3g(加拿大)我國強(qiáng)震觀測的發(fā)展、成果、現(xiàn)狀與問題back我國強(qiáng)震觀測的發(fā)展、成果、現(xiàn)狀與問題發(fā)展1956年草擬第一個(gè)科學(xué)發(fā)展綱要時(shí),劉恢先把強(qiáng)震觀測喻為地震工程學(xué)科的4大支柱之一1962年在新豐江大壩上布設(shè)了我國第一個(gè)強(qiáng)震觀測臺1966年邢臺地震和1976年唐山大地震后強(qiáng)震觀測臺網(wǎng)有了較大的發(fā)展成果(幾組數(shù)據(jù))現(xiàn)狀與問題臺網(wǎng)規(guī)模小固定臺站300個(gè)左右臺網(wǎng)密度太低,多次強(qiáng)地震均未獲得近場主震記錄臺灣臺網(wǎng)密度達(dá)到平均每25km2一臺流動(dòng)觀測由于預(yù)報(bào)可靠性不高,震前觀測常達(dá)不到預(yù)期目的,大震后觀測又取不到主震記錄臺站場地土質(zhì)資料不完整由于經(jīng)費(fèi)原因,許多固定臺沒有土層波速測量數(shù)據(jù),有些連土層柱狀圖也沒有一些流動(dòng)臺,只有很簡單的場地描述,記錄也很難使用儀器陳舊,性能不能滿足需要
RDZ1型模擬式強(qiáng)震儀仍在使用。大部分雖經(jīng)改造,丟頭、動(dòng)態(tài)范圍小等依然存在GQⅡ、GQⅢ等儀器也有同樣的問題。這些儀器獲取記錄的能力較差SCQ1型磁帶記錄數(shù)字強(qiáng)震儀性能很不穩(wěn)定,故障率較高固態(tài)存儲(chǔ)數(shù)字強(qiáng)震儀國內(nèi)剛開始生產(chǎn),實(shí)際性能和可靠性有待現(xiàn)場檢驗(yàn)國外進(jìn)口數(shù)字強(qiáng)震儀存在缺少備件、維修困難等問題觀測技術(shù)的研究開發(fā)投入嚴(yán)重不足強(qiáng)震觀測工作基本上處于一種維持現(xiàn)狀的狀態(tài),新觀測技術(shù)的研究和開發(fā)很少觀測隊(duì)伍不穩(wěn)定、人員老化年輕研究技術(shù)人員補(bǔ)充不足back我國強(qiáng)震觀測的成果(幾組數(shù)據(jù))已獲強(qiáng)震記錄的主要地震目錄中國大陸開展強(qiáng)震觀測單位一覽表中國強(qiáng)震觀測臺站分類表中國強(qiáng)震觀測臺網(wǎng)所用主要儀器一覽表中國大陸強(qiáng)震觀測固定臺站(陣)分布圖中國大陸強(qiáng)震流動(dòng)觀測臺站(陣)分布圖中國最大地震動(dòng)記錄0.54g(云南)back已獲強(qiáng)震記錄的主要地震目錄編號
地震名稱
地震時(shí)間
震級
地震次數(shù)
記錄條數(shù)
1唐山地震
76.7.28—76.11.153.5—7.8382762海城地震
76.2.8—76.2.283.0—5.4244583龍陵地震
76.6.5—76.6.292.3—6.211884瀾倉-耿馬地震
88.11.6—88.12.62.6—7.6924335通海地震
70.1.14—70.9.42.6—5.711876新豐江地震
68.10.21—78.9.22.6—5.3243347烏恰地震
85.8.28—85.9.203.0—6.318528烏蘇地震
95.5.2—96.3.223.3—6.97249烏什地震
87.1.24—90.10.251.9—6.4235510伽師地震
95.5.2—98.8.273.6—6.914435back中國大陸開展強(qiáng)震觀測單位一覽表(截止2000年底)序號單位固定臺儀器數(shù)量備用儀器數(shù)量合計(jì)(臺)開展日期1中國地震局工程力學(xué)研究所696751962年2中國水利水電科學(xué)研究院700701965年3甘肅省地震局248321970年4云南省地震局265311970年5廣東省地震局6391970年6江蘇省地震局113141973年7湖北省地震局3031973年8中國建筑科學(xué)研究院204241974年9同濟(jì)大學(xué)113141984年10新疆維吾爾自治區(qū)地震局248321985年11四川省地震局1310231986年12山西省地震局110111989年13青海省地震局8191989年14寧夏回族自治區(qū)地震局3031989年15中國地震局地球物理研究所5051989年16上海市地震局214251990年17核電系統(tǒng)2021994年18福建省地震局5051998年19北京市地震局178252000年20天津市地震局4042000年21河北省地震局9092000年
合
計(jì)36655421
back中國強(qiáng)震觀測臺站分類表(截止2001年底)觀測類型觀測對象臺站數(shù)量儀器數(shù)量儀器合計(jì)自由地表基巖土層6712169128197結(jié)構(gòu)磚結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)水工結(jié)構(gòu)橋梁港口核電廠91533212142881612132其它類烈度速報(bào)場地條件地形1522115252159back中國強(qiáng)震觀測臺網(wǎng)所用主要儀器一覽表(截止2001年底)記錄方式儀器型號生產(chǎn)國儀器數(shù)量合計(jì)光記錄(模擬)RDZ-1GQⅢ-ASMA-1中國中國中國477669192磁帶記錄SCQ-1GQⅡEDS-AEDS-BPDR-1SMA-2中國中國中國中國美國美態(tài)數(shù)字GDQJ-1AGSMA-2400EtnaK2SSRSSA2EDAS-3CA901VR中國中國美國美國美國美國美國日本1187234255556270其它
1515總
計(jì)
488back中國大陸強(qiáng)震觀測固定臺站(陣)分布圖back中國大陸強(qiáng)震流動(dòng)觀測臺站(陣)分布圖back強(qiáng)震觀測記錄的作用是地震工程學(xué)賴以發(fā)展的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是研究地震動(dòng)特性的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是推動(dòng)地震力理論發(fā)展的重要因素幾乎每一次關(guān)于地震動(dòng)特性認(rèn)識的提高和地震力理論的變革其根本原因都可歸結(jié)為對強(qiáng)震觀測記錄的深入分析是結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析的輸入形式是推動(dòng)結(jié)構(gòu)抗震理論進(jìn)入反應(yīng)譜階段和向動(dòng)力階段過渡的重要因素?cái)U(kuò)展大震預(yù)警、烈度速報(bào)、遙測技術(shù)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊和震害快速評估等back國際強(qiáng)震觀測的發(fā)展趨勢強(qiáng)震視測臺網(wǎng)迅速擴(kuò)大日本阪神地震后實(shí)施在全國增設(shè)由1000臺寬頻帶、大動(dòng)態(tài)范圍數(shù)字強(qiáng)震儀組成的有線遙測臺網(wǎng)(K-NET)計(jì)劃??偼顿Y超過4千萬美元。臺站平均間距25km,全部布設(shè)在自由場地上。每個(gè)臺站都確定土層柱狀圖、測定波速臺灣集集大地震后,新計(jì)劃在全國再增設(shè)2000臺數(shù)字強(qiáng)震儀美國CIT、CMGS和USGS制訂南加州數(shù)字強(qiáng)震儀臺網(wǎng)(TriNet)合作計(jì)劃:在南加州布設(shè)700臺數(shù)字強(qiáng)震儀(部分實(shí)時(shí)遙測,其余近實(shí)時(shí)遙測)。估計(jì)加州強(qiáng)震儀總數(shù)將超過4000臺其他臺灣已布設(shè)強(qiáng)震儀1500多臺(集集大地震及其余震中。強(qiáng)震臺網(wǎng)獲得了1萬多條記錄)墨西哥在1960年布設(shè)第一個(gè)強(qiáng)震臺,到1995年已增至430臺伊朗強(qiáng)震臺數(shù)量已超過1000臺大震預(yù)警系統(tǒng)和快速反應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展迅速將布設(shè)在震源區(qū)的密集強(qiáng)震臺網(wǎng)記錄的強(qiáng)震信息通過電話線或無線電傳送到一定距離外的大城市,在大地震到達(dá)前數(shù)秒至數(shù)10秒內(nèi)發(fā)出地震警報(bào),及時(shí)采取緊急措施,減輕生命財(cái)產(chǎn)損失日本、墨西哥、臺灣、美國等建立震害快速評估系統(tǒng)建立地震工程試驗(yàn)場對強(qiáng)震記錄分析整理的重視要甚過捕捉收集數(shù)據(jù)庫back我國強(qiáng)震觀測的發(fā)展方向與任務(wù)大幅度提高固定臺網(wǎng)密度加大固定臺網(wǎng)密度分階段逐步目標(biāo)重點(diǎn)監(jiān)視區(qū):臺站平均間距25km,以保證6級以上強(qiáng)震有數(shù)十臺儀器獲得主震記錄其他重點(diǎn)監(jiān)視區(qū):臺站平均間距為40~50km,以保證6級以上強(qiáng)震有數(shù)臺儀器獲得主震記錄固定臺網(wǎng)以地面(基巖或土層)為主,適當(dāng)選擇典型建筑和大壩、橋梁等開展流動(dòng)觀測流動(dòng)觀測仍將是獲取記錄的一種有效方法(震前、震后)配備足夠數(shù)量的數(shù)字強(qiáng)震儀和必要的野外工作裝備,爭取做到能夠一次出動(dòng)數(shù)10臺強(qiáng)震儀加強(qiáng)專用臺陣建設(shè)活斷層影響觀測臺陣典型建筑地震反應(yīng)臺陣大跨度橋梁觀測臺陣大型水壩地震反應(yīng)觀測臺陣二維場地影響臺陣重視臺站場址資料的完整性加強(qiáng)觀測技術(shù)的研究地震動(dòng)強(qiáng)度或烈度速報(bào)技術(shù)——根據(jù)強(qiáng)震記錄或地震動(dòng)參數(shù)確定地震動(dòng)強(qiáng)度或烈度大震預(yù)警技術(shù)——根據(jù)強(qiáng)震記錄快速判斷地震震級和震中以及數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送建筑物和結(jié)構(gòu)物地震震害快速評估技術(shù)——利用強(qiáng)震觀測記錄和GIS技術(shù)快速分析建筑結(jié)構(gòu)和生命線系統(tǒng)的震后性狀,并對其破壞程度作出評價(jià)各種專門臺陣的設(shè)計(jì)與布設(shè)技術(shù)我國強(qiáng)震觀測的發(fā)展方向與任務(wù)(續(xù))建立地震工程試驗(yàn)場
對場地進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘探和土力學(xué)試驗(yàn)布設(shè)三維臺陣和研究斷層影響、地形影響和不同上質(zhì)條件影響的臺陣建造若干個(gè)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)和模型,觀測地震反應(yīng)檢驗(yàn)和改進(jìn)己有的各種理論分析方法,建立新的理論分析模型和方法(場地反應(yīng)分析方法、地震動(dòng)衰減規(guī)律、斷層影響估計(jì)方法、土的非線性動(dòng)力特性分析方法、土的液化判別方法、結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)計(jì)算方法等)檢驗(yàn)和改進(jìn)結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法和技術(shù)完善國家強(qiáng)震觀測數(shù)據(jù)中心的功能
研究和改進(jìn)強(qiáng)震觀測記錄的數(shù)據(jù)處理方法和計(jì)算程序?qū)?qiáng)震觀測記錄進(jìn)行統(tǒng)一處理建立強(qiáng)震觀測數(shù)據(jù)庫,提供網(wǎng)上服務(wù)以軟盤、光盤等形式提供強(qiáng)震觀測數(shù)據(jù)收集國外的強(qiáng)震觀測數(shù)據(jù)資料,開展國際交流提高國產(chǎn)數(shù)字強(qiáng)震儀的質(zhì)量
可靠性、穩(wěn)定性和操作方便性加強(qiáng)觀測技術(shù)隊(duì)伍建設(shè)開展觀測技術(shù)服務(wù)back3.2震級與烈度震級RelatedtoEnergyReleaseDeterminedfromSeismicRecordsRoughcorrelationbetweenthetwoforshallowearthquakes烈度HowStrongEarthquakeFeelstoObserverback地震震級含義——一次地震釋放能量大小的度量多種震級定義里氏震級(1935)ML=logA-logA0——近震WoodAnderson地震儀、震中距R=100km、最大水平地面位移面波震級(1939)MS=logA-logA0——遠(yuǎn)震、淺源體波震級(1945)Mb=log(A/T)max-Q(R,h)——遠(yuǎn)震短周期體波震級(1963)mb矩震級(1977)MW=2/3logM0-10.7,(地震矩M0)震級與能量logE=11.8+1.5M存在問題及未來方向back4-15-306-900:7-27,0008-810,000震級與能量震級與能量(續(xù))Gujarat(2001)back地震烈度定義評價(jià)指標(biāo)地震烈度表例子性質(zhì)理解分歧影響因素及規(guī)律關(guān)于取消烈度back地震對地表及工程結(jié)構(gòu)影響的強(qiáng)弱程度人的感覺物體反應(yīng)結(jié)構(gòu)破壞自然現(xiàn)象多指標(biāo)的綜合性分等級的宏觀性以后果表示原因的間接性側(cè)重點(diǎn)差異地震學(xué):地震破壞后果抗震:地震作用強(qiáng)弱烈度與地震動(dòng)參數(shù)關(guān)系地震烈度表(Mercalli
)小于三度人無感覺,只有儀器才能記錄到;三度在夜深人靜時(shí)人有感覺;四~五度睡覺的人會(huì)驚醒,吊燈搖晃;六度器皿傾倒,房屋輕微損壞;七~八度房屋受到破壞,地面出現(xiàn)裂縫;九~十度房屋倒塌,地面破壞嚴(yán)重;十一~十二度毀滅性的破壞;烈度PGAPGV五度313六度636七度12513八度25025九度50050十度1000100back烈度的一個(gè)例子Isoseismalsfromthe1906SanFranciscoEarthquakeback烈度影響因素及規(guī)律烈度影響因素震源M傳播途徑與震中距R場地條件S其它烈度衰減規(guī)律震級與震中烈度的衰減關(guān)系
I0=f(M,h)ex.M=0.58I0+1.5
烈度衰減關(guān)系I=f(I0,R,S)圓形等震線橢圓形等震線back震源位錯(cuò)引起的地基變形震源體釋放的振動(dòng)能量破裂傳播方向——多普勒效應(yīng)地質(zhì)構(gòu)造的不均勻性傳播距離的遠(yuǎn)近方位場地土——基巖低,軟土高斷層——發(fā)震~高,非發(fā)震~?局部地形——鞭梢效應(yīng)IntensityandGeologyinSanFrancisco,1906IntensityandBedrockDepthinSanFrancisco,1906back關(guān)于取消烈度爭論與原因烈度具有多指標(biāo)的綜合性,與單一地震動(dòng)參數(shù)本身就不具有良好對應(yīng)關(guān)系依照烈度進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),在反應(yīng)譜理論中容易引起概念上的混淆烈度是分等級的,地震作用成倍數(shù)關(guān)系烈度具有以后果表示原因的間接性,是“危害性”而非“危險(xiǎn)性”,抗震設(shè)防則恰恰以后者為依據(jù)back烈度作為地震破壞程度的一個(gè)度量是合適的,但卻不適宜于衡量地震作用
我國的做法取消烈度作為抗震設(shè)防依據(jù),采用地震分區(qū)作為抗震設(shè)防依據(jù),設(shè)計(jì)時(shí)直接采用地震動(dòng)參數(shù)烈度與地震動(dòng)參數(shù)間的相關(guān)性back3.3地震地面運(yùn)動(dòng)特性back幅值特性頻譜特性持時(shí)特性空間相關(guān)性Y=a(t)sin(wt+Q)預(yù)備知識概率基礎(chǔ)隨機(jī)過程幅值特性back幅值——某種物理量(如加速度、速度、位移中的任何一種)的最大值或某種意義下的等代值多種定義峰值有效峰值持續(xù)加速度等反應(yīng)譜有效加速度概率有效峰值靜力等效加速度簡要評價(jià)
等效簡諧振幅平均振幅
Arias強(qiáng)度均方根加速度譜強(qiáng)度多種幅值定義back頻譜特性三種譜表述方法簡要評價(jià)back三種譜表述方法傅立葉譜功率譜反應(yīng)譜back傅立葉譜ωiAiωiθi傅立葉變換back反應(yīng)譜單自由度彈性體系的地震反應(yīng)反應(yīng)譜的定義反應(yīng)譜的性質(zhì)反應(yīng)譜的種類反應(yīng)譜的影響因素及規(guī)律back單自由度彈性體系的地震反應(yīng)單自由度彈性體系運(yùn)動(dòng)微分方程受力分析恢復(fù)力——虎克定律阻尼力——瑞雷阻尼慣性力——牛頓第二定律方程建立——達(dá)朗貝爾原理運(yùn)動(dòng)微分方程的解答mk,cback運(yùn)動(dòng)微分方程的解答通解(自由振動(dòng))(一元二階微分方程)特解(強(qiáng)迫振動(dòng))——Duhamel積分運(yùn)動(dòng)微分方程的解答(續(xù))全解=通解+特解~~特解最大反應(yīng)及簡化back三聯(lián)譜特解(強(qiáng)迫振動(dòng))輸入過程的離散化——微脈沖沖量作用前后位移為0動(dòng)量定律解答backdττ三聯(lián)譜back反應(yīng)譜的定義單自由度彈性體系在給定地震作用下某種反應(yīng)量的最大值與體系自振周期之間的關(guān)系曲線backSa(ζ,
T1)Sv(ζ,
T1)Sd(ζ,
T1)x’’g(t)Duhamel
積分s(t)=f(x’’g,ζ,
T1)MaxζT1ζTiSa(ζ,
Ti)Sv(ζ,
Ti)Sd(ζ,
Ti)Duhamel
積分s(t)=f(x’’g,ζ,
Ti)MaxTSyT1Ti反應(yīng)譜的性質(zhì)結(jié)構(gòu)反應(yīng)特點(diǎn)低頻(長周期)系統(tǒng)(<=0.1Hz)SdPGD中頻(中等周期)系統(tǒng)放大作用高頻(短周期)系統(tǒng)(>=10Hz)SaPGA反應(yīng)譜性質(zhì)反應(yīng)譜由中頻段的放大區(qū)和兩端的極限區(qū)三部分構(gòu)成偽譜的性質(zhì)Sa=ωSv=ω2SdbackT高頻中頻低頻動(dòng)力放大系數(shù)βa=Sa/PGAβv=Sv/PGV
βd=Sd/PGD反應(yīng)譜的種類真譜和偽譜彈性譜和彈塑性譜歸一化反應(yīng)譜——放大系數(shù)譜平均反應(yīng)譜與設(shè)計(jì)反應(yīng)譜其他back反應(yīng)譜的影響因素及規(guī)律地震動(dòng)方面震級震級越大,長周期成分越豐富,反應(yīng)譜峰點(diǎn)周期越后移震中距震級越大,長周期成分越豐富,反應(yīng)譜峰點(diǎn)周期越后移場地場地越軟,峰值越大,反應(yīng)譜峰點(diǎn)周期越后移結(jié)構(gòu)方面阻尼比阻尼比越大,反應(yīng)越小,曲線越平滑結(jié)構(gòu)周期三段特性back持時(shí)特性一般特征多種定義簡要評價(jià)back地震動(dòng)的空間相關(guān)性問題的由來相關(guān)性類別相關(guān)性描述簡要評價(jià)back問題的由來建筑結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)問題大底盤深基礎(chǔ)生命線工程扭轉(zhuǎn)問題大跨度空間伸展back相關(guān)性類別同一地點(diǎn)多維地震動(dòng)分量之間的相關(guān)性水平與水平豎向與水平不同地點(diǎn)地震動(dòng)的相關(guān)性——空間相關(guān)性不同地理位置之間地震動(dòng)的相關(guān)性同一地理位置不同深度處地震動(dòng)的相關(guān)性back相關(guān)性描述信號角度相關(guān)函數(shù)矩陣工程應(yīng)用角度幅值特性頻譜特性持時(shí)特性back3.4地震地面運(yùn)動(dòng)模擬問題的提出地震動(dòng)隨機(jī)模型地震波反演技術(shù)back3.5地震災(zāi)害地表破壞結(jié)構(gòu)物破壞幾個(gè)震害實(shí)例back4結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析4.1概述4.2運(yùn)動(dòng)微分方程的建立4.3抗震結(jié)構(gòu)模型化4.4地震動(dòng)輸入4.5結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析方法4.6其他backback4.1概述
確定性非確定性—隨機(jī)輸入
確定性地震反應(yīng)分析
隨機(jī)地震反應(yīng)分析結(jié)構(gòu)線性地震反應(yīng)分析非線性地震反應(yīng)分析
單點(diǎn)(1D,2D,3D)多點(diǎn)計(jì)算途徑
時(shí)域分析頻域分析
線性非線性確定性非確定性—隨機(jī)
平面空間結(jié)構(gòu)確定性地震響應(yīng)分析的基本方法略表結(jié)構(gòu)適用方法地震動(dòng)輸入基本思路說明線性時(shí)域方法(數(shù)值積分法或時(shí)程分析法)加速度時(shí)程將輸入在時(shí)域上進(jìn)行離散,在各時(shí)段內(nèi)的動(dòng)力問題處理為擬靜力問題,采用逐步積分法求解動(dòng)力方程的數(shù)值解。積分方法常用線性加速度法、Wilson法和Newmark法等。動(dòng)力方程可以是增量形式,也可以是全量形式。一般頻域方法加速度時(shí)程(或功率譜)將輸入在頻域上進(jìn)行離散,在各時(shí)段內(nèi)的動(dòng)力問題運(yùn)用廣義頻域傳遞函數(shù)求解,迭加得出總體響應(yīng)。計(jì)算繁瑣,應(yīng)用較少。振型分解法一般方法(振型時(shí)程分析法)加速度時(shí)程將結(jié)構(gòu)振動(dòng)特征進(jìn)行離散,結(jié)構(gòu)的總地震響應(yīng)表征為主導(dǎo)振型響應(yīng)的迭加,各振型的響應(yīng)可按單自由度體系采用時(shí)域方法或頻域方法進(jìn)行計(jì)算。對具有非粘滯比例阻尼的工程結(jié)構(gòu)宜采用復(fù)模態(tài)理論。振型分解反應(yīng)譜法彈性反應(yīng)譜將結(jié)構(gòu)振動(dòng)特征進(jìn)行離散,結(jié)構(gòu)的總地震最大響應(yīng)表征為主導(dǎo)振型最大響應(yīng)按一定組合原則的迭加,各振型最大響應(yīng)根據(jù)由反應(yīng)譜理論確定的地震作用按靜力法計(jì)算。適用范圍受結(jié)構(gòu)特性和輸入形式的局限,但仍為最常用方法之一。底部剪力法彈性反應(yīng)譜將結(jié)構(gòu)第一振型的最大響應(yīng)視為結(jié)構(gòu)的總地震最大響應(yīng),按靜力方法求解。適用范圍很有限,屬振型分解法的特例。非線性時(shí)程分析法加速度時(shí)程將輸入在時(shí)域上進(jìn)行離散,在各時(shí)段內(nèi)的動(dòng)力問題處理為擬靜力問題,采用逐步積分法求解動(dòng)力方程的數(shù)值解。與線性結(jié)構(gòu)的不同在于結(jié)構(gòu)動(dòng)力剛度矩陣的修改。應(yīng)用廣泛。簡化方法彈性反應(yīng)譜將按振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算得的彈性地震響應(yīng),乘以由統(tǒng)計(jì)分析確定的經(jīng)驗(yàn)比值或放大系數(shù),得出非線性地震響應(yīng)。適用范圍極為有限。等效線性化方法加速度時(shí)程根據(jù)分析目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等按照一定等效原則將非線性結(jié)構(gòu)等效為線性結(jié)構(gòu),非線性響應(yīng)的計(jì)算則轉(zhuǎn)化為線性響應(yīng)的計(jì)算。關(guān)鍵在于等效線性結(jié)構(gòu)的確定。存在多種等效原則。back結(jié)構(gòu)適用方法地震動(dòng)輸入基本思路說明線性*振型分解法地震動(dòng)隨機(jī)模型或時(shí)程集系將結(jié)構(gòu)離散為經(jīng)典振型,按單自由度體系計(jì)算各振型響應(yīng)的譜密度函數(shù)和相關(guān)函數(shù),依振型迭加得出結(jié)構(gòu)總響應(yīng)的概率特征。適用于比例阻尼體系。非線性攝動(dòng)法(小參數(shù)法)將解過程展開為小攝動(dòng)參數(shù)的冪級數(shù),級數(shù)的每一項(xiàng)分別滿足一個(gè)隨機(jī)輸入各不相同的線性微分方程,求解得出響應(yīng)的概率特征。常限于小非線性問題。等效線性化法同確定性等效線性化法,將非線性方程組用線性方程組近似等效,等效參數(shù)通常由兩組方程之差的均方值為最小通過迭代得出。近似程度隨非線性程度的增強(qiáng)而變?nèi)?。Markov矢量法和Fokker-Planck方法視結(jié)構(gòu)狀態(tài)矢量為Markov矢量過程,求解Fokker-Planck偏微分方程得出過程的轉(zhuǎn)移概率密度函數(shù),進(jìn)而得出其它統(tǒng)計(jì)特征。為嚴(yán)密解法。適用于激勵(lì)缺乏相關(guān)性的情形。Wiener-Hermite展開式法將激勵(lì)和響應(yīng)展開為Wiener-Hermite級數(shù),由統(tǒng)計(jì)正交性使隨機(jī)問題化為確定性問題,求解確定性核函數(shù)方程得到響應(yīng)概率特征。通常僅計(jì)及級數(shù)的二階項(xiàng)。線性或非線性統(tǒng)計(jì)近似方法地震動(dòng)加速度記錄集系依大量同一集系地震波作為輸入,采用確定性分析方法求得各地震波輸入下結(jié)構(gòu)的響應(yīng),按統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算結(jié)構(gòu)響應(yīng)的概率特征。方法局限性較小,問題的關(guān)鍵在于隨機(jī)輸入的處理,是一種實(shí)用可行的方法。MonteCarlo法地震動(dòng)隨機(jī)模型與統(tǒng)計(jì)近似方法相同,僅輸入的樣本函數(shù)由給定的地震動(dòng)隨機(jī)模型采用MonteCarlo法大量產(chǎn)生。結(jié)構(gòu)隨機(jī)性地震響應(yīng)分析的基本方法略表backback4.2運(yùn)動(dòng)微分方程的建立結(jié)構(gòu)離散化無限自由度——有限自由度方法廣義坐標(biāo)法:形函數(shù)法d(x,t)=∑Φ(x)y(t)有限元法:形函數(shù)統(tǒng)一,廣義坐標(biāo)=節(jié)點(diǎn)位移;能量集中集中質(zhì)量法運(yùn)動(dòng)微分方程的建立方法動(dòng)平衡法拉格朗日方程法積分變分原理法方程1D輸入MD輸入多點(diǎn)輸入舉例——集中質(zhì)量模型關(guān)于阻尼問題(組合結(jié)構(gòu)、SSDI、隔震消能結(jié)構(gòu)、TLD等)運(yùn)動(dòng)微分方程質(zhì)點(diǎn)受力分析backxg(t)xi(t)體系運(yùn)動(dòng)微分方程back4.3抗震結(jié)構(gòu)模型化地震中的結(jié)構(gòu)行為線性非線性抗震結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析模型結(jié)構(gòu)構(gòu)件動(dòng)力分析模型結(jié)構(gòu)阻尼特性及其模型化back抗震結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析模型層模型層間剪切模型層間彎曲模型層間剪彎模型剛片模型桿系模型平面桿系模型空間桿系模型有限元模型幾點(diǎn)說明分析目的與模型結(jié)構(gòu)行為與模型線性結(jié)構(gòu)非線性結(jié)構(gòu)層模型特點(diǎn)質(zhì)量集中在樓層自由度少剪切:1個(gè)平動(dòng)彎曲:1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)剪彎:1個(gè)平動(dòng)+1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)剛片:1個(gè)平動(dòng)+1個(gè)扭轉(zhuǎn)計(jì)算簡單、方便可判斷薄弱層,定性判斷適用范圍剪切:弱柱強(qiáng)梁型框架彎曲:剪力墻結(jié)構(gòu)剪彎:框剪結(jié)構(gòu)剛片:不規(guī)則(扭轉(zhuǎn))結(jié)構(gòu)主要問題樓層剛度集成過于粗糙,不能反映破壞過程xg(t)xi(t)xg(t)xi(t)back結(jié)構(gòu)構(gòu)件動(dòng)力分析模型單元模型恢復(fù)力特性什么是恢復(fù)力特性試驗(yàn)+理論(MD)恢復(fù)力曲線模型面臨的問題和挑戰(zhàn)back恢復(fù)力特性反復(fù)作用下恢復(fù)力——變形間的關(guān)系反映的是強(qiáng)度、變形、延性、剛度、耗能等特征受以下影響構(gòu)件幾何尺寸材料性能配筋情況受力狀態(tài)(約束)加載制度基本形態(tài)單元模型層單元剪切桿彎曲桿剪切桿+彎曲桿平面桿元分量模型變剛度模型有限元模型沿桿長分若干子段,按單分量分析,集成單剛分段變剛度模型中部彈性+兩端非彈性曲線剛度模型剪力墻元平面應(yīng)力單元空間單元單分量模型(擴(kuò)展Giberson、有限元、軸向彈簧、塑性力學(xué)模型等)三維有限元單元模型特點(diǎn)提出者說明單分量模型塑性變形集中在桿端塑性彈簧,桿僅彈性變形Giberson適用曲線、折線型恢復(fù)力模型;轉(zhuǎn)角取決于本端彎矩,不能考慮彎矩分布變化雙分量模型構(gòu)件=平行的彈塑性桿+彈性桿Clough適用雙線型恢復(fù)力模型,轉(zhuǎn)角取決于兩端彎矩三分量模型構(gòu)件=平行的彈塑性桿+彈性桿+混凝土開裂桿Akiyama適用三線型恢復(fù)力模型,轉(zhuǎn)角取決于兩端彎矩多分量模型構(gòu)件=平行的若干桿Takizawa適用折線型恢復(fù)力模型backback結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康慕Y(jié)構(gòu)動(dòng)力特性破壞特征、機(jī)理試驗(yàn)類型振動(dòng)特性試驗(yàn)擬靜力試驗(yàn)加載制度與試驗(yàn)?zāi)康臄M動(dòng)力試驗(yàn)分析與試驗(yàn)相結(jié)合振動(dòng)臺試驗(yàn)動(dòng)力相似關(guān)系發(fā)展遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)試驗(yàn)振動(dòng)臺back恢復(fù)力曲線模型恢復(fù)力曲線=骨架曲線+滯回曲線典型構(gòu)件恢復(fù)力曲線鋼筋混凝土構(gòu)件梁柱梁-柱節(jié)點(diǎn)剪力墻砌體構(gòu)件磚墻帶構(gòu)造柱砌體墻片鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件梁柱節(jié)點(diǎn)支撐消能減震、隔震元件back恢復(fù)力曲線模型=骨架曲線+滯回特征+剛度退化規(guī)律典型構(gòu)件恢復(fù)力曲線模型蘭伯格-奧斯古德模型克拉夫退化雙線性模型武田三線性模型退化三線性模型捏拔型滑移型屈服軌一個(gè)概念應(yīng)變硬化?典型構(gòu)件恢復(fù)力曲線模型?back結(jié)構(gòu)阻尼特性及其模型化阻尼阻尼類型阻尼理論阻尼處理方法back4.5結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析方法確定性結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析方法結(jié)構(gòu)隨機(jī)地震反應(yīng)分析方法back結(jié)構(gòu)確定性地震響應(yīng)分析的基本方法略表結(jié)構(gòu)適用方法地震動(dòng)輸入基本思路說明線性時(shí)域方法(數(shù)值積分法或時(shí)程分析法)加速度時(shí)程將輸入在時(shí)域上進(jìn)行離散,在各時(shí)段內(nèi)的動(dòng)力問題處理為擬靜力問題,采用逐步積分法求解動(dòng)力方程的數(shù)值解。積分方法常用線性加速度法、Wilson法和Newmark法等。動(dòng)力方程可以是增量形式,也可以是全量形式。一般頻域方法加速度時(shí)程(或功率譜)將輸入在頻域上進(jìn)行離散,在各時(shí)段內(nèi)的動(dòng)力問題運(yùn)用廣義頻域傳遞函數(shù)求解,迭加得出總體響應(yīng)。計(jì)算繁瑣,應(yīng)用較少。振型分解法一般方法(振型時(shí)程分析法)加速度時(shí)程將結(jié)構(gòu)振動(dòng)特征進(jìn)行離散,結(jié)構(gòu)的總地震響應(yīng)表征為主導(dǎo)振型響應(yīng)的迭加,各振型的響應(yīng)可按單自由度體系采用時(shí)域方法或頻域方法進(jìn)行計(jì)算。對具有非粘滯比例阻尼的工程結(jié)構(gòu)宜采用復(fù)模態(tài)理論。振型分解反應(yīng)譜法彈性反應(yīng)譜將結(jié)構(gòu)振動(dòng)特征進(jìn)行離散,結(jié)構(gòu)的總地震最大響應(yīng)表征為主導(dǎo)振型最大響應(yīng)按一定組合原則的迭加,各振型最大響應(yīng)根據(jù)由反應(yīng)譜理論確定的地震作用按靜力法計(jì)算。適用范圍受結(jié)構(gòu)特性和輸入形式的局限,但仍為最常用方法之一。底部剪力法彈性反應(yīng)譜將結(jié)構(gòu)第一振型的最大響應(yīng)視為結(jié)構(gòu)的總地震最大響應(yīng),按靜力方法求解。適用范圍很有限,屬振型分解法的特例。非線性時(shí)程分析法加速度時(shí)程將輸入在時(shí)域上進(jìn)行離散,在各時(shí)段內(nèi)的動(dòng)力問題處理為擬靜力問題,采用逐步積分法求解動(dòng)力方程的數(shù)值解。與線性結(jié)構(gòu)的不同在于結(jié)構(gòu)動(dòng)力剛度矩陣的修改。應(yīng)用廣泛。簡化方法彈性反應(yīng)譜將按振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算得的彈性地震響應(yīng),乘以由統(tǒng)計(jì)分析確定的經(jīng)驗(yàn)比值或放大系數(shù),得出非線性地震響應(yīng)。適用范圍極為有限。等效線性化方法加速度時(shí)程根據(jù)分析目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等按照一定等效原則將非線性結(jié)構(gòu)等效為線性結(jié)構(gòu),非線性響應(yīng)的計(jì)算則轉(zhuǎn)化為線性響應(yīng)的計(jì)算。關(guān)鍵在于等效線性結(jié)構(gòu)的確定。存在多種等效原則。back線性加速度法titi+1?tback結(jié)構(gòu)適用方法地震動(dòng)輸入基本思路說明線性*振型分解法地震動(dòng)隨機(jī)模型或時(shí)程集系將結(jié)構(gòu)離散為經(jīng)典振型,按單自由度體系計(jì)算各振型響應(yīng)的譜密度函數(shù)和相關(guān)函數(shù),依振型迭加得出結(jié)構(gòu)總響應(yīng)的概率特征。適用于比例阻尼體系。非線性攝動(dòng)法(小參數(shù)法)將解過程展開為小攝動(dòng)參數(shù)的冪級數(shù),級數(shù)的每一項(xiàng)分別滿足一個(gè)隨機(jī)輸入各不相同的線性微分方程,求解得出響應(yīng)的概率特征。常限于小非線性問題。等效線性化法同確定性等效線性化法,將非線性方程組用線性方程組近似等效,等效參數(shù)通常由兩組方程之差的均方值為最小通過迭代得出。近似程度隨非線性程度的增強(qiáng)而變?nèi)?。Markov矢量法和Fokker-Planck方法視結(jié)構(gòu)狀態(tài)矢量為Markov矢量過程,求解Fokker-Planck偏微分方程得出過程的轉(zhuǎn)移概率密度函數(shù),進(jìn)而得出其它統(tǒng)計(jì)特征。為嚴(yán)密解法。適用于激勵(lì)缺乏相關(guān)性的情形。Wiener-Hermite展開式法將激勵(lì)和響應(yīng)展開為Wiener-Hermite級數(shù),由統(tǒng)計(jì)正交性使隨機(jī)問題化為確定性問題,求解確定性核函數(shù)方程得到響應(yīng)概率特征。通常僅計(jì)及級數(shù)的二階項(xiàng)。線性或非線性統(tǒng)計(jì)近似方法地震動(dòng)加速度記錄集系依大量同一集系地震波作為輸入,采用確定性分析方法求得各地震波輸入下結(jié)構(gòu)的響應(yīng),按統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算結(jié)構(gòu)響應(yīng)的概率特征。方法局限性較小,問題的關(guān)鍵在于隨機(jī)輸入的處理,是一種實(shí)用可行的方法。MonteCarlo法地震動(dòng)隨機(jī)模型與統(tǒng)計(jì)近似方法相同,僅輸入的樣本函數(shù)由給定的地震動(dòng)隨機(jī)模型采用MonteCarlo法大量產(chǎn)生。結(jié)構(gòu)隨機(jī)性地震響應(yīng)分析的基本方法略表back4.6其他應(yīng)用情況難題與挑戰(zhàn)back5工程抗震與結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)
(以建筑結(jié)構(gòu)為例)5.1抗震設(shè)計(jì)理念5.2場地、地基和基礎(chǔ)5.3結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算5.4幾種建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)back5.1抗震設(shè)計(jì)理念
——建筑抗震設(shè)計(jì)原則和基本要求5.1.1建筑抗震設(shè)防目標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)5.1.2概念設(shè)計(jì)與基本要求back5.1.1建筑抗震設(shè)防目標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)抗震設(shè)防及其思想設(shè)防依據(jù)設(shè)防目標(biāo)及其實(shí)現(xiàn)建筑類別與設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)back抗震設(shè)防及其思想抗震設(shè)防對建筑物進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)并采取抗震措施指導(dǎo)思想預(yù)防為主減輕結(jié)構(gòu)震害避免人員傷亡減少經(jīng)濟(jì)損失使地震時(shí)不可缺少的緊急活動(dòng)得以維持和進(jìn)行趨勢使用壽命期內(nèi)對不同頻度和強(qiáng)度的地震具有不同的抵抗能力back設(shè)防依據(jù)——抗震設(shè)防烈度定義:按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個(gè)地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)發(fā)地震烈度確定:必須按國家規(guī)定的權(quán)限審批、頒發(fā)的文件(圖件)確定一般情況下,可采用中國地震烈度區(qū)劃圖的地震基本烈度度(或與本規(guī)范設(shè)計(jì)地震基本加速度值對應(yīng)的烈度值)對做過抗震防災(zāi)規(guī)劃的城市,可按批準(zhǔn)的抗震設(shè)防區(qū)劃(抗震設(shè)防烈度或設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù))進(jìn)行抗震設(shè)防設(shè)防范圍6-9度back設(shè)防目標(biāo)及其實(shí)現(xiàn)三水準(zhǔn)要求back水準(zhǔn)涵義要求第一水準(zhǔn)小震不壞當(dāng)遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí),一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用第二水準(zhǔn)中震可修當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時(shí),可能損壞,經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用第三水準(zhǔn)大震不倒當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的預(yù)估的罕遇地震影響時(shí),不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞兩階段設(shè)計(jì)三水準(zhǔn)地震作用的標(biāo)定基本假定地震強(qiáng)度呈極值分布烈度符合極值III型back地震影響50年超越概率地震重現(xiàn)期多遇地震對應(yīng)的烈度——眾值烈度小震63.2%50年設(shè)防烈度中震10%475年罕遇地震對應(yīng)的烈度大震2-3%1642-2475年
計(jì)算
F(I)=exp[-(12-I)k/(12-Im)k],RT=-T/ln(1-F(I)))If(I)ImI0Is
一般關(guān)系烈度:Im=I0-1.55,Is<=I0+1
加速度:PGAm=PGA0*1/3,PGAs=PGAm*(4-6)兩階段設(shè)計(jì)back階段目標(biāo)烈度地震作用性質(zhì)受力狀態(tài)作用效應(yīng)組合第一階段小震不壞(隱含中震可修)多遇地震作用對應(yīng)的烈度(小震)可變作用彈性(部分彈塑性)承載力驗(yàn)算采用基本組合(多層、高層鋼筋混凝土房屋層間彈性位移計(jì)算,采用短期效應(yīng)組合,即作用分項(xiàng)系數(shù)均取1.0)第二階段大震不倒罕遇地震作用對應(yīng)的烈度(大震)偶然作用彈塑性部分建筑物的層間彈塑性位移驗(yàn)算,采剛短期效應(yīng)組合,即怍用分項(xiàng)系數(shù)均取1.0說明:第一階段為彈性分析,包括截面設(shè)計(jì)和變形計(jì)算;大部分建筑的第二階段設(shè)計(jì)主要由概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施來保證。建筑類別與設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)back5.1.2概念設(shè)計(jì)與基本要求概念設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)的基本要求back概念設(shè)計(jì)意義“計(jì)算設(shè)計(jì)”很難有效控制結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié),不能完全解決問題地震作用的不確定性結(jié)構(gòu)計(jì)算假定與實(shí)際情況的差異(計(jì)算模型、材料、阻尼變化等)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、定性判斷含義在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),首先著眼于結(jié)構(gòu)的總體地震反應(yīng),按照結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)制和破壞過程,靈活運(yùn)用抗震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,全面合理地解決結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基本問題,既注意總體布置上的大原則,又顧及到關(guān)鍵部位的細(xì)節(jié),從根本上提高結(jié)構(gòu)的抗震能力;有時(shí)需要運(yùn)用工程判斷解決或處理具體問題。back抗震設(shè)計(jì)的基本要求地震影響結(jié)構(gòu)分析(新增)建筑物的體型場地和地基抗震結(jié)構(gòu)體系非結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料與施工back6地震影響設(shè)計(jì)地震設(shè)計(jì)近震設(shè)計(jì)遠(yuǎn)震設(shè)計(jì)基本地震加速度(地震分區(qū))特征周期back789建筑物的體型平面布置規(guī)則、對稱,整體性好平面不規(guī)則類型A扭轉(zhuǎn)不規(guī)則B凹凸不規(guī)則C樓板局部不連續(xù)立面布置規(guī)則、避免剛度和強(qiáng)度突變立面不規(guī)則類型A側(cè)向剛度不規(guī)則(柔軟層)B豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)C承載力突變(薄弱層)back考慮扭轉(zhuǎn)樓板模型空間模型,地震剪力放大空間模型水平支撐構(gòu)件內(nèi)力放大限制最小承載力場地和地基場地選擇選擇有利地段避開不利地段,無法避免時(shí)應(yīng)采取有效措施不應(yīng)在危險(xiǎn)地段建造甲、乙、丙類建筑I類場地時(shí),抗震構(gòu)造措施(新規(guī)范)甲、乙類建筑按設(shè)防烈度采?。?、乙)丙類建筑可按設(shè)防烈度降低一度采取(6度不降)地基、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)同一結(jié)構(gòu)單元基礎(chǔ)不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基上同一結(jié)構(gòu)單元不宜部分采用天然地基部分采用樁基地基較差時(shí),應(yīng)考慮不均勻沉降等不利影響back抗震結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)構(gòu)件構(gòu)件連接back結(jié)構(gòu)體系體系選擇考慮因素:設(shè)防類別、烈度、高度、場地、地基、材料、施工等要求具有明確的計(jì)算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑宜有多道抗震防線應(yīng)具備必要的抗震承載力、良好的變形能力和耗能能力宜具有合理的剛度和承載力分布back多道抗震防線第一道防線的選擇應(yīng)優(yōu)先選擇不承受重力荷載的構(gòu)件不宜選擇軸壓比大的框架柱結(jié)構(gòu)體系的多道設(shè)防框架-抗震墻結(jié)構(gòu):抗震墻為第一道,框架為第二道填充墻框架結(jié)構(gòu):填充墻為第一道,框架為第二道單層廠房:柱間支撐為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的多道設(shè)防聯(lián)肢墻:連梁為第一道,墻肢為第二道延性框架:梁為第一道,柱為第二道超靜定結(jié)構(gòu):贅余構(gòu)件為第一道back結(jié)構(gòu)構(gòu)件避免脆性破壞(剪切、失穩(wěn)、砼壓潰、鋼筋拔出)不同結(jié)構(gòu)有不同要求砌體結(jié)構(gòu):設(shè)構(gòu)造柱、芯柱、圈梁;配筋砌體砼結(jié)構(gòu):合理選擇尺寸和配筋,避免剪切破壞先于彎曲破壞、砼的壓潰先于鋼筋屈服、鋼筋錨固粘結(jié)先于構(gòu)件破壞預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu):抗側(cè)力構(gòu)件配置足夠的非預(yù)應(yīng)力鋼筋鋼結(jié)構(gòu):避免局部或整體失穩(wěn)back構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)破壞不應(yīng)先于其連接的構(gòu)件預(yù)埋件的錨固破壞不應(yīng)先于連接件裝配式結(jié)構(gòu)的連接應(yīng)能保證結(jié)構(gòu)整體性預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)外錨固back非結(jié)構(gòu)構(gòu)件附屬構(gòu)件(女兒墻、雨蓬等)加強(qiáng)整體性及與主體結(jié)構(gòu)有可靠連接非結(jié)構(gòu)墻體(圍護(hù)墻、隔墻等)應(yīng)考慮對結(jié)構(gòu)抗震的不利影響裝飾貼面、幕墻可靠連接back5.2場地、地基和基礎(chǔ)5.2.1場地5.2.2地基、基礎(chǔ)back5.2.1場地場地——工程結(jié)構(gòu)所在地,大體相當(dāng)于一個(gè)廠區(qū)、居民點(diǎn)或自然村的范圍(kM2)場地的雙重作用確定地震作用、場地選擇是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中十分有效、可靠而經(jīng)濟(jì)的措施場地類別存在的問題及解決方法back場地類別定義為適應(yīng)抗震設(shè)計(jì)選定設(shè)計(jì)反應(yīng)譜和抗震措施的需要,對建設(shè)場地所作的類別區(qū)分。分類指標(biāo)指標(biāo)一——場地土類型指標(biāo)二——覆蓋層厚度場地覆蓋層厚度——由地面至剪切波速大于500m/s的土層或堅(jiān)硬土頂面的距離;用于場地類別劃分或場地反應(yīng)計(jì)算。四類場地back場地土類型場地土場地范圍內(nèi)的地基土,場地表層土的簡稱。指地面以下15m且不超過場地覆蓋層厚度以內(nèi)的各層土。場地土類型定義:為確定場地類別而對場地土剛度所作的類型劃分兩種劃分方法:基本劃分法——定量指標(biāo)(剪切波速)近似劃分法——定性指標(biāo)(巖土狀態(tài))四類:堅(jiān)硬、中硬、中軟、軟弱剪切波速>500250-500140-250<140m/s
巖土狀態(tài)密實(shí)中密粗密松散back場地類別的劃分back場地覆蓋層厚度(m)場地土類型03980堅(jiān)硬中硬中軟軟弱IIIIIIIV5.2.2地基、基礎(chǔ)地基在地震中的雙重作用地基是地震波的傳播介質(zhì),有濾波、放大、減震等作用地基是建筑物的支承,可能失效、變形(液化、震陷、滑移、不均勻沉陷等)地基震害地基基礎(chǔ)抗震驗(yàn)算地基液化地基抗震措施back地基震害特點(diǎn)有二一般地,大量地基具有較好的抗震能力,震害較少原因在于一般天然地基在靜力作用下具有相當(dāng)大的安全儲(chǔ)備,地基承載能力在長期自重作用下有所提高地震時(shí),荷載增大,但短時(shí)效應(yīng)使其承載能力也有提高不同基礎(chǔ)類型,震害差異明顯樁基比筏基好,深基比淺基好,條基比獨(dú)基好仍應(yīng)注意以下類型的不利地基液化地基——地基失效、不均勻沉陷、滑坡等(7-9度,6度不考慮液化)軟土地基——震陷、不均勻沉陷等(7-9度;8、9度明顯)嚴(yán)重不均勻地基——不均勻沉陷等(6-9度)新填土及其它不穩(wěn)定地基——不均勻沉陷、滑移等(7-9度)back地基基礎(chǔ)抗震驗(yàn)算天然地基及基礎(chǔ)可不進(jìn)行抗震驗(yàn)算的范圍(注意從震害角度說明原因)驗(yàn)算內(nèi)容——豎向承載力驗(yàn)算(通常認(rèn)為:基礎(chǔ)抗水平地震作用能力足夠)back可不進(jìn)行抗震驗(yàn)算的范圍6度時(shí)所有建筑(甲類建筑和Ⅳ類場地上的較高建筑除外)7-9度時(shí)砌體房屋、底層框架—抗震墻房屋、多層內(nèi)框架砌體房屋;非軟弱地基上的一般單層廠房、單層空曠房屋、多層民用框架及與其基礎(chǔ)荷載相當(dāng)?shù)亩鄬涌蚣軓S房高度不超過100m的煙囪可不進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算的建筑back地基基礎(chǔ)豎向承載力驗(yàn)算表達(dá)式:back
式中
p、pmax分別為按多遇地震作用效應(yīng)和其它荷載效應(yīng)基本組合計(jì)算的基礎(chǔ)底面平均壓力和邊緣最大壓力設(shè)計(jì)值
fsE為地基土抗震承載力設(shè)計(jì)值
fs——地基靜承載力設(shè)計(jì)值,按現(xiàn)行地基規(guī)范取值(已經(jīng)經(jīng)過基礎(chǔ)深寬修正)ζs
——調(diào)整系數(shù)通常,ζs自巖石到土層分別取為1.5-1.0地基液化定義back液化——地震引起飽和砂土和粉土顆粒趨于緊密,孔隙水壓力增大,有效壓力減小,土體由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的現(xiàn)象。
液化震害噴水冒砂開裂下沉地下構(gòu)筑物上浮滑坡等
液化條件及影響因素
液化地基的評價(jià)
液化地基的處理地基液化條件及影響因素最低烈度和地震持續(xù)時(shí)間(正)最低烈度6度(M=5)最大震中距D最大=0.82*10^[0.862*(M-5)],如M=7.3,D=100km液化土層埋深和地下水位深度(反)最大地下水位深度:一般不超過3m,3-4m較少,5m還未見最大液化土層埋深土層土粒組成與密實(shí)程度(反)可液化土的類型與狀態(tài):無粘性的礫砂、粗砂、細(xì)砂、粉砂,少粘性的粉土土層地質(zhì)年代(反)back液化地基的評價(jià)初步判別標(biāo)貫判別N63.5<NcrN63.5——標(biāo)貫錘擊數(shù)實(shí)測值Ncr——標(biāo)貫錘擊數(shù)臨界值backN0——標(biāo)貫錘擊數(shù)基準(zhǔn)值ds——標(biāo)貫深度pc——粘粒含量百分率(>=3)液化地基的初步判別地質(zhì)年代年代愈老,土固結(jié)程度、密實(shí)度、結(jié)構(gòu)性愈好(第四紀(jì)晚更新世Q3)粉土粘粒(粒徑<0.005mm)含量含量愈高愈不液化(7度10%、8度13%、9度16%)覆土厚度覆土厚度愈大愈不液化地下水位地下水位愈深愈不液化剪切波速du>d0+db-2dw>d0+db-3du+dw>1.5d0+2db-4.5d0——液化特征深度(m)db——基礎(chǔ)埋深(m)(>=2m)du——覆土厚度(m)dw——地下水位深度(m)back液化地基的處理液化場地危害性分析衡量指標(biāo)——液化指數(shù)ILE液化指數(shù)ILE的計(jì)算back
液化等級輕微(0-5)、中等(5-15)和嚴(yán)重(>15)抗液化措施探明液化土層的深度與厚度,計(jì)算液化指數(shù)ILE,按ILE劃分液化等級,然后根據(jù)建筑物重要性、液化等級采用相應(yīng)的抗液化措施地基抗震措施抗液化措施軟土地基抗震措施抗震陷措施嚴(yán)重不均勻地基的抗震措施地基穩(wěn)定措施back抗液化措施措施的選擇原則根據(jù)建筑物重要性、液化等級采用相應(yīng)的抗液化措施建筑類別液化等級輕微中等嚴(yán)重甲特殊考慮,但不得低于乙類乙B或CA或B+CA丙C或DC或其它更高要求的措施A或B+C丁DDC或其它經(jīng)濟(jì)措施A全部消除液化沉陷的地基措施B部分消除液化沉陷的地基措施C基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理D可不采取措施back
抗液化措施的要求規(guī)范給出了相應(yīng)的要求和方法
軟土地基(不存在嚴(yán)格定義,通常指)淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土及地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值小于80(7度)、100(8度)、120(9度)kPa的粘性土、粉土等軟土層軟土地基抗震措施的選擇原則
6度時(shí)可不考慮軟土地基震陷靜力設(shè)計(jì)中嚴(yán)格控制基礎(chǔ)底面壓力,未經(jīng)處理的軟土層一般不宜作為持力層可不考慮震陷影響的條件軟土地基抗震措施back
基本消除震陷的地基措施樁基礎(chǔ)深基礎(chǔ)加深基礎(chǔ)換土(軟土層淺且?。p少震陷的地基措施挖除部分軟土層(加深基礎(chǔ)或換土)降低承載力取值(0.8)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施選擇合適的基礎(chǔ)埋深減輕荷載(材料、基礎(chǔ)上填土、設(shè)置零層樓板)調(diào)整基礎(chǔ)底面積減小偏心加強(qiáng)基礎(chǔ)整體性和剛性(筏基、圈梁等)增加上部結(jié)構(gòu)的整體性和豎向剛度、管道問題抗震陷措施backback嚴(yán)重不均勻地基的抗震措施
嚴(yán)重不均勻地基故河道、暗藏溝坑邊緣地帶、邊坡地的半挖半填地段、局部的或不均勻的液化土層、其它成因、巖性或狀態(tài)明顯不均勻的地層措施建議避開不能避開時(shí)采取適當(dāng)措施,如:沉降縫、樁基礎(chǔ)或深基礎(chǔ)等back地基穩(wěn)定措施
易發(fā)地帶河岸邊坡、故河道邊緣地帶等措施地基加固抗滑樁等5.3建筑結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算5.3.1地震作用計(jì)算5.3.2結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算back5.3.1地震作用計(jì)算一般說明和計(jì)算原則基本計(jì)算數(shù)據(jù)水平地震作用的計(jì)算豎向地震作用的計(jì)算back一般說明和計(jì)算原則影響設(shè)計(jì)地震作用的因素設(shè)計(jì)地震作用的方向地震作用的計(jì)算范圍和原則地震作用的計(jì)算方法及其適用范圍計(jì)算模型back影響設(shè)計(jì)地震作用的因素地震動(dòng)特性方面抗震設(shè)防烈度設(shè)計(jì)近遠(yuǎn)震場地類別結(jié)構(gòu)特性方面結(jié)構(gòu)自振周期建筑質(zhì)量(重力荷載)結(jié)構(gòu)阻尼比(材料)back設(shè)計(jì)地震作用的方向設(shè)計(jì)地震作用的方向水平(兩個(gè))豎向(一個(gè))結(jié)構(gòu)效應(yīng)的方向平動(dòng)(兩個(gè)水平、一個(gè)豎向)扭轉(zhuǎn)(豎軸)back地震作用的計(jì)算范圍和原則計(jì)算范圍水平地震作用back6度區(qū)(除甲類建筑和IV類場地上的較高房屋外)可不算
7-9度區(qū)(除可不進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算的房屋外)均算8、9度大跨度結(jié)構(gòu)和長懸臂結(jié)構(gòu)
9度的高層建筑
水平地震作用的計(jì)算原則
豎向地震作用
一般正交布置抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),可沿縱橫主軸方向分別計(jì)算斜交布置抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),宜按平行于抗側(cè)力構(gòu)件方向計(jì)算質(zhì)量和剛度明顯不均勻、不對稱的結(jié)構(gòu),應(yīng)考慮水平地震作用的扭轉(zhuǎn)影響地震作用的計(jì)算方法及其適用范圍back地震作用結(jié)構(gòu)方法適用范圍水平彈性底部剪力法高度不超過40m,以剪切變形為主,質(zhì)量和剛度分布較均勻;近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)
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