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文檔簡介

什么叫震源、震中、震中距?地球內(nèi)部發(fā)生地震的地方叫震源;震源在地面上的投影點(diǎn)稱為震中;震中及其附近的地方稱為震中區(qū),也稱極震區(qū);從震中到地面上任何一點(diǎn)的距離稱為震中距。什么叫震源、震中、震中距?地球內(nèi)部發(fā)生地震的地方叫震源;震源1地震分類一.按地震成因分類---天然地震包括構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震1.構(gòu)造地震

破壞性地震主要屬于構(gòu)造地震。據(jù)統(tǒng)計(jì),構(gòu)造地震約占世界地震總數(shù)的90%以上。

92%的地震發(fā)生在地殼中,

其余的發(fā)生在地幔上部

地震天然地震人工地震地震分類一.按地震成因分類---天然地震包括構(gòu)造地震、火山地22.火山地震

由于火山作用,如巖漿活動(dòng)、氣體爆炸等引起的地震稱為火山地震,這類地震只占全世界地震的7%左右。

1914年日本櫻島火山爆發(fā),產(chǎn)生的震動(dòng)相當(dāng)于一個(gè)6.7級(jí)地震。

2.火山地震由于火山作用,如巖漿活動(dòng)、氣體爆炸等引起33.陷落地震

由于地下溶洞或礦井頂部塌陷而引起的地震稱為塌陷地震。這類地震的規(guī)模比較小,次數(shù)也很少。

人工地震

因人為因素直接造成的地震是人工地震。

如工業(yè)爆破、地下核爆炸造成的振動(dòng);在深井中進(jìn)行高壓注水以及大水庫蓄水后增加了地殼的壓力,有時(shí)也會(huì)誘發(fā)地震。

1962年3月19日在廣東河源新豐江水庫壩區(qū)發(fā)生了迄今我國最大的水庫誘發(fā)地震,震級(jí)為6.1級(jí)。

---天然地震包括構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震地震天然地震人工地震3.陷落地震由于地下溶洞或礦井頂部塌陷而引起4二.按震源深淺分類淺源地震——震源深度小于60千米的稱為淺源地震。全世界85%以上的地震都是淺源地震。中源地震——震源深度在60至300千米的稱為中源地震。深源地震——震源深度在300千米以上的稱為深源地震。

淺源地震波及范圍小,但破壞力大;深源地震波及范圍大,但破壞力小。2002年6月29日晨1:20發(fā)生于吉林的7.2級(jí)地震,震源深度為540km,無破壞。目前有記錄的最深震源達(dá)720公里。地震分類一.按地震成因分類1960年2月29日發(fā)生于摩洛哥艾加迪爾城的5.8級(jí)地震,深度為3km。震中破壞極為嚴(yán)重,但破壞僅局限在震中8km內(nèi)。二.按震源深淺分類淺源地震——震源深度小于60千米的稱為淺源5地震波地震波是地震發(fā)生時(shí)由震源地方的巖石破裂產(chǎn)生的彈性波。地震波分為體波和面波。體波橫波(S波)縱波(P波)面波瑞利波樂甫波橫波特點(diǎn):周期長、振幅大、波速慢,100-800m/s縱波特點(diǎn):周期短,振幅小,

波速快,200-1400m/s面波比體波衰減慢、振幅大、周期長、傳播遠(yuǎn)。建筑物破壞主要由面波造成。雜波P波開始S波開始面波開始地震波地震波是地震發(fā)生時(shí)由震源地方的巖石破裂產(chǎn)生的彈性波。地6地震被按傳播方式分為三種類型:縱波、橫波和面波[1]??v波是推進(jìn)波,地殼中傳播速度為5.5~7千米/秒,最先到達(dá)震中,又稱P波,它使地面發(fā)生上下振動(dòng),破壞性較弱。橫波是剪切波:在地殼中的傳播速度為3.2~4.0千米/秒,第二個(gè)到達(dá)震中,又稱S波,它使地面發(fā)生前后、左右抖動(dòng),破壞性較強(qiáng)。面波又稱L波,是由縱波與橫波在地表相遇后激發(fā)產(chǎn)生的混合波。其波長大、振幅強(qiáng),只能沿地表面?zhèn)鞑?,是造成建筑物?qiáng)烈破壞的主要因素。地震被按傳播方式分為三種類型:縱波、橫波和面波[1]??v波是74.2震級(jí)與烈度一、地震震級(jí)1.定義

能量越大,震級(jí)就越大;震級(jí)相差一級(jí),能量相差約32倍;相差二級(jí),能量相差1000倍。

反映一次地震本身大小的等級(jí),用M表示式中A表示標(biāo)準(zhǔn)地震儀距震中100km紀(jì)錄的最大水平地動(dòng)位移,單位為微米。2.震級(jí)與能量的關(guān)系一個(gè)6級(jí)地震相當(dāng)于一個(gè)兩萬噸級(jí)的原子彈。

能量E的單位:爾格(1爾格=)4.2震級(jí)與烈度一、地震震級(jí)1.定義能量越大,震級(jí)83.按震級(jí)的地震分類微震---2級(jí)以下。人感覺不到有感地震---2-4級(jí)人有感覺破壞性地震---5級(jí)以上有破壞強(qiáng)烈地震---7級(jí)以上有破壞特大地震---8級(jí)以上有破壞

由于震源深淺、震中距大小等不同,地震造成的破壞也不同。震級(jí)大,破壞力不一定大;震級(jí)小,破壞力不一定就小。3.按震級(jí)的地震分類微震---2級(jí)以下。人感覺不到有9二、地震烈度

一般而言,震級(jí)越大,烈度就越大。同一次地震,震中距小烈度就高,反之烈度就低。影響烈度的因素,除了震級(jí)、震中距外,還與震源深度、地質(zhì)構(gòu)造和地基條件等因素有關(guān)。1.定義及影響因素

一次地震對(duì)某一地區(qū)的影響和破壞程度稱地震烈度,簡稱為烈度。用I表示。2.地震烈度表地震烈度表是評(píng)定烈度的標(biāo)準(zhǔn)和尺度。我國在1980年制定了《中國地震烈度表》?!吨袊卣鹆叶缺怼穼⒌卣鹆叶确譃?-12度。二、地震烈度一般而言,震級(jí)越大,烈度就越大。同一次10無感1室內(nèi)個(gè)別靜止中的人感覺2懸掛物微動(dòng)門、窗輕微作響室內(nèi)少數(shù)靜止中的人感覺3懸掛物明顯擺動(dòng),器皿作響門、窗作響室內(nèi)多數(shù)人感覺。室外少數(shù)人感覺。少數(shù)人夢中驚醒43(2-4)31(22-44)不穩(wěn)定器物翻倒門窗、屋頂、屋架顫動(dòng)作響,灰土掉落。抹灰出現(xiàn)微細(xì)裂縫室內(nèi)普遍感覺。室外多數(shù)人感覺。多數(shù)人夢中驚醒56(5-9)63(45-89)河岸和松軟土出現(xiàn)裂縫。飽和砂層出現(xiàn)噴砂冒水。地面上有的磚煙囪輕度裂縫掉頭損壞——個(gè)別磚瓦掉落、墻體微細(xì)裂縫驚惶失措,倉皇逃出613(10-18)125(90-177)河岸出現(xiàn)坍方。飽和砂層常見噴砂冒水。松軟土上地裂縫較多。大多數(shù)磚煙囪中等破壞輕度破壞——局部破壞開裂,但不妨礙使用大多數(shù)人倉皇逃出725(19-35)250(178-353)干硬土上亦有裂縫。大多數(shù)磚煙囪嚴(yán)重破壞中等破壞——結(jié)構(gòu)受損,需要修理搖晃顛簸,行走困難850(36-71)500(354-707)干硬土上有許多地方出現(xiàn)裂縫,基巖上可能出現(xiàn)裂縫。滑坡、坍方常見。磚煙囪出現(xiàn)倒塌嚴(yán)重破壞——墻體龜裂,局部倒塌,修復(fù)困難坐立不穩(wěn)。行動(dòng)的人可能摔跤9100(72-141)1000(708-1414)山崩和地震斷裂出現(xiàn)?;鶐r上的拱橋破壞。大多數(shù)磚煙囪從根部破壞或倒毀倒塌——大部倒塌,不堪修復(fù)騎自行車的人會(huì)摔倒。處不穩(wěn)狀態(tài)的人會(huì)摔出幾尺遠(yuǎn)。有拋起感10地震斷裂延續(xù)很長。山崩常見?;鶐r上的拱橋毀壞毀滅11地面劇烈變化,山河改觀12個(gè)別:10%以下少數(shù):10%——50%多數(shù):50%——70%大多數(shù):70%——90%普遍:90%以上速度加速度

其它現(xiàn)象

一般房屋

人的感覺烈度無感1室內(nèi)個(gè)別靜止中的人感覺2懸掛物微動(dòng)門、窗輕微作11二、地震烈度1.地震烈度定義及影響因素2.地震烈度表3.基本烈度

一個(gè)地區(qū)未來50年內(nèi)一般場地條件下可能遭受的具有10%超越概率的地震烈度值稱為該地區(qū)的基本烈度。用Ib表示。

相當(dāng)于475年一遇的最大地震的烈度。

各地區(qū)的基本烈度由《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001)確定。(下圖是原中國地震烈度區(qū)劃圖)基本烈度也稱為偶遇烈度或中震烈度。二、地震烈度1.地震烈度定義及影響因素2.地震烈度表3.基本12《中國地震烈度區(qū)劃圖》《中國地震烈度區(qū)劃圖》13

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)的地震烈度稱為設(shè)防烈度,用Id表示。)規(guī)范規(guī)定:一般情況下,可采用《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》中的地震基本烈度。對(duì)已編制抗震設(shè)防區(qū)劃的城市,可按批準(zhǔn)的抗震設(shè)防烈度進(jìn)行抗震設(shè)防。4.設(shè)防烈度設(shè)防烈度的取值依據(jù):規(guī)范規(guī)定:抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)二、地震烈度1.地震烈度定義及影響因素2.地震烈度表3.基本烈度(偶遇烈度或中震烈度)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)的地震烈14規(guī)范附錄中列出了我國主要城鎮(zhèn)的抗震設(shè)防烈度。如:黑龍江省1.抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g:

綏化,羅北,泰來;2.抗震設(shè)防烈度為6度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g:

哈爾濱(7個(gè)市轄區(qū)),齊齊哈爾(7個(gè)市轄區(qū)),…注:全省縣級(jí)及縣級(jí)以上設(shè)防城鎮(zhèn),設(shè)計(jì)地震分組均為第一組。規(guī)范附錄中列出了我國主要城鎮(zhèn)的抗震設(shè)防烈度。如:黑龍江省1.15

建筑所在地區(qū)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期(50年)內(nèi)出現(xiàn)的頻度最高的烈度。也稱為常遇烈度、小震烈度,用Is表示。其超越概率為63.2%,重現(xiàn)期為50年。5.多遇烈度

6.罕遇烈度

建筑所在地區(qū)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期(50年)內(nèi)具有超越概率2%-3%的地震烈度。也稱為大震烈度,重現(xiàn)期約為2000年。4.設(shè)防烈度二、地震烈度1.地震烈度定義及影響因素2.地震烈度表3.基本烈度(偶遇烈度或中震烈度)建筑所在地區(qū)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期(50年)內(nèi)出現(xiàn)的頻度最5.16三、地震烈度、震級(jí)與地震影響的關(guān)系(1)5.0-5.4級(jí)地震,震中烈度多為六度,其面積小于500平方公里。(2)5.5-5.9級(jí)地震,震中烈度多為七度,其面積不超過200平方公里;六度區(qū)面積也只有數(shù)百平方公里。(3)6.0-6.4級(jí)地震,震中烈度多數(shù)為八度,其面積幾十平方公里;七度區(qū)不超過200平方公里,六度區(qū)數(shù)百平方公里,如震中烈度為七度,則與5.5-5.9級(jí)地震結(jié)果相同。(4)6.5-6.9地震,震中烈度一半為八度,結(jié)果與6.0-6.4級(jí)地震一樣;另一半為九度,其面積小于100平方公里,八度區(qū)不超過500平方公里,七度區(qū)則在1500平方公里以內(nèi)。(1)5.0-5.9級(jí)地震造成人員傷亡者占24%。而僅引起人員死亡的地震更少,只占11.5%。一次5級(jí)多地震中死亡人數(shù)最多為117人,而死亡29人以上的地震都發(fā)生在夜間。

(2)6.0-6.9級(jí)地震有43%造成人員傷亡,而只有人員死亡僅占35%,一次地震死亡人數(shù)最多為600人。震級(jí)與傷亡的關(guān)系三、地震烈度、震級(jí)與地震影響的關(guān)系(1)5.0-5.4級(jí)地震174.3設(shè)計(jì)地震分組請思考:圖中的兩座建筑在經(jīng)歷不同周期特點(diǎn)的地震作用下,那座建筑更易破壞?4.3設(shè)計(jì)地震分組請思考:圖中的兩座建筑在經(jīng)歷不同周期特點(diǎn)的18地震的破壞作用(震害現(xiàn)象)

由地震的原生現(xiàn)象如地震斷層錯(cuò)動(dòng),以及地震波引起的強(qiáng)烈地面振動(dòng)所造成的災(zāi)害。主要有:1、地面破壞。如地面裂縫、錯(cuò)動(dòng)、塌陷、噴水冒砂等;一、直接災(zāi)害:地震的破壞作用(震害現(xiàn)象)由地震的原生現(xiàn)象如地震斷層192、建筑物與構(gòu)筑物的破壞如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等;2、建筑物與構(gòu)筑物的破壞202、建筑物與構(gòu)筑物的破壞如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等;2、建筑物與構(gòu)筑物的破壞212、建筑物與構(gòu)筑物的破壞如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等;2、建筑物與構(gòu)筑物的破壞222、建筑物與構(gòu)筑物的破壞如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等;2、建筑物與構(gòu)筑物的破壞233、山體等自然物的破壞。如山崩、滑坡等;3、山體等自然物的破壞。如山崩、滑坡等;244、海嘯。海底地震引起的巨大海浪沖上海岸,可造成沿海地區(qū)的破壞;4、海嘯。25二、次生災(zāi)害:

直接災(zāi)害發(fā)生后,破壞了自然或社會(huì)原有的平衡、穩(wěn)定狀態(tài),從而引發(fā)出的災(zāi)害。有時(shí),次生災(zāi)害所造成的傷亡和損失比直接災(zāi)害還大。1、火災(zāi)由震后火源失控引起;1923年日本關(guān)東地震,東京市內(nèi)227處起火,33處未能撲滅造成火災(zāi)蔓,舊市區(qū)燒毀約50%;橫濱市燒毀80%,死亡10萬。主要的次生災(zāi)害有:

二、次生災(zāi)害:直接災(zāi)害發(fā)生后,破壞了自然或社會(huì)原有的262、水災(zāi)。由水壩決口或山崩擁塞河道等引起;3、毒氣泄漏。由建筑物或裝置破壞等引起;4、瘟疫。由震后生存環(huán)境的嚴(yán)重破壞而引起.2、水災(zāi)。3、毒氣泄漏。4、瘟疫。27三、工程結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象1、結(jié)構(gòu)喪失整體性

2、承重結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足

3、結(jié)構(gòu)變形過大導(dǎo)致倒塌三、工程結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象1、結(jié)構(gòu)喪失整體性2、承重結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足28

4、結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接支撐失效三、工程結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象1、結(jié)構(gòu)喪失整體性

2、承重結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足

3、結(jié)構(gòu)變形過大導(dǎo)致倒塌4、結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接支撐失效三、工程結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象1、結(jié)構(gòu)喪失整29

5、地基失效

6、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞

4、結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接支撐失效三、工程結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象1、結(jié)構(gòu)喪失整體性

2、承重結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足

3、結(jié)構(gòu)變形過大導(dǎo)致倒塌5、地基失效6、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞4、結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接支撐失效30

抗震設(shè)防的基本要求

通過抗震設(shè)防,減輕建筑的破壞,避免人員死亡,減輕經(jīng)濟(jì)損失。一、抗震設(shè)防目標(biāo)及方法1.總目標(biāo)

具體通過“三水準(zhǔn)”的抗震設(shè)防要求和“兩階段”的抗震設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)。2.“三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防目標(biāo)

當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí),一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用。

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。

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。

簡稱為:“小震不壞,中震可修,大震不倒”??拐鹪O(shè)防的基本要求通過抗震設(shè)防,減輕建筑的破壞,避313.“三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防是對(duì)單一水準(zhǔn)設(shè)防的改進(jìn),

單一水準(zhǔn)設(shè)防思想是我國《74規(guī)范》、《78規(guī)范》和目前許多國家采用的設(shè)防思想。

設(shè)防目標(biāo)是:當(dāng)遭遇相當(dāng)于設(shè)計(jì)烈度的地震時(shí),建筑物的損壞不致使人民生命財(cái)產(chǎn)和重要生產(chǎn)設(shè)備遭受危害,建筑物不需修理或經(jīng)一般修理仍可繼續(xù)使用。1989年美國LomaPreita地震(7.1級(jí)),死亡65人,直接經(jīng)濟(jì)損失(建筑物破壞重建)80億美元,間接經(jīng)濟(jì)損失150億美元。1994年美國Northridge地震(6.7級(jí)),傷亡不多,經(jīng)濟(jì)損失為200億美元。1995年日本阪神地震(7.2級(jí)),經(jīng)濟(jì)損失為1000億美元。1999年臺(tái)灣集集地震(7.3級(jí)),經(jīng)濟(jì)損失為94億美元。

單一設(shè)防目標(biāo)不適合當(dāng)前現(xiàn)代化發(fā)展要求,應(yīng)研究開發(fā)下一代性能設(shè)計(jì)規(guī)范和抗震設(shè)計(jì)方法。3.“三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防是對(duì)單一水準(zhǔn)設(shè)防的改進(jìn),單一水324.“兩階段”抗震設(shè)計(jì)方法第一階段:

對(duì)絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行小震作用下的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承載力驗(yàn)算;在此基礎(chǔ)上對(duì)各類結(jié)構(gòu)按規(guī)定要求采取抗震措施。第二階段:

對(duì)一些規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)進(jìn)行大震作用下的彈塑性變形驗(yàn)算。

有特殊要求的建筑、地震易倒塌的建筑、有明顯薄弱層的建筑,不規(guī)則的建筑等4.“兩階段”抗震設(shè)計(jì)方法第一階段:對(duì)絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)33二、抗震設(shè)防范圍

抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的所有新建建筑工程均必需進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

規(guī)范適用于6-9度地區(qū)抗震設(shè)計(jì)及隔震、消能減震設(shè)計(jì)。

超過9度的地區(qū)和行業(yè)有特殊要求的工業(yè)建筑按有關(guān)專門規(guī)定執(zhí)行。三、抗震設(shè)防依據(jù)一般情況下采用抗震設(shè)防烈度。

在一定條件下可采用抗震設(shè)防區(qū)劃提供的地震動(dòng)參數(shù)。二、抗震設(shè)防范圍抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的所有新34四、抗震設(shè)防分類及抗震設(shè)防措施建筑類別不同,抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)也不同。抗震次要建筑丁類

除甲乙丁類以外的一般建筑丙類

地震時(shí)使用功能不能中斷需盡快恢復(fù)的建筑乙類

重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑甲類

設(shè)防分類1.抗震設(shè)防分類

國家技術(shù)監(jiān)督局和建設(shè)部在1995年4月19日公布了《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223。

該標(biāo)準(zhǔn)主要以地震中和地震后房屋的損壞對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的影響的程度大小,將建筑分成4個(gè)抗震設(shè)防類別。

國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和建設(shè)部在2001年7月20日公布了《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001。該規(guī)范對(duì)上面標(biāo)準(zhǔn)作了修改。四、抗震設(shè)防分類及抗震設(shè)防措施建筑類別不同,抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)也35A、中央級(jí)、省級(jí)的電視調(diào)頻廣播發(fā)射塔建筑,國際電信樓、國際海纜登陸站、國際衛(wèi)星地球站、中央級(jí)的電信樞紐(含衛(wèi)星地球站)。B、研究、中試生產(chǎn)和存放劇毒生物制品和天然人工細(xì)菌與病毒(如鼠疫、霍亂、傷寒等)的建筑。C、三級(jí)特等醫(yī)院的住院部、醫(yī)技樓、門診部。抗震次要建筑丁類

除甲乙丁類以外的一般建筑丙類

地震時(shí)使用功能不能中斷需盡快恢復(fù)的建筑乙類

重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑甲類

設(shè)防分類A、中央級(jí)、省級(jí)的電視調(diào)頻廣播發(fā)射塔建筑,國際電信樓、國際海36應(yīng)允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低,但抗震設(shè)防烈度為6度時(shí)不應(yīng)降低丁類應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度度的要求丙類一般情況下,當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6-8度時(shí),應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高1度的要求;當(dāng)9度時(shí),應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求,對(duì)較小的乙類建筑,當(dāng)其結(jié)構(gòu)改用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型時(shí),應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震措施乙類當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6-8度時(shí),應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高1度的要求;當(dāng)為9度時(shí),應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求甲類抗震措施較小乙類建筑:工礦企業(yè)的變電所、空壓站以及城市供水水源的泵房等??拐鹦阅茌^好的結(jié)構(gòu)類型指鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。2.抗震設(shè)防措施

抗震措施:除結(jié)構(gòu)地震作用計(jì)算和抗力計(jì)算以外的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容,包括抗震構(gòu)造措施。

抗震構(gòu)造措施:一般不須計(jì)算而對(duì)結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分必須采取的各種細(xì)部要求。應(yīng)允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低,但抗震設(shè)防烈度為6373.地震作用一般情況下仍應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求丁類

應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求丙類

應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求乙類

按地震安全性評(píng)價(jià)結(jié)果確定甲類

地震作用

在設(shè)防烈度為6度時(shí),除規(guī)范有具體規(guī)定外,對(duì)乙、丙、丁類建筑可不進(jìn)行地震作用計(jì)算。3.地震作用一般情況下仍應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求丁類38建筑抗震概念設(shè)計(jì)一、定義與基本內(nèi)容

根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過程稱為概念設(shè)計(jì)。

基本內(nèi)容有三部分:1.建筑設(shè)計(jì)應(yīng)重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性;

2.合理的建筑結(jié)構(gòu)體系選擇;

3.抗側(cè)力結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的延性設(shè)計(jì)。建筑抗震概念設(shè)計(jì)一、定義與基本內(nèi)容根據(jù)地震災(zāi)害和工程39二、建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性

建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性對(duì)抗震能力的重要影響的認(rèn)識(shí)始自若干現(xiàn)代建筑在地震中的表現(xiàn)。

最為典型的例子是1972年2月23日南美洲的馬那瓜地震。

馬那瓜有相距不遠(yuǎn)的兩幢高層建筑,一幢為十五層高的中央銀行大廈,另一幢為18層高的美洲銀行大廈。當(dāng)?shù)氐卣鹆叶裙烙?jì)為8度。一幢破壞嚴(yán)重,震后拆除;另一幢輕微損壞,稍加修理便恢復(fù)使用。二、建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性對(duì)抗震能力的重要40馬那瓜中央銀行大廈試問:那一幢破壞嚴(yán)重呢?馬那瓜美洲銀行大廈馬那瓜中央銀行大廈試問:馬那瓜美洲銀行大廈411)平面不規(guī)則4個(gè)樓梯間偏置塔樓西端,西端有填充墻。4層以上的樓板僅為5cm厚,擱置在高45cm長14m小梁上。

2)豎向不規(guī)則塔樓上部(4層樓面以上),北、東、西三面布置了密集的小柱子,共64根,支承在4層樓板水平處的過渡大梁上,大梁又支承在其下面的10根1m×1.55m的柱子上(間距9.4m)。上下兩部分嚴(yán)重不均勻,不連續(xù)。主要破壞:第4層與第5層之間(豎向剛度和承載力突變),周圍柱子嚴(yán)重開裂,柱鋼筋壓屈;橫向裂縫貫穿3層以上的所有樓板(有的寬達(dá)1cm),直至電梯井東側(cè);塔樓西立面、其他立面窗下和電梯井處的空心磚填充墻及其它非結(jié)構(gòu)構(gòu)件均嚴(yán)重破壞或倒塌。震后計(jì)算分析結(jié)果:1.結(jié)構(gòu)存在十分嚴(yán)重扭轉(zhuǎn)效應(yīng);2.塔樓3層以上北面和南面大多數(shù)柱子抗剪能力大大不足,率先破壞;3.水平地震作用下,柔而長的樓板產(chǎn)生可觀的豎向運(yùn)動(dòng)等。

馬那瓜中央銀行大廈

結(jié)構(gòu)是均勻?qū)ΨQ的,基本的抗側(cè)力體系包括4個(gè)L形的桶體,對(duì)稱地由連梁連接起來,這些連梁在地震時(shí)遭到剪切破壞,是整個(gè)結(jié)構(gòu)能觀察到的主要破壞。分析表明:1.對(duì)稱的結(jié)構(gòu)布置及相對(duì)剛強(qiáng)的聯(lián)肢墻,有效地限制了側(cè)向位移,并防止了明顯的扭轉(zhuǎn)效應(yīng);2.避免了長跨度樓板和砌體填充墻的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞;3.當(dāng)連梁剪切破壞后,結(jié)構(gòu)體系的位移雖有明顯增加,但由于抗震墻提供了較大的側(cè)向剛度,位移量得到控制。美洲銀行1)平面不規(guī)則馬那瓜美洲42不規(guī)則類型

定義扭轉(zhuǎn)不規(guī)則樓層的最大彈性水平位移(或?qū)娱g位移),大于該樓層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移)平均值的1.2倍凹凸不規(guī)則結(jié)構(gòu)平面凹進(jìn)的一側(cè)尺寸,大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%樓板局部不連續(xù)樓板的尺寸和平面剛度急劇變化,例如,有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的30%,或較大的樓層錯(cuò)層平面不規(guī)則的類型扭轉(zhuǎn)不規(guī)則凹凸角不規(guī)則不規(guī)則類型43局部不連續(xù)大開洞錯(cuò)層不規(guī)則類型

定義扭轉(zhuǎn)不規(guī)則樓層的最大彈性水平位移(或?qū)娱g位移),大于該樓層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移)平均值的1.2倍凹凸不規(guī)則結(jié)構(gòu)平面凹進(jìn)的一側(cè)尺寸,大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%樓板局部不連續(xù)樓板的尺寸和平面剛度急劇變化,例如,有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的30%,或較大的樓層錯(cuò)層平面不規(guī)則的類型局部不連續(xù)大開洞錯(cuò)層不規(guī)則類型44不規(guī)則類型

定義側(cè)向剛度不規(guī)則該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%,或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80%;除頂層外,局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件(柱、抗震墻、抗震支撐)的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件(梁、桁架等向下傳遞樓層承載力突變抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%豎向不規(guī)則的類型沿豎向的側(cè)向剛度不規(guī)則(有柔軟層)豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)不規(guī)則類型45豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)屈服抗剪強(qiáng)度不均勻(有薄弱層)

嚴(yán)重不規(guī)則是指體型復(fù)雜,多項(xiàng)不規(guī)則指標(biāo)超過表中指標(biāo)或某一項(xiàng)大大超過規(guī)定值,具有嚴(yán)重的抗震薄弱環(huán)節(jié),將會(huì)導(dǎo)致地震破壞的嚴(yán)重后果者。注:以上規(guī)定主要針對(duì)鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)的多層和高層建筑。不規(guī)則類型

定義側(cè)向剛度不規(guī)則該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%,或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80%;除頂層外,局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件(柱、抗震墻、抗震支撐)的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件(梁、桁架等向下傳遞)樓層承載力突變抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%豎向不規(guī)則的類型豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)屈服抗剪強(qiáng)度不均勻嚴(yán)重不規(guī)則是指體型復(fù)46二、結(jié)構(gòu)體系的合理選擇

抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的關(guān)鍵問題,結(jié)構(gòu)方案的選取是否合理,對(duì)安全性和經(jīng)濟(jì)性起決定性作用。規(guī)范規(guī)定:1.結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計(jì)算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。

受力明確、傳力合理、傳力路線不間斷、抗震分析與實(shí)際表現(xiàn)相符合。二、結(jié)構(gòu)體系的合理選擇抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的關(guān)472.應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。

由于柱子的數(shù)量較少或承載能力較弱,部分柱子退出工作后,整個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)喪失了對(duì)豎向荷載的承載能力。

抗震設(shè)計(jì)的一個(gè)重要原則是結(jié)構(gòu)應(yīng)有必要的贅余度和內(nèi)力重分配的功能。2.應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失抗震483.結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具備必要的承載能力,良好的變形能力和消耗地震能量的能力。

足夠的承載力和變形能力是需要同時(shí)滿足的。

有較大的變形能力而缺少較高的抗側(cè)向力的能力如鋼或鋼筋混凝土純框架,由于在不大的地震作用下會(huì)產(chǎn)生較大的變形,導(dǎo)致非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞或結(jié)構(gòu)本身的失穩(wěn)。3.結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具備必要的承載能力,良好的變形能力和消49

有較高的承載能力而缺少較大變形能力如不加約束的砌體結(jié)構(gòu),很容易引起脆性破壞而倒塌。

必要的承載能力和良好的變形能力的結(jié)合便是結(jié)構(gòu)在地震作用下具有的耗能能力。

足夠的承載力和變形能力是需要同時(shí)滿足的。有較高的承載能力而缺少較大變形能力如必要的承50三、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性

結(jié)構(gòu)的變形能力取決于組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件及其連接的延性水平。

規(guī)范對(duì)各類結(jié)構(gòu)采取的抗震措施,基本上是提高各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性水平。這些抗震措施是:采用水平向(圈梁)和豎向(構(gòu)造柱、芯柱)混凝土構(gòu)件,加強(qiáng)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的約束,或采用配筋砌體;使砌體在發(fā)生裂縫后不致坍塌和散落,地震時(shí)不致喪失對(duì)重力荷載的承載能力;2.避免混凝土結(jié)構(gòu)的脆性破壞(包括混凝土壓碎、構(gòu)件剪切破壞、鋼筋同混凝土粘結(jié)破壞)先于鋼筋的屈服;3.避免鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體和局部失穩(wěn),保證節(jié)點(diǎn)焊接部位(焊縫和母材)在地震時(shí)不致開裂。三、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性結(jié)構(gòu)的變形能力取決于組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件51四、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件

非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附屬機(jī)電設(shè)備,自身及其與結(jié)構(gòu)主體的連接,應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。附著于樓、屋面結(jié)構(gòu)上的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)有可靠的連接或錨固,避免地震時(shí)倒塌傷人或砸壞重要設(shè)備。圍護(hù)墻和隔墻應(yīng)考慮對(duì)結(jié)構(gòu)抗震的不利影響,避免不合理設(shè)置而導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)的破壞。3.幕墻、裝飾貼面與主體結(jié)構(gòu)應(yīng)有可靠連接,避免地震時(shí)脫落傷人。安裝在建筑上的附屬機(jī)械、電氣設(shè)備系統(tǒng)的支座和連接,應(yīng)符合地震時(shí)使用功能的要求,且不應(yīng)導(dǎo)致相關(guān)部件的損壞。四、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附52什么叫震源、震中、震中距?地球內(nèi)部發(fā)生地震的地方叫震源;震源在地面上的投影點(diǎn)稱為震中;震中及其附近的地方稱為震中區(qū),也稱極震區(qū);從震中到地面上任何一點(diǎn)的距離稱為震中距。什么叫震源、震中、震中距?地球內(nèi)部發(fā)生地震的地方叫震源;震源53地震分類一.按地震成因分類---天然地震包括構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震1.構(gòu)造地震

破壞性地震主要屬于構(gòu)造地震。據(jù)統(tǒng)計(jì),構(gòu)造地震約占世界地震總數(shù)的90%以上。

92%的地震發(fā)生在地殼中,

其余的發(fā)生在地幔上部

地震天然地震人工地震地震分類一.按地震成因分類---天然地震包括構(gòu)造地震、火山地542.火山地震

由于火山作用,如巖漿活動(dòng)、氣體爆炸等引起的地震稱為火山地震,這類地震只占全世界地震的7%左右。

1914年日本櫻島火山爆發(fā),產(chǎn)生的震動(dòng)相當(dāng)于一個(gè)6.7級(jí)地震。

2.火山地震由于火山作用,如巖漿活動(dòng)、氣體爆炸等引起553.陷落地震

由于地下溶洞或礦井頂部塌陷而引起的地震稱為塌陷地震。這類地震的規(guī)模比較小,次數(shù)也很少。

人工地震

因人為因素直接造成的地震是人工地震。

如工業(yè)爆破、地下核爆炸造成的振動(dòng);在深井中進(jìn)行高壓注水以及大水庫蓄水后增加了地殼的壓力,有時(shí)也會(huì)誘發(fā)地震。

1962年3月19日在廣東河源新豐江水庫壩區(qū)發(fā)生了迄今我國最大的水庫誘發(fā)地震,震級(jí)為6.1級(jí)。

---天然地震包括構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震地震天然地震人工地震3.陷落地震由于地下溶洞或礦井頂部塌陷而引起56二.按震源深淺分類淺源地震——震源深度小于60千米的稱為淺源地震。全世界85%以上的地震都是淺源地震。中源地震——震源深度在60至300千米的稱為中源地震。深源地震——震源深度在300千米以上的稱為深源地震。

淺源地震波及范圍小,但破壞力大;深源地震波及范圍大,但破壞力小。2002年6月29日晨1:20發(fā)生于吉林的7.2級(jí)地震,震源深度為540km,無破壞。目前有記錄的最深震源達(dá)720公里。地震分類一.按地震成因分類1960年2月29日發(fā)生于摩洛哥艾加迪爾城的5.8級(jí)地震,深度為3km。震中破壞極為嚴(yán)重,但破壞僅局限在震中8km內(nèi)。二.按震源深淺分類淺源地震——震源深度小于60千米的稱為淺源57地震波地震波是地震發(fā)生時(shí)由震源地方的巖石破裂產(chǎn)生的彈性波。地震波分為體波和面波。體波橫波(S波)縱波(P波)面波瑞利波樂甫波橫波特點(diǎn):周期長、振幅大、波速慢,100-800m/s縱波特點(diǎn):周期短,振幅小,

波速快,200-1400m/s面波比體波衰減慢、振幅大、周期長、傳播遠(yuǎn)。建筑物破壞主要由面波造成。雜波P波開始S波開始面波開始地震波地震波是地震發(fā)生時(shí)由震源地方的巖石破裂產(chǎn)生的彈性波。地58地震被按傳播方式分為三種類型:縱波、橫波和面波[1]??v波是推進(jìn)波,地殼中傳播速度為5.5~7千米/秒,最先到達(dá)震中,又稱P波,它使地面發(fā)生上下振動(dòng),破壞性較弱。橫波是剪切波:在地殼中的傳播速度為3.2~4.0千米/秒,第二個(gè)到達(dá)震中,又稱S波,它使地面發(fā)生前后、左右抖動(dòng),破壞性較強(qiáng)。面波又稱L波,是由縱波與橫波在地表相遇后激發(fā)產(chǎn)生的混合波。其波長大、振幅強(qiáng),只能沿地表面?zhèn)鞑?,是造成建筑物?qiáng)烈破壞的主要因素。地震被按傳播方式分為三種類型:縱波、橫波和面波[1]??v波是594.2震級(jí)與烈度一、地震震級(jí)1.定義

能量越大,震級(jí)就越大;震級(jí)相差一級(jí),能量相差約32倍;相差二級(jí),能量相差1000倍。

反映一次地震本身大小的等級(jí),用M表示式中A表示標(biāo)準(zhǔn)地震儀距震中100km紀(jì)錄的最大水平地動(dòng)位移,單位為微米。2.震級(jí)與能量的關(guān)系一個(gè)6級(jí)地震相當(dāng)于一個(gè)兩萬噸級(jí)的原子彈。

能量E的單位:爾格(1爾格=)4.2震級(jí)與烈度一、地震震級(jí)1.定義能量越大,震級(jí)603.按震級(jí)的地震分類微震---2級(jí)以下。人感覺不到有感地震---2-4級(jí)人有感覺破壞性地震---5級(jí)以上有破壞強(qiáng)烈地震---7級(jí)以上有破壞特大地震---8級(jí)以上有破壞

由于震源深淺、震中距大小等不同,地震造成的破壞也不同。震級(jí)大,破壞力不一定大;震級(jí)小,破壞力不一定就小。3.按震級(jí)的地震分類微震---2級(jí)以下。人感覺不到有61二、地震烈度

一般而言,震級(jí)越大,烈度就越大。同一次地震,震中距小烈度就高,反之烈度就低。影響烈度的因素,除了震級(jí)、震中距外,還與震源深度、地質(zhì)構(gòu)造和地基條件等因素有關(guān)。1.定義及影響因素

一次地震對(duì)某一地區(qū)的影響和破壞程度稱地震烈度,簡稱為烈度。用I表示。2.地震烈度表地震烈度表是評(píng)定烈度的標(biāo)準(zhǔn)和尺度。我國在1980年制定了《中國地震烈度表》?!吨袊卣鹆叶缺怼穼⒌卣鹆叶确譃?-12度。二、地震烈度一般而言,震級(jí)越大,烈度就越大。同一次62無感1室內(nèi)個(gè)別靜止中的人感覺2懸掛物微動(dòng)門、窗輕微作響室內(nèi)少數(shù)靜止中的人感覺3懸掛物明顯擺動(dòng),器皿作響門、窗作響室內(nèi)多數(shù)人感覺。室外少數(shù)人感覺。少數(shù)人夢中驚醒43(2-4)31(22-44)不穩(wěn)定器物翻倒門窗、屋頂、屋架顫動(dòng)作響,灰土掉落。抹灰出現(xiàn)微細(xì)裂縫室內(nèi)普遍感覺。室外多數(shù)人感覺。多數(shù)人夢中驚醒56(5-9)63(45-89)河岸和松軟土出現(xiàn)裂縫。飽和砂層出現(xiàn)噴砂冒水。地面上有的磚煙囪輕度裂縫掉頭損壞——個(gè)別磚瓦掉落、墻體微細(xì)裂縫驚惶失措,倉皇逃出613(10-18)125(90-177)河岸出現(xiàn)坍方。飽和砂層常見噴砂冒水。松軟土上地裂縫較多。大多數(shù)磚煙囪中等破壞輕度破壞——局部破壞開裂,但不妨礙使用大多數(shù)人倉皇逃出725(19-35)250(178-353)干硬土上亦有裂縫。大多數(shù)磚煙囪嚴(yán)重破壞中等破壞——結(jié)構(gòu)受損,需要修理搖晃顛簸,行走困難850(36-71)500(354-707)干硬土上有許多地方出現(xiàn)裂縫,基巖上可能出現(xiàn)裂縫?;?、坍方常見。磚煙囪出現(xiàn)倒塌嚴(yán)重破壞——墻體龜裂,局部倒塌,修復(fù)困難坐立不穩(wěn)。行動(dòng)的人可能摔跤9100(72-141)1000(708-1414)山崩和地震斷裂出現(xiàn)?;鶐r上的拱橋破壞。大多數(shù)磚煙囪從根部破壞或倒毀倒塌——大部倒塌,不堪修復(fù)騎自行車的人會(huì)摔倒。處不穩(wěn)狀態(tài)的人會(huì)摔出幾尺遠(yuǎn)。有拋起感10地震斷裂延續(xù)很長。山崩常見?;鶐r上的拱橋毀壞毀滅11地面劇烈變化,山河改觀12個(gè)別:10%以下少數(shù):10%——50%多數(shù):50%——70%大多數(shù):70%——90%普遍:90%以上速度加速度

其它現(xiàn)象

一般房屋

人的感覺烈度無感1室內(nèi)個(gè)別靜止中的人感覺2懸掛物微動(dòng)門、窗輕微作63二、地震烈度1.地震烈度定義及影響因素2.地震烈度表3.基本烈度

一個(gè)地區(qū)未來50年內(nèi)一般場地條件下可能遭受的具有10%超越概率的地震烈度值稱為該地區(qū)的基本烈度。用Ib表示。

相當(dāng)于475年一遇的最大地震的烈度。

各地區(qū)的基本烈度由《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001)確定。(下圖是原中國地震烈度區(qū)劃圖)基本烈度也稱為偶遇烈度或中震烈度。二、地震烈度1.地震烈度定義及影響因素2.地震烈度表3.基本64《中國地震烈度區(qū)劃圖》《中國地震烈度區(qū)劃圖》65

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)的地震烈度稱為設(shè)防烈度,用Id表示。)規(guī)范規(guī)定:一般情況下,可采用《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》中的地震基本烈度。對(duì)已編制抗震設(shè)防區(qū)劃的城市,可按批準(zhǔn)的抗震設(shè)防烈度進(jìn)行抗震設(shè)防。4.設(shè)防烈度設(shè)防烈度的取值依據(jù):規(guī)范規(guī)定:抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)二、地震烈度1.地震烈度定義及影響因素2.地震烈度表3.基本烈度(偶遇烈度或中震烈度)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)的地震烈66規(guī)范附錄中列出了我國主要城鎮(zhèn)的抗震設(shè)防烈度。如:黑龍江省1.抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g:

綏化,羅北,泰來;2.抗震設(shè)防烈度為6度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g:

哈爾濱(7個(gè)市轄區(qū)),齊齊哈爾(7個(gè)市轄區(qū)),…注:全省縣級(jí)及縣級(jí)以上設(shè)防城鎮(zhèn),設(shè)計(jì)地震分組均為第一組。規(guī)范附錄中列出了我國主要城鎮(zhèn)的抗震設(shè)防烈度。如:黑龍江省1.67

建筑所在地區(qū)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期(50年)內(nèi)出現(xiàn)的頻度最高的烈度。也稱為常遇烈度、小震烈度,用Is表示。其超越概率為63.2%,重現(xiàn)期為50年。5.多遇烈度

6.罕遇烈度

建筑所在地區(qū)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期(50年)內(nèi)具有超越概率2%-3%的地震烈度。也稱為大震烈度,重現(xiàn)期約為2000年。4.設(shè)防烈度二、地震烈度1.地震烈度定義及影響因素2.地震烈度表3.基本烈度(偶遇烈度或中震烈度)建筑所在地區(qū)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期(50年)內(nèi)出現(xiàn)的頻度最5.68三、地震烈度、震級(jí)與地震影響的關(guān)系(1)5.0-5.4級(jí)地震,震中烈度多為六度,其面積小于500平方公里。(2)5.5-5.9級(jí)地震,震中烈度多為七度,其面積不超過200平方公里;六度區(qū)面積也只有數(shù)百平方公里。(3)6.0-6.4級(jí)地震,震中烈度多數(shù)為八度,其面積幾十平方公里;七度區(qū)不超過200平方公里,六度區(qū)數(shù)百平方公里,如震中烈度為七度,則與5.5-5.9級(jí)地震結(jié)果相同。(4)6.5-6.9地震,震中烈度一半為八度,結(jié)果與6.0-6.4級(jí)地震一樣;另一半為九度,其面積小于100平方公里,八度區(qū)不超過500平方公里,七度區(qū)則在1500平方公里以內(nèi)。(1)5.0-5.9級(jí)地震造成人員傷亡者占24%。而僅引起人員死亡的地震更少,只占11.5%。一次5級(jí)多地震中死亡人數(shù)最多為117人,而死亡29人以上的地震都發(fā)生在夜間。

(2)6.0-6.9級(jí)地震有43%造成人員傷亡,而只有人員死亡僅占35%,一次地震死亡人數(shù)最多為600人。震級(jí)與傷亡的關(guān)系三、地震烈度、震級(jí)與地震影響的關(guān)系(1)5.0-5.4級(jí)地震694.3設(shè)計(jì)地震分組請思考:圖中的兩座建筑在經(jīng)歷不同周期特點(diǎn)的地震作用下,那座建筑更易破壞?4.3設(shè)計(jì)地震分組請思考:圖中的兩座建筑在經(jīng)歷不同周期特點(diǎn)的70地震的破壞作用(震害現(xiàn)象)

由地震的原生現(xiàn)象如地震斷層錯(cuò)動(dòng),以及地震波引起的強(qiáng)烈地面振動(dòng)所造成的災(zāi)害。主要有:1、地面破壞。如地面裂縫、錯(cuò)動(dòng)、塌陷、噴水冒砂等;一、直接災(zāi)害:地震的破壞作用(震害現(xiàn)象)由地震的原生現(xiàn)象如地震斷層712、建筑物與構(gòu)筑物的破壞如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等;2、建筑物與構(gòu)筑物的破壞722、建筑物與構(gòu)筑物的破壞如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等;2、建筑物與構(gòu)筑物的破壞732、建筑物與構(gòu)筑物的破壞如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等;2、建筑物與構(gòu)筑物的破壞742、建筑物與構(gòu)筑物的破壞如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等;2、建筑物與構(gòu)筑物的破壞753、山體等自然物的破壞。如山崩、滑坡等;3、山體等自然物的破壞。如山崩、滑坡等;764、海嘯。海底地震引起的巨大海浪沖上海岸,可造成沿海地區(qū)的破壞;4、海嘯。77二、次生災(zāi)害:

直接災(zāi)害發(fā)生后,破壞了自然或社會(huì)原有的平衡、穩(wěn)定狀態(tài),從而引發(fā)出的災(zāi)害。有時(shí),次生災(zāi)害所造成的傷亡和損失比直接災(zāi)害還大。1、火災(zāi)由震后火源失控引起;1923年日本關(guān)東地震,東京市內(nèi)227處起火,33處未能撲滅造成火災(zāi)蔓,舊市區(qū)燒毀約50%;橫濱市燒毀80%,死亡10萬。主要的次生災(zāi)害有:

二、次生災(zāi)害:直接災(zāi)害發(fā)生后,破壞了自然或社會(huì)原有的782、水災(zāi)。由水壩決口或山崩擁塞河道等引起;3、毒氣泄漏。由建筑物或裝置破壞等引起;4、瘟疫。由震后生存環(huán)境的嚴(yán)重破壞而引起.2、水災(zāi)。3、毒氣泄漏。4、瘟疫。79三、工程結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象1、結(jié)構(gòu)喪失整體性

2、承重結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足

3、結(jié)構(gòu)變形過大導(dǎo)致倒塌三、工程結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象1、結(jié)構(gòu)喪失整體性2、承重結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足80

4、結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接支撐失效三、工程結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象1、結(jié)構(gòu)喪失整體性

2、承重結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足

3、結(jié)構(gòu)變形過大導(dǎo)致倒塌4、結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接支撐失效三、工程結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象1、結(jié)構(gòu)喪失整81

5、地基失效

6、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞

4、結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接支撐失效三、工程結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象1、結(jié)構(gòu)喪失整體性

2、承重結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足

3、結(jié)構(gòu)變形過大導(dǎo)致倒塌5、地基失效6、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞4、結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接支撐失效82

抗震設(shè)防的基本要求

通過抗震設(shè)防,減輕建筑的破壞,避免人員死亡,減輕經(jīng)濟(jì)損失。一、抗震設(shè)防目標(biāo)及方法1.總目標(biāo)

具體通過“三水準(zhǔn)”的抗震設(shè)防要求和“兩階段”的抗震設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)。2.“三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防目標(biāo)

當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí),一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用。

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。

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。

簡稱為:“小震不壞,中震可修,大震不倒”??拐鹪O(shè)防的基本要求通過抗震設(shè)防,減輕建筑的破壞,避833.“三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防是對(duì)單一水準(zhǔn)設(shè)防的改進(jìn),

單一水準(zhǔn)設(shè)防思想是我國《74規(guī)范》、《78規(guī)范》和目前許多國家采用的設(shè)防思想。

設(shè)防目標(biāo)是:當(dāng)遭遇相當(dāng)于設(shè)計(jì)烈度的地震時(shí),建筑物的損壞不致使人民生命財(cái)產(chǎn)和重要生產(chǎn)設(shè)備遭受危害,建筑物不需修理或經(jīng)一般修理仍可繼續(xù)使用。1989年美國LomaPreita地震(7.1級(jí)),死亡65人,直接經(jīng)濟(jì)損失(建筑物破壞重建)80億美元,間接經(jīng)濟(jì)損失150億美元。1994年美國Northridge地震(6.7級(jí)),傷亡不多,經(jīng)濟(jì)損失為200億美元。1995年日本阪神地震(7.2級(jí)),經(jīng)濟(jì)損失為1000億美元。1999年臺(tái)灣集集地震(7.3級(jí)),經(jīng)濟(jì)損失為94億美元。

單一設(shè)防目標(biāo)不適合當(dāng)前現(xiàn)代化發(fā)展要求,應(yīng)研究開發(fā)下一代性能設(shè)計(jì)規(guī)范和抗震設(shè)計(jì)方法。3.“三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防是對(duì)單一水準(zhǔn)設(shè)防的改進(jìn),單一水844.“兩階段”抗震設(shè)計(jì)方法第一階段:

對(duì)絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行小震作用下的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承載力驗(yàn)算;在此基礎(chǔ)上對(duì)各類結(jié)構(gòu)按規(guī)定要求采取抗震措施。第二階段:

對(duì)一些規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)進(jìn)行大震作用下的彈塑性變形驗(yàn)算。

有特殊要求的建筑、地震易倒塌的建筑、有明顯薄弱層的建筑,不規(guī)則的建筑等4.“兩階段”抗震設(shè)計(jì)方法第一階段:對(duì)絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)85二、抗震設(shè)防范圍

抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的所有新建建筑工程均必需進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

規(guī)范適用于6-9度地區(qū)抗震設(shè)計(jì)及隔震、消能減震設(shè)計(jì)。

超過9度的地區(qū)和行業(yè)有特殊要求的工業(yè)建筑按有關(guān)專門規(guī)定執(zhí)行。三、抗震設(shè)防依據(jù)一般情況下采用抗震設(shè)防烈度。

在一定條件下可采用抗震設(shè)防區(qū)劃提供的地震動(dòng)參數(shù)。二、抗震設(shè)防范圍抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的所有新86四、抗震設(shè)防分類及抗震設(shè)防措施建筑類別不同,抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)也不同??拐鸫我ㄖ☆?/p>

除甲乙丁類以外的一般建筑丙類

地震時(shí)使用功能不能中斷需盡快恢復(fù)的建筑乙類

重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑甲類

設(shè)防分類1.抗震設(shè)防分類

國家技術(shù)監(jiān)督局和建設(shè)部在1995年4月19日公布了《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223。

該標(biāo)準(zhǔn)主要以地震中和地震后房屋的損壞對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的影響的程度大小,將建筑分成4個(gè)抗震設(shè)防類別。

國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和建設(shè)部在2001年7月20日公布了《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001。該規(guī)范對(duì)上面標(biāo)準(zhǔn)作了修改。四、抗震設(shè)防分類及抗震設(shè)防措施建筑類別不同,抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)也87A、中央級(jí)、省級(jí)的電視調(diào)頻廣播發(fā)射塔建筑,國際電信樓、國際海纜登陸站、國際衛(wèi)星地球站、中央級(jí)的電信樞紐(含衛(wèi)星地球站)。B、研究、中試生產(chǎn)和存放劇毒生物制品和天然人工細(xì)菌與病毒(如鼠疫、霍亂、傷寒等)的建筑。C、三級(jí)特等醫(yī)院的住院部、醫(yī)技樓、門診部。抗震次要建筑丁類

除甲乙丁類以外的一般建筑丙類

地震時(shí)使用功能不能中斷需盡快恢復(fù)的建筑乙類

重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑甲類

設(shè)防分類A、中央級(jí)、省級(jí)的電視調(diào)頻廣播發(fā)射塔建筑,國際電信樓、國際海88應(yīng)允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低,但抗震設(shè)防烈度為6度時(shí)不應(yīng)降低丁類應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度度的要求丙類一般情況下,當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6-8度時(shí),應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高1度的要求;當(dāng)9度時(shí),應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求,對(duì)較小的乙類建筑,當(dāng)其結(jié)構(gòu)改用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型時(shí),應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震措施乙類當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6-8度時(shí),應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高1度的要求;當(dāng)為9度時(shí),應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求甲類抗震措施較小乙類建筑:工礦企業(yè)的變電所、空壓站以及城市供水水源的泵房等??拐鹦阅茌^好的結(jié)構(gòu)類型指鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。2.抗震設(shè)防措施

抗震措施:除結(jié)構(gòu)地震作用計(jì)算和抗力計(jì)算以外的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容,包括抗震構(gòu)造措施。

抗震構(gòu)造措施:一般不須計(jì)算而對(duì)結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分必須采取的各種細(xì)部要求。應(yīng)允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低,但抗震設(shè)防烈度為6893.地震作用一般情況下仍應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求丁類

應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求丙類

應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求乙類

按地震安全性評(píng)價(jià)結(jié)果確定甲類

地震作用

在設(shè)防烈度為6度時(shí),除規(guī)范有具體規(guī)定外,對(duì)乙、丙、丁類建筑可不進(jìn)行地震作用計(jì)算。3.地震作用一般情況下仍應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求丁類90建筑抗震概念設(shè)計(jì)一、定義與基本內(nèi)容

根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過程稱為概念設(shè)計(jì)。

基本內(nèi)容有三部分:1.建筑設(shè)計(jì)應(yīng)重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性;

2.合理的建筑結(jié)構(gòu)體系選擇;

3.抗側(cè)力結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的延性設(shè)計(jì)。建筑抗震概念設(shè)計(jì)一、定義與基本內(nèi)容根據(jù)地震災(zāi)害和工程91二、建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性

建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性對(duì)抗震能力的重要影響的認(rèn)識(shí)始自若干現(xiàn)代建筑在地震中的表現(xiàn)。

最為典型的例子是1972年2月23日南美洲的馬那瓜地震。

馬那瓜有相距不遠(yuǎn)的兩幢高層建筑,一幢為十五層高的中央銀行大廈,另一幢為18層高的美洲銀行大廈。當(dāng)?shù)氐卣鹆叶裙烙?jì)為8度。一幢破壞嚴(yán)重,震后拆除;另一幢輕微損壞,稍加修理便恢復(fù)使用。二、建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性對(duì)抗震能力的重要92馬那瓜中央銀行大廈試問:那一幢破壞嚴(yán)重呢?馬那瓜美洲銀行大廈馬那瓜中央銀行大廈試問:馬那瓜美洲銀行大廈931)平面不規(guī)則4個(gè)樓梯間偏置塔樓西端,西端有填充墻。4層以上的樓板僅為5cm厚,擱置在高45cm長14m小梁上。

2)豎向不規(guī)則塔樓上部(4層樓面以上),北、東、西三面布置了密集的小柱子,共64根,支承在4層樓板水平處的過渡大梁上,大梁又支承在其下面的10根1m×1.55m的柱子上(間距9.4m)。上下兩部分嚴(yán)重不均勻,不連續(xù)。主要破壞:第4層與第5層之間(豎向剛度和承載力突變),周圍柱子嚴(yán)重開裂,柱鋼筋壓屈;橫向裂縫貫穿3層以上的所有樓板(有的寬達(dá)1cm),直至電梯井東側(cè);塔樓西立面、其他立面窗下和電梯井處的空心磚填充墻及其它非結(jié)構(gòu)構(gòu)件均嚴(yán)重破壞或倒塌。震后計(jì)算分析結(jié)果:1.結(jié)構(gòu)存在十分嚴(yán)重扭轉(zhuǎn)效應(yīng);2.塔樓3層以上北面和南面大多數(shù)柱子抗剪能力大大不足,率先破壞;3.水平地震作用下,柔而長的樓板產(chǎn)生可觀的豎向運(yùn)動(dòng)等。

馬那瓜中央銀行大廈

結(jié)構(gòu)是均勻?qū)ΨQ的,基本的抗側(cè)力體系包括4個(gè)L形的桶體,對(duì)稱地由連梁連接起來,這些連梁在地震時(shí)遭到剪切破壞,是整個(gè)結(jié)構(gòu)能觀察到的主要破壞。分析表明:1.對(duì)稱的結(jié)構(gòu)布置及相對(duì)剛強(qiáng)的聯(lián)肢墻,有效地限制了側(cè)向位移,并防止了明顯的扭轉(zhuǎn)效應(yīng);2.避免了長跨度樓板和砌體填充墻的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞;3.當(dāng)連梁剪切破壞后,結(jié)構(gòu)體系的位移雖有明顯增加,但由于抗震墻提供了較大的側(cè)向剛度,位移量得到控制。美洲銀行1)平面不規(guī)則馬那瓜美洲94不規(guī)則類型

定義扭轉(zhuǎn)不

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