第一章-1-工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)地震基礎(chǔ)知識(shí)

第一章-1-工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)地震基礎(chǔ)知識(shí)第一頁(yè)，共67頁(yè)。工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)目錄

第一章地震基礎(chǔ)知識(shí)與工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防第二章場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)抗震第三章工程結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析與抗震驗(yàn)算第四章砌體結(jié)構(gòu)的房屋抗震設(shè)計(jì)第五章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的房屋抗震設(shè)計(jì)第六章結(jié)構(gòu)隔震、減震設(shè)計(jì)與制振技術(shù)簡(jiǎn)介第二頁(yè)，共67頁(yè)。工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工程結(jié)構(gòu)抗震

是將地球物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地震學(xué)、工程力學(xué)（材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)靜力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)）、結(jié)構(gòu)工程學(xué)（鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)學(xué)、地基與基礎(chǔ)）、施工技術(shù)等多方面理論予以綜合，針對(duì)建造的建筑物在地震作用下必須安全這一目的而產(chǎn)生一門科學(xué)體系。學(xué)習(xí)本門課要達(dá)到如下目的掌握抗震的基本知識(shí)、基本理論、基本技能，了解抗震設(shè)計(jì)的一般規(guī)律；培養(yǎng)運(yùn)用規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，查閱技術(shù)資料的能力和抗震計(jì)算能力；了解結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的新理論、新方法及抗震理論、方法的發(fā)展趨勢(shì)。第三頁(yè)，共67頁(yè)。人為災(zāi)害：火災(zāi)、污染（大氣、水、海洋）、核泄漏、戰(zhàn)爭(zhēng)等；自然災(zāi)害：地震災(zāi)害是群災(zāi)之首，它具有突發(fā)性和不可預(yù)測(cè)性，以及頻度較高，并產(chǎn)生嚴(yán)重次生災(zāi)害，對(duì)社會(huì)也會(huì)產(chǎn)生很大影響等特點(diǎn)。

1.1地震災(zāi)害概述一、地震是群災(zāi)之首災(zāi)害自然災(zāi)害人為災(zāi)害Chapter1第1章地震基礎(chǔ)知識(shí)與工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防第四頁(yè)，共67頁(yè)。引致災(zāi)害的自然作用災(zāi)害類別氣象方面極端雨量太多洪災(zāi)太少干旱極端氣溫太高熱浪太低霜凍、大風(fēng)雪極端強(qiáng)風(fēng)臺(tái)風(fēng)、龍卷風(fēng)地貌方面板塊活動(dòng)地震、海嘯、火山爆發(fā)重力作用泥石流、雪崩生物方面與動(dòng)物、微生物有關(guān)蝗蟲(chóng)、白蟻等蟲(chóng)害細(xì)菌或病毒疾病︰如傷寒、“非典”、瘟疫與植物有關(guān)真菌病害︰如小麥的鐵銹病數(shù)量激增野草蔓延、赤潮自然災(zāi)害Chapter1第五頁(yè)，共67頁(yè)。死亡24人，經(jīng)濟(jì)損失94億美元。第六頁(yè)，共67頁(yè)。第七頁(yè)，共67頁(yè)。云林縣六市中山國(guó)寶二期大樓座落在大智路上，為12層鋼筋混凝土住宅和商務(wù)混合大樓，其中二棟自樓梯間相接處分裂，東側(cè)樓6層以下全部塌陷，并向東側(cè)倒在鄰房4層樓公寓上。西側(cè)樓5層以下全部倒塌，并向西傾倒在另一棟大樓上，柱子間距介于8米到10米，且柱子數(shù)量偏少。第八頁(yè)，共67頁(yè)。彰化縣員林鎮(zhèn)邦富貴名門大樓座落在中山路惠明街口，為16層鋼筋混凝土集合住宅大樓。地震時(shí)其中一棟傾倒靠在呈L型平面大樓上，柱子間距7至10米。造成傾倒的原因是底層柱子數(shù)量少，間距太大。第九頁(yè)，共67頁(yè)。第十頁(yè)，共67頁(yè)。

柱子內(nèi)埋設(shè)管線（水、排水、電、煤氣、電話）等，雖然節(jié)省了空間，但大大降低了柱子的有效承重截面積，造成破壞。

第十一頁(yè)，共67頁(yè)。第十二頁(yè)，共67頁(yè)。第十三頁(yè)，共67頁(yè)。唐山大地震1976年7月28日3時(shí)42分54秒，在河北省唐山、豐南一帶（東經(jīng)118.0度，北緯39.4度），發(fā)生了7.8級(jí)強(qiáng)烈地震，震中區(qū)烈度11度。地震波及天津市和北京市。這次地震發(fā)生在工礦企業(yè)集中、人口稠密的城市，極震區(qū)內(nèi)工礦設(shè)施大部分毀壞，主要表現(xiàn)為廠房屋頂塌落，圍護(hù)墻多數(shù)倒塌，高層建筑和一般民房幾乎全部坍塌。震區(qū)內(nèi)普遍發(fā)生鐵路路基下沉，鐵軌彎曲變形；公路路面開(kāi)裂；橋墩錯(cuò)動(dòng)、傾倒，梁體移動(dòng)及墜落等。但是地下礦井的破壞比地面建筑輕得多。

150萬(wàn)人口中死亡24萬(wàn)，傷16萬(wàn)；直接經(jīng)濟(jì)損失100億元，震后重建費(fèi)用100億元。第十四頁(yè)，共67頁(yè)。

唐山市文化路青年宮，為磚混結(jié)構(gòu)的二層樓房，7.8級(jí)地震時(shí)倒塌一層，7.1級(jí)地震時(shí)除四根門柱外，全部坍塌。第十五頁(yè)，共67頁(yè)。

開(kāi)灤煤礦醫(yī)院，為磚混結(jié)構(gòu)的五層樓房（局部七層），僅西部轉(zhuǎn)角殘存。第十六頁(yè)，共67頁(yè)。

唐山市開(kāi)灤煤礦救護(hù)樓，為磚混結(jié)構(gòu)人字木屋架的三層樓房，墻倒頂塌。

第十七頁(yè)，共67頁(yè)。

唐山市河北省煤礦設(shè)計(jì)院，磚混結(jié)構(gòu)的樓房局部倒塌。第十八頁(yè)，共67頁(yè)。

唐山地區(qū)交通局，磚混結(jié)構(gòu)的三層辦公樓遭到破壞。（此處為唐山地震重點(diǎn)保護(hù)遺跡之一。）第十九頁(yè)，共67頁(yè)。

唐山市河北省礦業(yè)學(xué)院圖書(shū)館，三層高的閱覽室，系裝配式純框架結(jié)構(gòu)，西頭倒毀，東頭框架幸存。（此處為唐山地震重點(diǎn)保護(hù)遺跡之一。）

第二十頁(yè)，共67頁(yè)。唐山市機(jī)車車輛廠震后概貌。第二十一頁(yè)，共67頁(yè)。震后工廠廠區(qū)第二十二頁(yè)，共67頁(yè)。印度大地震

當(dāng)?shù)貢r(shí)間2001年1月26日上午8時(shí)46分（北京時(shí)間2001年1月26日11時(shí)16分36.4秒，國(guó)際時(shí)間2001年1月26日03時(shí)16分40秒），在印度西北部古吉拉特邦發(fā)生一次強(qiáng)烈地震。據(jù)印度地震部門測(cè)定，這次地震為里氏7.9級(jí)，震中位于北緯23.6度和東經(jīng)69.8度。至31日止，地震發(fā)生后已發(fā)生了196次余震。

死亡人數(shù)達(dá)16403人，受傷人數(shù)達(dá)55863人，經(jīng)濟(jì)損失45億美元。第二十三頁(yè)，共67頁(yè)。

為了省錢，近年興建的建筑物沒(méi)有抗震結(jié)構(gòu)，使地震的傷亡加重。第二十四頁(yè)，共67頁(yè)。震后現(xiàn)場(chǎng)情況第二十五頁(yè)，共67頁(yè)。第二十六頁(yè)，共67頁(yè)。座落在活斷層上的一座二層小學(xué)教學(xué)樓被完全摧毀。第二十七頁(yè)，共67頁(yè)。

7.8級(jí)地震造成達(dá)180公里的破碎帶，水平和垂直錯(cuò)距都很大，引起地表沉陷、隆起、裂縫、液化等地表破壞，同時(shí)造成建筑物的大量毀壞。第二十八頁(yè)，共67頁(yè)。

伊茲米特市一樓房底層空曠，結(jié)構(gòu)不合理，房屋整體傾斜，二樓成了一樓。第二十九頁(yè)，共67頁(yè)。地震時(shí)河床變形，導(dǎo)致跨河公路橋梁跨塌。第三十頁(yè)，共67頁(yè)。人員傷亡慘重第三十一頁(yè)，共67頁(yè)。汶川大地震2008年5月12日14時(shí)28分，四川發(fā)生8.0級(jí)強(qiáng)烈地震，震中位置位于成都北西側(cè)80km的汶川縣，震源深度14km，震中區(qū)烈度在11度。死亡近10萬(wàn)人，受傷39萬(wàn)人，受災(zāi)人口4500萬(wàn)人。倒房450萬(wàn)戶。汶川地震概況：震級(jí)Ms8.0，龍門山斷層，斷裂長(zhǎng)度185km(主震),300km(余震)，震源深度:14km，宏觀烈度6-11，記錄的最大加速度峰值957.7cm/s2。汶川震區(qū)共發(fā)生余震13538次。其中：5.0～5.9級(jí)28次，6.0～6.4級(jí)5次。第三十二頁(yè)，共67頁(yè)?；滤窖蜎](méi)民房，

山上滾石壓壞汽車。山體滑坡與地裂縫第三十三頁(yè)，共67頁(yè)。山體崩塌公路被毀

滑坡塌方淹沒(méi)房屋第三十四頁(yè)，共67頁(yè)。

公路上地面變形和地裂縫毀壞道路。第三十五頁(yè)，共67頁(yè)。砌體結(jié)構(gòu)震害

砌體結(jié)構(gòu)墻體是主要承重構(gòu)件，承受豎向荷載和水平地震作用；砌體具有脆性性質(zhì)，抗剪、抗拉和抗彎能力都很低，房屋的整體延性較差，因此抗震能力較差。凡未經(jīng)合理抗震設(shè)計(jì)的砌體房屋，破壞均相當(dāng)嚴(yán)重。8度到10度區(qū)均有倒塌。

第三十六頁(yè)，共67頁(yè)。底層框架結(jié)構(gòu)破壞

底部框架結(jié)構(gòu)底層框架疊合塌落（北川11度區(qū)）。第三十七頁(yè)，共67頁(yè)。都江堰市華夏廣場(chǎng)小區(qū)，底部?jī)蓪诱w倒塌，上部下坐，五層變成三層第三十八頁(yè)，共67頁(yè)。

框架結(jié)構(gòu)底層柱屈服，柱上下兩端出現(xiàn)塑性鉸?？蚣芙Y(jié)構(gòu)震害調(diào)查第三十九頁(yè)，共67頁(yè)。都江堰市某五層框架結(jié)構(gòu)，整體疊壓式倒塌第四十頁(yè)，共67頁(yè)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)室內(nèi)樓梯梯段板，在反復(fù)荷載作用下，跨中出現(xiàn)貫穿裂縫或塑性鉸。樓梯破壞第四十一頁(yè)，共67頁(yè)。日本本州島大地震2011年3月11日13時(shí)46分在日本本州東海岸附近海域發(fā)生9.0級(jí)地震，震中位于宮城縣以東太平洋海域（北緯38.1,東經(jīng)142.6）震源深度24千米，屬于淺源地震。傷亡：地震已致14063人遇難，13691人失蹤。第四十二頁(yè)，共67頁(yè)。位于日本宮城縣仙臺(tái)市被地震損害的房屋第四十三頁(yè)，共67頁(yè)。位于日本茨城霞浦的鹿行大橋（右）因地震而倒塌，旁邊一座在建設(shè)中的大橋也受到波及。第四十四頁(yè)，共67頁(yè)。在日本仙臺(tái)港口上空拍攝的地震后散落的集裝箱第四十五頁(yè)，共67頁(yè)。在日本宮城縣東松島市一列列車因地震脫軌損壞第四十六頁(yè)，共67頁(yè)。熊熊大火燃燒下的建筑物

第四十七頁(yè)，共67頁(yè)。在日本東北部的福島縣，一座工廠在地震中倒塌

第四十八頁(yè)，共67頁(yè)。崎玉縣的工人在勘察道路受損情況

第四十九頁(yè)，共67頁(yè)。千葉縣浦安市的一條人行步道已經(jīng)在地震中塌陷

第五十頁(yè)，共67頁(yè)。肆虐而來(lái)的海嘯

第五十一頁(yè)，共67頁(yè)。震后又遭海嘯襲擊的慘狀

第五十二頁(yè)，共67頁(yè)。茨城縣水戶市某停車場(chǎng)的汽車已經(jīng)被壓在坍塌的石墻下

第五十三頁(yè)，共67頁(yè)。茨城縣等待外運(yùn)的小汽車已被海嘯沖得七零八落第五十四頁(yè)，共67頁(yè)。海嘯襲來(lái)時(shí)的仙臺(tái)機(jī)場(chǎng)

第五十五頁(yè)，共67頁(yè)。福島縣的居民在查看道路和房屋受損情況

第五十六頁(yè)，共67頁(yè)。在日本名取市，強(qiáng)烈地震引發(fā)的海嘯襲擊一處居民區(qū)

第五十七頁(yè)，共67頁(yè)。美國(guó)加州北嶺地震（7.0級(jí)）

1994年1月17日，2400棟建筑被毀，多處高架公路橋受損，死亡61人，傷7300人，直接經(jīng)濟(jì)損失300億美元，保險(xiǎn)損失104億美元。日本阪神地震（7.2級(jí)）

1995年11月17日，22萬(wàn)棟房屋倒塌或嚴(yán)重?fù)p壞，死亡6348人，傷4萬(wàn)人，經(jīng)濟(jì)損失1000億美元。

2010年4月14日5:39:57在青海省玉樹(shù)藏族自治州玉樹(shù)縣拉秀鄉(xiāng)日麻村，震中北緯33.1度，東經(jīng)96.6度，震源深度6千米，震級(jí)里氏7.1級(jí)，傷亡人數(shù)截止4月25日下午17時(shí)，造成2220人遇難，失蹤70人。中國(guó)青海玉樹(shù)地震（7.1級(jí)）第五十八頁(yè)，共67頁(yè)。二、我國(guó)的地震情況1.我國(guó)是一個(gè)多地震國(guó)家據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)大陸地震約占世界大陸地震的三分之一。

原因是：我國(guó)正好介于地球的兩大地震帶之間。

全世界地震主要分布于以下兩個(gè)帶：（1）環(huán)太平洋地震帶：包括南北美洲的太平洋沿岸和從阿留申群島、堪察加半島、經(jīng)千島群島日本列島南下至我國(guó)臺(tái)灣省，再經(jīng)菲律賓群島轉(zhuǎn)向東南，直到新西蘭。

（2）喜馬拉雅——地中海地震帶：從印度、尼泊爾經(jīng)緬甸至我國(guó)橫斷山脈、喜馬拉雅山區(qū)，越帕米爾高原，經(jīng)中亞細(xì)亞到地中海及其附近。第五十九頁(yè)，共67頁(yè)。喜馬拉雅——地中海地震帶環(huán)太平洋地震帶以上兩個(gè)地震帶釋放的能量，約占全球所有地震釋放能量的98%。

第六十頁(yè)，共67頁(yè)。2.我國(guó)是一個(gè)地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家1920年寧夏海原地震（8.5級(jí)）死亡23.4萬(wàn)人。1976年河北唐山地震（7.8級(jí)）死亡24.2萬(wàn)人。

中國(guó)地震活動(dòng)頻度高、強(qiáng)度大、震源淺，分布廣，是一個(gè)震災(zāi)嚴(yán)重的國(guó)家。1900年以來(lái)，中國(guó)死于地震的人數(shù)達(dá)55萬(wàn)之多，占全球地震死亡人數(shù)的53%；1949年以來(lái)，100多次破壞性地震襲擊了22個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市），其中涉及東部地區(qū)14個(gè)省份，造成27萬(wàn)余人喪生，占全國(guó)各類災(zāi)害死亡人數(shù)的54%，地震成災(zāi)面積達(dá)30多萬(wàn)平方公里，房屋倒塌達(dá)700萬(wàn)間。20世紀(jì)全球兩次死亡20萬(wàn)人以上的大地震均發(fā)生于我國(guó)。第六十一頁(yè)，共67頁(yè)。

我國(guó)歷史上最大的地震

1556年1920年1976年陜西華縣寧夏海原河北唐山

8.5級(jí)8.6級(jí)7.8級(jí)

80萬(wàn)人23萬(wàn)人24萬(wàn)人第六十二頁(yè)，共67頁(yè)。3.我國(guó)的地震活動(dòng)地區(qū)①臺(tái)灣省及其附近海域；②