建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計第一章地震的一些基本概念

第一章抗震設(shè)計的基本知識和基本要求1.2地震的一些基本概念

地震是指因地球內(nèi)部緩慢積累的能量突然釋放而引起的地球表層的振動。地震是一種自然現(xiàn)象，地球上每天都在發(fā)生地震，一年約有500萬次。其中約5萬次人們可以感覺到；能造成破壞的約有1000次；7級以上的大地震平均一年有十幾次。目前記錄到的世界上最大地震是

8.9級，發(fā)生于1960年5月22日的智利地震。

什么是地震？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的距離稱為震中距。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，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2.火山地震由于火山作用，如巖漿活動、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)生的震動相當(dāng)于一個6.7級地震。

3.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；在深井中進行高壓注水以及大水庫蓄水后增加了地殼的壓力，有時也會誘發(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，震級為6.1級。

---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級地震，震源深度為540km，無破壞。目前有記錄的最深震源達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)。地震波地震波是地震發(fā)生時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:周期長、振幅大、波速慢,100-800m/s縱波特點: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。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1.3震級與烈度一、地震震級1.定義能量越大，震級就越大；震級相差一級，能量相差約32倍；相差二級，能量相差1000倍。

反映一次地震本身大小的等級，用M表示式中A表示標(biāo)準(zhǔn)地震儀距震中100km紀(jì)錄的最大水平地動位移，單位為微米。2.震級與能量的關(guān)系一個6級地震相當(dāng)于一個兩萬噸級的原子彈。

能量E的單位：爾格（1爾格=）3.按震級的地震分類微震---2級以下。人感覺不到有感地震---2-4級人有感覺破壞性地震---5級以上有破壞強烈地震---7級以上有破壞特大地震---8級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。震級大，破壞力不一定大；震級小，破壞力不一定就小。二、地震烈度一般而言，震級越大，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、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。無感1室內(nèi)個別靜止中的人感覺2懸掛物微動門、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，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、屋架顫動作響，灰土掉落。抹灰出現(xiàn)微細裂縫室內(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——個別磚瓦掉落、墻體微細裂縫驚惶失措，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?；隆⑻匠Ｒ?。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)。行動的人可能摔跤9100（72-141）1000（708-1414）山崩和地震斷裂出現(xiàn)。基巖上的拱橋破壞。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)騎自行車的人會摔倒。處不穩(wěn)狀態(tài)的人會摔出幾尺遠。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?！吨袊卣鹆叶葏^(qū)劃圖》按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個地區(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《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》中的地震基本烈度。對已編制抗震設(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)的建筑必須進行抗震設(shè)計二、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）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)計基本地震加速度值為0.05g:哈爾濱（7個市轄區(qū)），齊齊哈爾（7個市轄區(qū)），…注：全省縣級及縣級以上設(shè)防城鎮(zhèn)，設(shè)計地震分組均為第一組。建筑所在地區(qū)在設(shè)計基準(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）三、地震烈度、震級與地震影響的關(guān)系（1）級地震，震中烈度多為六度，其面積小于500平方公里。（2）級地震，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）級地震，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，則與級地震結(jié)果相同。（4）地震，震中烈度一半為八度，結(jié)果與級地震一樣；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）級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）級地震有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。震級與傷亡的關(guān)系1.4設(shè)計地震分組請思考：圖中的兩座建筑在經(jīng)歷不同周期特點的地震作用下，那座建筑更易破壞？設(shè)計地震分組是新規(guī)范新提出的概念，用以代替舊規(guī)范設(shè)計近震、設(shè)計遠震的概念。在宏觀烈度大體相同條件下，處于大震級遠離震中的高聳建筑物的震害比中小級震級近震中距的情況嚴(yán)重的多。設(shè)計地震分三組對于Ⅱ類場地，第一、二、三組的設(shè)計特征周期分別為：0.35s、0.40s、0.45s.黑龍江省各地震設(shè)防地區(qū)均屬第一組。6度近震6度遠震7度近震7度遠震1.4設(shè)計地震分組1.5地震地面運動的一般特征1.地面運動最大加速度2.地面運動的周期3.強震的持續(xù)時間地面運動的一般特征可用地面運動加速度記錄曲線來說明。1.6溝地震的破裕壞作用（善震害現(xiàn)象合）由地震的予原生現(xiàn)象互如地震斷竟層錯動，昂以及地震浸波引起的觀強烈地面笑振動所造佳成的災(zāi)害乞。主要有餓：1、地面師破壞。如地面獄裂縫、握錯動、粘塌陷、艷噴水冒交砂等；一、直尿接災(zāi)害冶：2、建筑物尖與構(gòu)筑物皆的破壞如房屋帖倒塌、鉤橋梁斷獨落、水逃壩開裂泰、鐵軌撞變形等抬；2、建筑所物與構(gòu)船筑物的驗破壞如房屋葵倒塌、爭橋梁斷矛落、水浩壩開裂刷、鐵軌括變形等識；2、建筑抹物與構(gòu)投筑物的播破壞如房屋剪倒塌、鞏橋梁斷漁落、水被壩開裂曲、鐵軌堤變形等舒；2、建筑物柜與構(gòu)筑物閉的破壞如房屋蕩倒塌、府橋梁斷孝落、水艱壩開裂堡、鐵軌顯變形等炭；3、山體等結(jié)自然物的得破壞。如既山崩、滑碼坡等；4、海嘯銀。海底地震眨引起的巨失大海浪沖猜上海岸，岔可造成沿臂海地區(qū)的破壞器；二、次生靜災(zāi)害：直接災(zāi)樂害發(fā)生謙后，破住壞了自鋪然或社躁會原有豎的平衡置、穩(wěn)定繳狀態(tài)，朵從而引肅發(fā)出的符災(zāi)害。躁有時，起次生災(zāi)薯害所造窗成的傷予亡和損可失比直腿接災(zāi)害許還大。1、火災(zāi)由震后火欲源失控引設(shè)起；192奇3年日今本關(guān)東特地震，揉東京市佛內(nèi)22查7處起混火，3仗3處未擊能撲滅驢造成火壺災(zāi)蔓，確舊市區(qū)故燒毀約憐50%工；橫濱合市燒毀窯80%疊，死亡攏10萬儉。主要的幟次生災(zāi)揉害有：2、水災(zāi)。由水壩決輛口或山崩桐擁塞河道嘴等引起；3、毒氣胃泄漏。由建筑物后或裝置破嗎壞等引起貼；4、瘟疫。由震后生貓存環(huán)境的是嚴(yán)重破壞頑而引起.三、工江程結(jié)構(gòu)觀破壞現(xiàn)伙象1、結(jié)構(gòu)礦喪失整遙體性2、承麗重結(jié)構(gòu)加強度不擊足3、結(jié)構(gòu)身變形過大續(xù)導(dǎo)致倒塌4、結(jié)構(gòu)蘇構(gòu)件連接券支撐失效三、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)強度不足3、結(jié)構(gòu)變形過大導(dǎo)致倒塌5、地打基失效6、非四結(jié)構(gòu)構(gòu)肉件破壞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)強度不足3、結(jié)構(gòu)變形過大導(dǎo)致倒塌9、靜夜區(qū)四無鄰露，荒居堵舊業(yè)貧騰。。4月-2群34月-2挑3Fri丟day懲,A腳pri歡l2遵8,歲202壤310、雨中黃繼葉樹，燈置下白頭人壇。。13:個09:羨3113:0裹9:3113:0返94/28唉/202賽31:躁09:3屠1PM11、以我獨徹沈久，愧很君相見頻巨。。4月-2鈔313:0澇9:3113:乏09Apr棍-2328-這Apr罪-2312、故人江羽海別，幾調(diào)度隔山川護。。13:0位9:3113:龜09:拆3113:0欄9Fri期day愁,A蘋pri橫l2煤8,地202煩313、乍見翻妥疑夢，相檔悲各問年哭。。4月-肆234月-2致313:0乓9:3113:擾09:剖31Apri抓l28償,20初2314、他鄉(xiāng)生忘白發(fā)，舊揉國見青山愁。。28四猜月20劑231:0音9:3安1下巧午13:0哨9:314月-品2315、比不了隨得就不比下，得不到癥的就不要贏。。。四月煙231:09心下午4月-2索313:喬09Apr針il陰28,究20鋸2316、行動出壞成果，工瞎作出財富盲。。2023像/4/2淚813從:09:恰3113:0梅9:3128A撐pril洽202筐317、做前借，能夠厭環(huán)視四間周；做斬時，你集只能或耳者最好講沿著以析腳為起蓋點的射沃線向前醫(yī)。。1:0籍9:3兩1下牧午1:09煎下午13:0磨9:314月-鍬239、沒有夾失敗，杠只有暫制時停止循成功！思。4月-2附34月-2循3Frid話ay,忙Apri叼l28蜜,20跌2310、很多事移情努力了利未必有結(jié)負果，但是初不努力卻侍什么改變裁也沒有。息。13:0鎖9:3113:節(jié)09:欲3113:睛094/2級8/2暈023踩1:軌09:步31疫PM11、成功條就是日篩復(fù)一日弱那一點笨點小小曠努力的咽積累。摩。4月-躁2313:0皂9:3113:醫(yī)09Apr-稠2328-琴Apr稼-2312、世間六成事，貨不求其紀(jì)絕對圓吸滿，留退一份不慰足，可桃得無限叨完美。寄。13:洪09:抽3113:易09:逝3113:障09Fri黑day董,A菊pri己l2站8,探202除313、不知香消積寺，數(shù)仆里入云峰老。。4月-女234月-2睬313:0厘9:3113:0壟9:31Apri港l28棍,20艱2314、意志涉堅強的奇人能把雄世界放令在手中郵像泥塊頌一樣任晝意揉捏障。28四候月20郵231:09孝:32芬下午13:畝09:懸324月-2績315、楚塞陪三湘接令，荊門孔九派通諸。。。四月2蕩31:0冠9下旺午4月-影2313:侵09Apri肺l28鉆,20鳴2316、少年十宵五二十時織，步行奪銷得胡馬騎瘡。。2023僻/4/2銹813磚:09:亮3213:0獸9:3228A膏pril講202擠317、空山快新雨后耀，天氣楊晚來秋掩。。1:0還9:3盯2下翼午1:0樹9下咸午13:米09:震324月-碑239、楊柳撒散和風(fēng)脹，青山萌澹吾慮編。。4月-肌234月-2終3Fri輝day鐮,A收pri兼l2尖8,管202敘310、閱讀一雀切好書如蹦同和過去店最杰出的枕人談話。13:乞09:插3213:控09:須3213:術(shù)094/28著/202箭31:考09:3熔2PM11、越是沒太有本領(lǐng)的談就越加自糾命不凡。4月-2少313:0堆9:3213