建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)二四

第一章抗震設(shè)計(jì)的基本知識(shí)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(dòng)。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(jí)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(jí)，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(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。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2.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。

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(dòng)；在深井中進(jìn)行高壓注水以及大水庫(kù)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(kù)壩區(qū)發(fā)生了迄今我國(guó)最大的水庫(kù)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)。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(zhǎng)、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(zhǎng)、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1.3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=）3.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。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(jiǎn)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(guó)在1980年制定了《中國(guó)地震烈度表》?！吨袊?guó)地震烈度表》將地震烈度分為1-12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(mèng)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(mèng)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(cāng)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(cāng)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?yè)u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(zhǎng)。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(chǎng)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(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001)確定。（下圖是原中國(guó)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?guó)地震烈度區(qū)劃圖》按國(guó)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(guó)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）規(guī)范附錄中列出了我國(guó)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。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）三、地震烈度、震級(jí)與地震影響的關(guān)系（1）級(jí)地震，震中烈度多為六度，其面積小于500平方公里。（2）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）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，則與級(jí)地震結(jié)果相同。（4）地震，震中烈度一半為八度，結(jié)果與級(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）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）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1.4設(shè)計(jì)地震分組請(qǐng)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？設(shè)計(jì)三地震三分組三是新三規(guī)范三新提出的三概念三，用三以代三替舊三規(guī)范三設(shè)計(jì)近震三、設(shè)三計(jì)遠(yuǎn)三震的三概念三。在宏三觀烈三度大三體相三同條件三下，三處于三大震三級(jí)遠(yuǎn)三離震中三的高三聳建三筑物三的震三害比中三小級(jí)三震級(jí)三近震三中距三的情況三嚴(yán)重三的多三。設(shè)計(jì)三地震三分三三組對(duì)于Ⅱ類場(chǎng)三地，三第一三、二三、三三組的設(shè)三計(jì)特三征周三期分三別為三：0三.3三5s三、0三.4三0s三、0三.4三5s三.黑龍三江省三各地三震設(shè)三防地三區(qū)均三屬第三一組三。6度近震6度遠(yuǎn)震7度近震7度遠(yuǎn)震1.三4設(shè)計(jì)三地震三分組1.三5地震三地面三運(yùn)動(dòng)三的一三般特三征1.三地面三運(yùn)動(dòng)三最大三加速三度2.三地面三運(yùn)動(dòng)三的周三期3.三強(qiáng)震三的持三續(xù)時(shí)三間地面三運(yùn)動(dòng)三的一三般特三征可三用地三面運(yùn)三動(dòng)加三速度三記錄三曲線三來說三明。1.三6地震三的破三壞作三用（三震害三現(xiàn)象三）由地三震的三原生三現(xiàn)象三如地三震斷三層錯(cuò)三動(dòng)，三以及三地震三波引三起的三強(qiáng)烈三地面三振動(dòng)三所造三成的三災(zāi)害三。主三要有三：1、地三面破三壞。如地三面裂三縫、三錯(cuò)動(dòng)三、塌三陷、三噴水三冒砂三等；一、三直接三災(zāi)害三：2、建三筑物三與構(gòu)三筑物三的破三壞如房三屋倒三塌、三橋梁三斷落三、水三壩開三裂、三鐵軌三變形三等；2、建三筑物三與構(gòu)三筑物三的破三壞如房三屋倒三塌、三橋梁三斷落三、水三壩開三裂、三鐵軌三變形三等；2、建三筑物三與構(gòu)三筑物三的破三壞如房三屋倒三塌、三橋梁三斷落三、水三壩開三裂、三鐵軌三變形三等；2、建三筑物三與構(gòu)三筑物三的破三壞如房三屋倒三塌、三橋梁三斷落三、水三壩開三裂、三鐵軌三變形三等；3、山三體等三自然三物的三破壞三。如三山崩三、滑三坡等三；4、海三嘯。海底三地震三引起三的巨三大海三浪沖三上海三岸，三可造三成沿三海地三區(qū)的破三壞；二、三次生三災(zāi)害三：直接三災(zāi)害三發(fā)生三后，三破壞三了自三然或三社會(huì)三原有三的平三衡、三穩(wěn)定三狀態(tài)三，從三而引三發(fā)出三的災(zāi)三害。三有時(shí)三，次三生災(zāi)三害所三造成三的傷三亡和三損失三比直三接災(zāi)三害還三大。1、火三災(zāi)