建筑基本知識

2023/9/21第二章地震基本知識2023/9/22第2章地震基本知識2.1地震基本知識2.1.1地球構造

地球是一個橢球體，平均半徑約6400km。根據(jù)地震波傳播速度變化等資料，將地球由地表至地心分為三個不同性質的圈層，即地殼、地幔、地核。2023/9/23第2章地震基本知識2.1.2地震類型和成因地震按其產(chǎn)生的原因，主要有火山地震、陷落地震、人工誘發(fā)地震以及構造地震。上述地震中，構造地震破壞作用大，影響范圍廣，是房屋建筑抗震設防研究的主要對象。

2023/9/24第2章地震基本知識構造地震是地球內(nèi)部構造活動的結果。板塊構造學說可解釋地應力的成因。地球表面的巖石層并不是整體一塊，而是被劃分成若干板塊，即歐亞板塊、美洲板塊、非洲板塊、太平洋板塊、澳洲板塊和南極板塊。板塊之間在地幔物質對流及地球自轉等動力因素作用下，不停地互相插入、摩擦、碰撞、擠壓，從而產(chǎn)生了地應力。全球大部分地震帶都分布在板塊邊界上。

2023/9/25第2章地震基本知識2023/9/26第2章地震基本知識震源震源深度震中震中距等震線極震區(qū)

震源深度在70km以內(nèi)的為淺源地震；震源深度在70～300km以內(nèi)的為中源地震；震源深度超過300km的為深源地震。我國發(fā)生的絕大部分地震都屬于淺源地震。一般地講，震源淺的地震破壞性大，震源深的地震破壞性小。2023/9/27第2章地震基本知識2.1.3地震波、震級和地震烈度1.地震波地震波是地震發(fā)生時所產(chǎn)生的地震振動的傳播形式。它包括在地球內(nèi)部傳播的體波和在地表傳播的面波。2023/9/28第2章地震基本知識2.地震震級地震震級是衡量一次地震釋放能量大小的尺度。例如，在距震中100km處，標準地震儀記錄到的最大振幅A=100mm=105μm,則該次地震震級為里氏5級。

M=lgA2023/9/29第2章地震基本知識地震發(fā)生時，觀測站一般不可能正好距離震中100km，且使用的儀器也不盡相同，因此，對實測數(shù)據(jù)應進行修正。震級與地震釋放的能量大小有關，兩者的關系如下：

1gE=1.5M十11.8

地震震級相差一級，地面振幅相差約10倍；而地震能量相差約32倍。

2023/9/210第2章地震基本知識一般認為，震級小于2的地震，人們感覺不到，稱微震；2-4級的地震，人有感覺，稱有感地震；5級以上的地震，建筑物有不同程度的破壞，統(tǒng)稱破壞性地震；7～8級的地震，稱強烈地震或大地震；8級以上地震，稱特大地震。2023/9/211第2章地震基本知識3.地震烈度地震烈度是指地震對地表和建筑物影響的平均強弱程度。對于一次地震來說，只有一個震級，但不同地點所遭受影響的強弱程度卻不同。一般說，震中距不同，地震烈度也不同，震中距越大烈度越低；反之則烈度越高。

2023/9/212第2章地震基本知識4.震中烈度與震級的關系震中烈度的高低，主要取決于地震震級和震源深度。震級大、震源淺，則震中烈度高。M=0.58I0+1.5

二者的大致關系如表。震級23456788以上震中烈度1～234～56～77～89～1011122023/9/213第2章地震基本知識5.地震烈度表地震烈度表是按照地震時人的感覺、地震所造成的自然環(huán)境變化和工程結構的破壞程度所列成的表格?？勺鳛榕袛嗟卣饛娏页潭鹊囊环N宏觀依據(jù)。我國和世界絕大多數(shù)國家都采用12等級的地震烈度劃分。

2023/9/214第2章地震基本知識我國曾先后編制了三代烈度表。（1）我國早期的《新的中國地震烈度表(1957)》。該表以原蘇聯(lián)的烈度表為借鑒，以我國歷史地震的資料和遺跡為依據(jù)，分12度。屬于宏觀烈度表。（2）《中國地震烈度表(1980)》。該表既有定性的宏觀標志，又有定量的物理標志。其功能有二：一是作為地震發(fā)生后，根據(jù)一個地區(qū)的破壞程度，評定這一地區(qū)發(fā)生多大強烈的地震；二是提供相應于不同地震烈度的地震動物理量指標，作為抗震設計時地震作用的依據(jù)。2023/9/215第2章地震基本知識（3）在《中國地震烈度表(1980)》的基礎上，充分吸收了10多年來在地震現(xiàn)場調查和歷史資料的分析結果，運用《中國地震烈度表(1980)》的經(jīng)驗，以及強震觀測記錄分析和模擬實驗結果，并參考了《歐洲地震烈度表(1992)》，于1999年重新修訂頒布了國家標準《中國地震烈度表》(GB/T17742一1999)。該標準保持了《中國地震烈度表(1980)》的基本內(nèi)容。重大技術內(nèi)容的改變主要有：增補和修改了部分宏觀標志；對表列以外房屋結構的震害與烈度評定在使用說明中作了規(guī)定。2023/9/216第2章地震基本知識2.2地震活動性及震害2.2.1世界地震活動性據(jù)統(tǒng)計，全球每年大約要發(fā)生500萬次地震，但絕大多數(shù)是人們感覺不到的小地震，大地震相對較少。其中，6級以上強震每年發(fā)生10～200次；7級以上大震平均每年發(fā)生18次；8級以上特大地震平均每年發(fā)生1～2次。2023/9/217第2章地震基本知識小地震幾乎到處都有，但大地震僅局限于某些地區(qū)，其震中大部分密集于板塊邊緣。地球上的主要地震帶有環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶。

2023/9/218第2章地震基本知識世界地震震中分布略圖2023/9/219第2章地震基本知識2.2.2我國地震活動性我國地理位置處于環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶之間，是一個多地震的國家。根據(jù)我國大區(qū)域地震活動性和地質構造的特點，可分為東北、華北、華南、新疆、青藏高原、臺灣和南海七個地震區(qū)。其中：臺灣地震區(qū)、南海地震區(qū)及華南地震區(qū)中的東南沿海地震活動區(qū)，屬環(huán)太平洋地震帶。它是由于太平洋板塊與歐亞板塊接觸引起。其中臺灣及其附近海峽地震活動最強、頻度最高，近年來尤為明顯。如1983年、1990年、1994年臺灣花蓮7級地震；1994年的臺灣宜蘭7級地震；1994年臺灣海峽南部(震中西距廣東汕頭90km，北距廈門70km，東距臺南180km)7.3級地震；1999年臺灣南投7.6級地震等。

2023/9/220第2章地震基本知識青藏高原地震區(qū)、新疆地震區(qū)，其活動與印度板塊由南向北俯沖歐亞板塊的運動有關，屬地震活動性強烈地區(qū)。如1950年西藏墨脫8.6級地震；1970年云南通海7.7級地震；1976年四川松潘7.2級地震；1985年新疆烏恰7.4級地震；1988年云南瀾滄一耿馬7.2級地震等；1996年云南麗江7.0級地震。2023/9/221第2章地震基本知識華北地震區(qū)屬典型的板塊內(nèi)分布地震區(qū)。該區(qū)地震強度大，頻度較高。如1966年河北邢臺7.2級地震；1976年河北唐山7.8級地震等。東北地震區(qū)。該區(qū)地震活動程度相對低于上述區(qū)域，但也曾經(jīng)發(fā)生過破壞性地震，如1975年遼寧海城7.3級地震。2023/9/222第2章地震基本知識我國境內(nèi)地震分布示意圖我國歷來多發(fā)生地震帶2023/9/223第2章地震基本知識2.2.3地震災害地震災害分為：原生災害，即由地震直接產(chǎn)生的災害，它造成房屋、道路、橋梁破壞，人員傷亡；次生災害，即由原生災害導致的災害，它引發(fā)火災、水災、爆炸、溢毒、細菌蔓延和海嘯等。

2023/9/224第2章地震基本知識地震造成地面及房屋破壞主要有以下現(xiàn)象:1.地表破壞現(xiàn)象（1）地裂縫按成因不同，分為構造性地裂縫和非構造性地裂縫。構造性地裂縫是發(fā)震斷裂帶附近地表的錯動，當斷裂露出地表時即形成地裂縫，它多出現(xiàn)在強震時宏觀震中附近。非構造性地裂縫也稱重力地裂縫，受地形、地貌、土質等條件限制，分布極廣，多發(fā)生在河岸、古河道、道路等地方。2023/9/225第2章地震基本知識（2）噴砂冒水在地下水位較高、砂層或粉土層較淺的地區(qū)，強震使砂土液化，地下水夾帶砂土經(jīng)地面裂縫或土質松軟部位冒出地面，即形成噴砂冒水現(xiàn)象。嚴重時會引起地面不均勻沉陷和開裂，對建筑物造成危害。2023/9/226第2章地震基本知識（3）震陷軟弱土(如淤泥、淤泥質土等)地基或地面，在強震作用下往往會引起下沉或不均勻下沉，即震陷。（4）滑坡在強震作用下，常引起陡坡及河岸滑坡。大面積土體滑坡，會切斷公路、沖毀房屋和橋梁。2023/9/227第2章地震基本知識2.房屋結構破壞（1）地基失效引起破壞震害表明，地裂縫、砂土液化、滑坡以及震陷等，將使地基承載力下降、不均勻沉降及開裂，從而導致上部結構構件裂損、房屋整體傾斜甚至倒塌。（2）上部結構受振動破壞強震時，地面運動引起房屋上部結構振動，產(chǎn)生慣性力，使結構內(nèi)力及變形劇增，從而導致上部結構破壞。包括由于構件承載力不足或變形過大的破壞；由于房屋結構布置及構造不合理，各結構構件之間連接不牢靠、結構整體性差而造成破壞。2023/9/228第2章地震基本知識2.3建筑抗震設防2.3.1抗震設防依據(jù)

為了減輕和防御地震對房屋建筑的破壞，《抗震規(guī)范》規(guī)定，抗震設防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑必須進行抗震設計。2023/9/229第2章地震基本知識抗震設防烈度是一個地區(qū)的建筑抗震設防依據(jù)?？拐鹪O防依據(jù)必須按國家規(guī)定的權限審批、頒發(fā)的文件(圖件)確定。一般情況下，抗震設防烈度可采用中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖的地震基本烈度(或與規(guī)范規(guī)定的設計基本地震加速度值對應的烈度值)。對于已編制抗震設防區(qū)劃的城市，可按批準的抗震設防烈度或設計地震動參數(shù)進行抗震設防。2023/9/230第2章地震基本知識2.3.2抗震設防抗震設防目標:地震作用與一般的荷載(如恒載)不同，它具有隨機性、復雜性、間接性等特點。因此,鑒于現(xiàn)有的技術和經(jīng)濟水平，房屋經(jīng)過抗震設防，一般能減輕地震的損壞和破壞，但尚不能完全避免損壞和破壞。建筑抗震設防目標，是對建筑結構應具有的抗震安全性的要求，我國規(guī)范明確給出了“三水準”的設防目標，即：2023/9/231第2章地震基本知識（1）當遭受低于本地區(qū)抗震設防烈度的多遇地震影響時，一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用。（2）當遭受相當于本地區(qū)抗震設防烈度的地震影響時，可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。（3）當遭受高于本地區(qū)抗震設防烈度預估的罕遇地震影響時，不至倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。2023/9/232第2章地震基本知識以上三點可概括為：小震不壞，中震可修，大震不倒?，F(xiàn)行規(guī)范采用兩階段設計實現(xiàn)上述三個水準的設防目標。

2023/9/233第2章地震基本知識2.3.3抗震設防分類及標準1.抗震設防分類1）特殊設防類：指使用上有特殊設施，涉及國家公共安全的重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴重次生災害等特別重大災害后果，需要進行特殊設防的建筑。簡稱甲類。2）重點設防類：指地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的生命線相關建筑，以及地震時可能導致大量人員傷亡等重大災害后果，需要提高設防標準的建筑。簡稱乙類。2023/9/234第2章地震基本知識3）標準設防類：指大量的除1、2、4款以外按標準要求進行設防的建筑。簡稱丙類。4）適度設防類：指使用上人員稀少且震損不致產(chǎn)生次生災害，允許在一定條件下適度降低要求的建筑。簡稱丁類。

2023/9/235第2章地震基本知識2.抗震設防標準《抗震規(guī)范》規(guī)定：（1）甲類建筑，地震作用應高于本地區(qū)抗震設防烈度的要求，其值應按批準的地震安全性評價結果確定；抗震措施，當抗震設防烈度為6～8度時，應符合本地區(qū)抗震設防烈度提高一度的要求，當為9度時，應符合比9度抗震設防更高的要求。2023/9/236第2章地震基本知識（2）乙類建筑，地震作用應符合本地區(qū)抗震設防烈度的要求；抗震措施，一般情況下，當抗震設防烈度為6～8度時，應符合本地區(qū)抗震設防烈度提高一度的要求，當為9度時，應符合比9度抗震設防更高的要求；地基基礎的抗震措施應符合有關規(guī)定。2023/9/237第2章地震基本知識（3）丙類建筑，地震作用和抗震措施均應符合本地區(qū)抗震設防烈度的要求。（4）丁類建筑，一般情況下，地震作用仍應符合本地區(qū)抗震設防烈度的要求；抗震措施應允許比本地區(qū)設防烈度的要求適當降低，但抗震設防烈度為6度時不應降低。（5）抗震設防烈度為6度時，除本規(guī)范有具體規(guī)定外，對乙、丙、丁類建筑可不進行地震作用計算。

2023/9/238第2章地震基本知識2.3.4結構材料與施工（規(guī)范規(guī)定）合理地使用材料，確保施工質量是保證抗震質量的關鍵。設計文件上應注明對材料和施工質量的要求。1.對砌體材料要求：(1)燒結普通粘土磚和燒結多孔粘土磚的強度等級不應低于Mul0，磚砌體的砂漿強度等級不應低于M5。2023/9/239第2章地震基本知識2.對混凝土結構材料要求：(1)混凝土的強度等級，抗震等級為一級的框架梁、柱、節(jié)點核芯區(qū)、框支梁、框支柱不應低于C30；構造柱、芯柱、圈