地震及結(jié)構(gòu)抗震的基本知識

第一章

地震及結(jié)構(gòu)抗震的根本知識1.1 地震成因與地震類型1.2 地震涉及其傳播1.3 地震震級與地震烈度1.4 中國地震的特點(diǎn)與地震災(zāi)害1.5結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防1.1 地震成因與地震類型全世界每年發(fā)生的地震約達(dá)五百萬次。人們能感覺到的地震叫有感地震，占地震總數(shù)的1％左右。造成災(zāi)害的強(qiáng)烈地震平均每年發(fā)生十幾次。強(qiáng)烈地震會(huì)引起地震區(qū)地面劇烈搖晃和顛簸，并會(huì)危及人民生命財(cái)產(chǎn)平安和造成工程建筑物的破壞。地震還可能應(yīng)起火災(zāi)、水災(zāi)、山崩、滑坡以及海嘯。1.1.1 地球構(gòu)造地球是一個(gè)近似于球體的橢球體，平均半徑約6370km，赤道半徑約6378km，兩極半徑約6357km。從物質(zhì)成分和構(gòu)造特征來劃分，地球可分為三大局部：地殼、地幔和地核(圖1.1)。圖1.1 地球斷面與地殼剖面(a)地球斷面 (b)分層結(jié)構(gòu)(c)地殼剖面地殼地殼是地球外外表的一層很薄的外殼，它由各種不均勻的巖石組成。地殼的下界稱為莫霍界面，或稱莫霍不連續(xù)面。地殼的厚度在全球變化很大，大陸內(nèi)一般厚16～40km，高山地區(qū)厚度更大，中國西藏高原及天山地區(qū)厚達(dá)70km。海洋下面厚度最小，一般為10～15km，最薄的約5km。世界上絕大局部地震都發(fā)生在地殼內(nèi)。2.地幔

地殼以下到深度約2895km的古登堡界面為止的局部為地幔，約占地球體積的5／6。地幔由密度較大的黑色橄欖巖等超基性巖石組成，其中上地幔物質(zhì)結(jié)構(gòu)不均勻，中、下地幔局部是比較均勻的。由于地幔能傳播橫波(剪切波)，所以根據(jù)推算，地幔應(yīng)為固體。3.地核古登堡界面以下直到地心的局部為地核，地核半徑約為3500km，又可分為外核和內(nèi)核。據(jù)推測，地核的物質(zhì)成分主要為鎳和鐵。由于至今還沒有發(fā)現(xiàn)有地震橫波通過外核，故推斷外核處于液態(tài)，而內(nèi)核可能是固態(tài)。地球各局部的密度隨深度增加而增大，地球內(nèi)部的溫度隨深度增加而升高。1.1.2地震的發(fā)生過程地震就是地球內(nèi)某處巖層突然破裂，或因局部巖層塌陷、火山爆發(fā)等發(fā)生了振動(dòng)，并以波的形式傳到地表引起地面的顛簸和搖晃，從而引起了地面的運(yùn)動(dòng)。發(fā)生地震的地方叫震源。震源在地表的投影叫震中。震源至地面的垂直距離叫震源深度。震源深度、震中距、震源距震源：地球內(nèi)部斷層錯(cuò)動(dòng)并引起周圍介質(zhì)振動(dòng)的部位震中：震源正上方的地面位置震源深度:從震中到震源的距離震中距：地面某處至震中的水平距離震中距在100公里-1000公里的稱為近震震中距超過1000公里的稱為遠(yuǎn)震震源震源深度震中等震線震中距震源深度在60公里以內(nèi)的地震為淺源地震震源深度超過300公里的地震叫深源地震震源深度介于60-300公里之間的地震為中源地震世界上絕大局部地震是淺源地震，中源地震比較少，而深源地震為數(shù)更少。一般來說，對于同樣大小的地震，當(dāng)震源較淺時(shí)，涉及范圍較小，而破壞程度較大；當(dāng)震源深度較大時(shí)，涉及范圍那么較大，而破壞程度相對較小。1.1.3 地震的成因與類型構(gòu)造地震——原因：地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響：發(fā)生數(shù)量大、影響范圍廣

(占地震總數(shù)約90﹪)火山地震——原因：火山爆發(fā)工程地震的主要研究對象誘發(fā)地震——原因：人工爆破；礦山開采；工程活動(dòng)影響：一般不太強(qiáng)烈，個(gè)別情況會(huì)造成嚴(yán)重的地震災(zāi)害天然地震地震類型一般造成較大災(zāi)害的都為構(gòu)造地震，尤以淺源構(gòu)造地震造成的危害更大。因此，從工程抗震角度來說，主要是研究占全球地震發(fā)生總數(shù)約90％的構(gòu)造地震。構(gòu)造地震亦稱“斷層地震〞。由地殼〔或巖石圈，少數(shù)發(fā)生在地殼以下的巖石圈上地幔部位〕發(fā)生斷層而引起。圖1.2 斷層運(yùn)動(dòng)的種類(a)正斷層 (b)逆斷層 (c)橫向斷層a、巖層的原始狀態(tài)b、受力發(fā)生彎曲c、巖層破裂發(fā)生震動(dòng)地震形成的局部機(jī)制：地球板塊運(yùn)動(dòng)板塊之間的相互作用力地殼中巖層變形變形積聚超過巖石所能承受的程度巖體就會(huì)發(fā)生突然斷裂或錯(cuò)動(dòng)地震構(gòu)造地震成因.avi1.2地震涉及其傳播地震引起的振動(dòng)以波的形式從震源向各個(gè)方向傳播，這就是地震波。地震波是震源輻射的彈性波，一般分為體波和面波。地震波的組成：體波：在地球內(nèi)部傳播的波面波：沿地球表面?zhèn)鞑サ牟v波(壓縮波)橫波(剪切波)注：橫波周期較長，振幅較大樂夫波瑞雷波注：面波周期長，振幅大；比體波衰減慢，能傳到很遠(yuǎn)的地方1.2.1體波體波是指通過地球本體內(nèi)傳播的波，它包含縱波與橫波兩種。

縱波是由震源向外傳遞的壓縮波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的前進(jìn)方向一致，如圖1.3(a)所示周期短、振幅小，在固體、液體里都能傳播。橫波是由震源向外傳遞的剪切波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的前進(jìn)方向垂直，如圖1.3(b)所示周期長、振幅較大，只能在固體介質(zhì)中傳播。圖1.3 體波傳播示意圖(a)壓縮波 (b)剪切波波的前進(jìn)方向波的前進(jìn)方向質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向返回縱波與橫波的傳播速度理論上可分別用下式計(jì)算：λ──拉梅常數(shù)；E──介質(zhì)的彈性模量；γ──介質(zhì)的泊松比；ρ──介質(zhì)的密度；G──介質(zhì)的剪切模量。在彈性介質(zhì)中，這兩種體波的傳播速度之比為(1.3)一般情況下，(1.3)式的值大于1，因此縱波傳播速度比橫波傳播速度要快，在儀器觀測到的地震記錄圖上，一般也是縱波先于橫波到達(dá)。因此，通常也把縱波叫P波，把橫波叫S波。通過(1.1)、(1.2)和(1.3)式，不僅可以得到兩種體波的傳播速度和它們之間的關(guān)系，還可以得到介質(zhì)的一些彈性參數(shù)。1.2.2 面波面波是指沿介質(zhì)外表(或地球地面)及其附近傳播的波，一般可以認(rèn)為是體波經(jīng)地層界面屢次反射形成的次生波，它包含瑞雷(Rayleigh)波和樂甫(Love)波兩種。地震瑞雷波傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在波的傳播方向與地外表法向組成的平面內(nèi)做逆進(jìn)橢圓運(yùn)動(dòng)，如圖1.4所示。樂甫波的傳播，類似于蛇行運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)在與波傳播方向相垂直的水平方向作剪切型運(yùn)動(dòng)，如圖1.5所示。質(zhì)點(diǎn)在水平向的振動(dòng)與波行進(jìn)方向耦合后會(huì)產(chǎn)生水平扭轉(zhuǎn)分量，這是樂甫波的一個(gè)重要特點(diǎn)。圖1.4 瑞雷波振動(dòng)軌跡返回(a)剖面(b)射線圖1.5 面波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)示意圖(a)瑞雷波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng) (b)樂甫波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)返回地震波的傳播以縱波最快，橫波次之，面波最慢。在地震記錄上，縱波最先到達(dá)，橫波到達(dá)較遲，面波在體波之后到達(dá)，一般當(dāng)橫波或面波到達(dá)時(shí)地面振動(dòng)最強(qiáng)烈，破壞作用大地震波在傳播過程中能量衰減，地面振動(dòng)減弱，破壞作用減輕地震波記錄是確定地震發(fā)生的時(shí)間、震級和震源位置的重要依據(jù)，也是研究工程結(jié)構(gòu)物在地震作用下的實(shí)際反響的重要資料。1.2.3地震波的主要特性

及其在工程中的應(yīng)用

由震源釋放出來的地震波傳到地面后引起地面運(yùn)動(dòng)，這種地面運(yùn)動(dòng)可以用地面上質(zhì)點(diǎn)的加速度、速度或位移的時(shí)間函數(shù)來表示，用地震儀記錄到的這些物理量的時(shí)程曲線習(xí)慣上又稱為地震加速度波形、速度波形和位移波形。在目前的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，常用到的那么是地震加速度波形。地震動(dòng)的三要素：地震動(dòng)的峰值〔最大振幅〕、頻譜、持續(xù)時(shí)間1.最大幅值

最大幅值是描寫地震地面運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈程度的最直觀的參數(shù)，在工程實(shí)際中得到最普遍的接受與應(yīng)用。在抗震設(shè)計(jì)中對結(jié)構(gòu)進(jìn)行時(shí)程反響分析時(shí)，往往要給出輸入的最大加速度峰值，在設(shè)計(jì)用反響譜中，地震影響系數(shù)的最大值也與地面運(yùn)動(dòng)最大加速度峰值有直接的關(guān)系。2.頻譜特性對時(shí)域的地震加速度波形進(jìn)行變換，就可以了解這種波形的頻譜特性，頻譜特性可以用功率譜、反響譜和傅里埃譜來表示。圖1.6是根據(jù)日本一批強(qiáng)地震記錄求得的功率譜，它們是同一地震、震中距近似相同而地基類型不同的情況，顯示出硬土、軟土的功率譜成分有很大不同。圖1.6 地基功率譜示意圖(a)軟土 (b)硬土返回軟土地基上地震加速度波形中長周期分量比較顯著；而硬土地基上地震加速度波形那么包含著多種頻譜成分，一般情況下短周期的分量比較顯著。利用這一概念，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)物時(shí)，人們就可以根據(jù)地基土的特性，采取剛?cè)岵煌捏w系，以減少地震引起結(jié)構(gòu)物共振的可能性，減少地震造成的破壞。3.持續(xù)時(shí)間

強(qiáng)震持續(xù)時(shí)間對結(jié)構(gòu)物破壞的影響主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)物開裂以后的階段。如果結(jié)構(gòu)物在開裂后又遇到了一個(gè)加速度峰值很大的地震脈沖并且結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生了很大的變形，那么結(jié)構(gòu)的倒塌與一般的靜力試驗(yàn)中的現(xiàn)象比較相似，即倒塌取決于最大變形反響。另一種情況是，結(jié)構(gòu)物從開裂到倒塌，往往要經(jīng)歷幾次、幾十次甚至幾百次的反復(fù)振動(dòng)過程，在某一振動(dòng)過程中，即使結(jié)構(gòu)最大變形反響沒有到達(dá)靜力試驗(yàn)條件下的最大變形，結(jié)構(gòu)也可能由于長時(shí)間的振動(dòng)和反復(fù)變形而發(fā)生倒塌破壞。顯然，在結(jié)構(gòu)已發(fā)生開裂時(shí)，連續(xù)振動(dòng)時(shí)間越長，結(jié)構(gòu)倒塌的可能性越大。1.3 地震震級與地震烈度

1.3.1 地震震級地震震級是表征地震強(qiáng)弱的指標(biāo)，是地震釋放多少能量的尺度，它是地震的根本參數(shù)之一，是地震預(yù)報(bào)和其它有關(guān)地震工程學(xué)研究中的一個(gè)重要參數(shù)。震級相差一級，釋放能量相差約32倍！震級一般有三種定義，一是近震震級ML，二是面波震級MS，三是體波震級MB。根據(jù)地震儀記錄到的地震波圖確定的近震震級M計(jì)算：M=logA+R(Δ)震級M與震源釋放能量之間的關(guān)系：又稱為里氏震級式中A——記錄圖上量得的以m為單位的最大水平位移；R〔Δ〕——依震中距Δ而變化的起算函數(shù)。logE=1.5M+11.8小于2級的地震人們感覺不到，只有儀器才能記錄下來，叫作微震；2～4級地震人就感覺到了，叫有感地震；5級以上地震就要引起不同程度的破環(huán)，統(tǒng)稱為破壞性地震；7級以上地震那么稱為強(qiáng)烈地震。1.3.2 地震烈度地震烈度：地震對地面影響的強(qiáng)烈程度，主要依據(jù)宏觀的地震影響和破壞現(xiàn)象來判斷。表1.1是1999年公布的中國地震烈度表。注：一般來說，距離震中近，烈度就高；距離震中越遠(yuǎn)，烈度也越低地震烈度表：把地震的強(qiáng)烈程度，從無感到建筑物消滅及山河改觀等劃分為假設(shè)干等級，列成表格，以統(tǒng)一的尺度衡量地震的強(qiáng)烈程度。表1.1是1999年公布的中國地震烈度表。等烈度線：具有相同烈度的各個(gè)地點(diǎn)的外包線，等烈度線的度數(shù)隨震中距的增大而遞減，但有時(shí)會(huì)出現(xiàn)烈度異常。震中烈度：震中區(qū)的烈度稱為震中烈度震害程度損壞——個(gè)別掉磚落瓦，墻體微細(xì)裂縫。指數(shù)0～0.1；輕度破環(huán)——局部破壞開裂，但不阻礙使用。指數(shù)0.11～0.30；中等破壞——結(jié)構(gòu)受損，需要修理。指數(shù)0.31～0.50；嚴(yán)重破壞——墻體裂縫較寬，局部倒塌，修復(fù)困難。指數(shù)0.51～0.70；倒塌——大部倒塌，不堪修復(fù)。指數(shù)0.71～0.90；消滅——墻倒頂塌，蕩然無存。指數(shù)0.91～l.0。1.3.3震級與震中烈度的關(guān)系對于中淺源地震，震中烈度與震級的大致對照關(guān)系如表1.2所示。地震震級(M)23456788以上震中烈度(I0)1～234～56～77～89～101112表1.2 地震震級與震中烈度大致關(guān)系依據(jù)震級粗略地估算震中烈度的方法地震烈度表：為評定地震烈度而建立起來的標(biāo)準(zhǔn)I0為震中烈度無感

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

區(qū)別：地震烈度與震級一次地震，表示地震大小的震級只有一個(gè)由于同一次地震對不同地點(diǎn)的影響不一樣，隨著距離震中的遠(yuǎn)近會(huì)出現(xiàn)多種不同的烈度1.4根本烈度與地震區(qū)劃根本烈度：指一個(gè)地區(qū)在一定時(shí)期〔我國取50年〕內(nèi)在一般場地條件下按一定的概率〔我國取10%〕可能遭遇到的最大地震烈度一個(gè)地區(qū)進(jìn)行抗震設(shè)防的依據(jù)

地震區(qū)劃：依據(jù)地質(zhì)構(gòu)造資料歷史地震規(guī)律強(qiáng)震觀測資料地震危險(xiǎn)性分析計(jì)算給出每一地區(qū)在未來一定時(shí)限內(nèi)關(guān)于某一烈度〔或地震動(dòng)加速度值〕的超越概率將國土劃分為不同根本烈度所覆蓋的區(qū)域地震區(qū)劃已經(jīng)可以給出地震動(dòng)參數(shù)的區(qū)劃結(jié)果1.5中國地震的特點(diǎn)與地震災(zāi)害

1.5.1中國的地震活動(dòng)與分布中國地處世界上兩個(gè)最活潑的地震帶中間，東瀕環(huán)太平洋地震帶，西部和西南部是歐亞地震帶所經(jīng)過的地區(qū)，是世界上多地震國家之一。中國臺灣大地震最多，新疆、西藏次之，西南、西北、華北和東南沿海地區(qū)也是破壞性地震較多的地區(qū)。表1.3 中國地震烈度分區(qū)總面積及百分比地震烈度分區(qū)<6度6度7度8度≥9度總計(jì)總面積(104×km2)201361320689.5959.5所占百分比(%)21383371100可見，中國有79％的國土面積需抗震設(shè)防(烈度≥6度)；有8％的國土面積處于較高烈度設(shè)防區(qū)(烈度≥8度)。高烈度區(qū)(烈度≥9度)全國共有34個(gè)，主要分布在西部，其中24個(gè)分布在青藏高原及其周邊，6個(gè)在新疆，2個(gè)在華北，2個(gè)在臺灣；低烈度區(qū)(烈度≤7度)主要分布在華南、內(nèi)蒙北部、東北、西北等地區(qū)。1.5.2中國地震活動(dòng)的主要特點(diǎn)中國地震活動(dòng)分布范圍廣地震的震源淺、強(qiáng)度大位于地震區(qū)的大、中城市多，建筑物抗震能力低強(qiáng)震的重演周期長1.5.3 中國的地震災(zāi)害中國位于環(huán)太平洋地震構(gòu)造系和大陸地震構(gòu)造系世界兩大地震構(gòu)造系的交匯區(qū)域全球地震帶分布中國地震帶分布中國是世界上地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國家，地震造成的人員傷亡，中國居世界首位，地震造成的房屋破壞和倒塌，中國所占的比例也最大。地震災(zāi)害主要表現(xiàn)在三個(gè)方面，即地表破壞，工程建筑物破壞和次生災(zāi)害。1. 地表破壞地震引起的地表破壞一般有地裂縫、地面下沉、噴砂冒水、滑坡塌方等。地裂縫主要有兩種：一種是強(qiáng)烈地震時(shí)由于地下斷層的錯(cuò)動(dòng)使地面的巖層發(fā)生錯(cuò)移形成地面的斷裂，另一種是在故河道、河堤岸邊、陡坡等土質(zhì)松弱地方產(chǎn)生交錯(cuò)裂縫，大小形狀不一，規(guī)模也較前一種小。危害：當(dāng)?shù)亓芽p穿過建筑物時(shí)，會(huì)造成結(jié)構(gòu)開裂直至倒塌。地震引起的地裂地震引起公路錯(cuò)斷地面下沉：多發(fā)生在軟土分布地區(qū)和礦業(yè)采空區(qū)危害：不均勻沉陷易引起建筑物的破壞甚至倒塌地面下沉滑坡塌方：常發(fā)生在陡峻的山區(qū)，在強(qiáng)烈地震的搖動(dòng)下，由于陡崖失穩(wěn)常引起塌方、山體滑移、山石滾落等現(xiàn)象。危害：切斷交通通道，沖毀房屋和橋梁、堵塞河流公路中斷噴砂冒水：一般發(fā)生在沿?；虻叵滤惠^高的地區(qū)，地震波的強(qiáng)烈振動(dòng)使含水層受到擠壓，地下水往往從地裂縫或土質(zhì)松軟的地方冒出路面，在有砂層的地方那么夾帶砂子噴出形成噴砂冒水現(xiàn)象。危害：液化可以造成建筑物傾斜與倒塌、埋地管網(wǎng)的大面積破壞噴砂冒水2.建筑物破壞地震時(shí)各類建筑物的破壞是導(dǎo)致人民生命財(cái)產(chǎn)損失的主要原因，也是抗震工作的主要對象。建筑物的地震破壞與建筑物本身的特性密切相關(guān)。靜力破壞：建筑物的破壞因地表破壞引起動(dòng)力破壞：建筑物的破壞由于地震地面運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力作用引起主要破壞原因結(jié)構(gòu)物動(dòng)力破壞機(jī)制的分析，是結(jié)構(gòu)抗震研究的重點(diǎn)和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的根底。承重結(jié)構(gòu)強(qiáng)度缺乏兩類動(dòng)力破壞形式：強(qiáng)度破壞、喪失整體性破壞強(qiáng)度破壞：主要是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)承重構(gòu)件的抗剪、抗彎、抗壓等強(qiáng)度缺乏而形成。如：墻體裂縫、鋼筋混凝土構(gòu)件開裂或酥裂。喪失整體性破壞：在強(qiáng)度破壞前后，結(jié)構(gòu)物一般進(jìn)入彈塑性變形階段。此時(shí)，在強(qiáng)烈振動(dòng)下會(huì)因?yàn)檠有匀狈?、?jié)點(diǎn)連接失效、主要承重構(gòu)件失穩(wěn)等原因而喪失整體性，從而造成局部或整體結(jié)構(gòu)的倒塌。結(jié)構(gòu)喪失整體性建筑物的地震破壞一般可分為根本完好(含完好)、輕微損壞、中等破壞、嚴(yán)重破壞、倒塌五個(gè)等級。其劃分標(biāo)準(zhǔn)如下：根本完好：承重構(gòu)件完好，個(gè)別非承重構(gòu)件輕微損壞；附屬構(gòu)件有不同的程度破壞。輕微損壞：個(gè)別承重構(gòu)件輕微裂縫，個(gè)別非承重構(gòu)件明顯破壞；附屬構(gòu)件有不同程度的破環(huán)。中等破壞：多數(shù)承重構(gòu)件輕微裂縫，局部明顯裂縫；個(gè)別非承重構(gòu)件嚴(yán)重破壞。嚴(yán)重破壞：多數(shù)承重構(gòu)件嚴(yán)重破壞或局部倒塌。倒塌：多數(shù)承重構(gòu)件倒塌。磚房遭到不同程度的破壞是大量的，而磚房的倒塌現(xiàn)象一般在9度以上的高烈度區(qū)才占有較大的比例。一般來說，在7度區(qū)主體結(jié)構(gòu)根本完好，8度區(qū)有一定數(shù)量的主體結(jié)構(gòu)局部損壞，9度區(qū)主體結(jié)構(gòu)破壞較重。鋼筋混凝土框架房屋的抗震性能較好，主要是磚填充墻容易發(fā)生破壞，結(jié)構(gòu)上的薄弱層容易發(fā)生破壞，柱端及角柱容易發(fā)生破壞，框架結(jié)構(gòu)的震害統(tǒng)計(jì)資料較少。內(nèi)框架房屋的震害一般較重。地震烈度調(diào)查情況震害程度6度7度8度9度10度棟數(shù)百分比棟數(shù)百分比棟數(shù)百分比棟數(shù)百分比棟數(shù)百分比基本完好輕微損壞中等破壞嚴(yán)重破壞倒毀總計(jì)230212563—50145.942.311.20.6—1002502317554361340.837.712.28.80.510022245440814914.816.136.227.55.41007351381691014501..67.830.737.523.410021923682293410.65.66.719.967.2100我國歷史強(qiáng)震中多層磚房屋震害程度統(tǒng)計(jì)(2054幢)地震烈度調(diào)查情況震害程度7度8度9度10度棟數(shù)百分比棟數(shù)百分比棟數(shù)百分比棟數(shù)百分比基本完好輕微損壞中等破壞嚴(yán)重破壞倒毀總計(jì)31132—1915.857.915.810.5—10024465938817513.726.333.721.74.6100—127—10—102070—100—315111645—6.733.324.435.6100我國歷史強(qiáng)震中單層混凝土柱工業(yè)廠房震害統(tǒng)計(jì)(249棟)3.次生震害次生災(zāi)害是指由一次災(zāi)害誘發(fā)的，如地震后引起的火災(zāi)、水災(zāi)、海嘯、逸毒、空氣污染等災(zāi)害。這種由于地震引起的間接災(zāi)害，有時(shí)比地震直接造成的損失還大。1995神戶地震燃燒中火災(zāi)后1.6 結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防

1.6.1 抗震設(shè)防的目標(biāo)抗震設(shè)防是以現(xiàn)有的科學(xué)水平和經(jīng)濟(jì)條件為前提的，根據(jù)目前世界各國的研究水平和震害經(jīng)驗(yàn)，在抗震設(shè)防目標(biāo)上，世界各主要國家的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中所表達(dá)的準(zhǔn)那么如下。根本目的：在一定的經(jīng)濟(jì)條件下，最大限度地限制和減輕建筑物的地震破壞，保障人民生命財(cái)產(chǎn)的平安。美國、日本、秘魯、希臘中國抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)〔1989年〕三水準(zhǔn)設(shè)防要求“小震不壞，設(shè)防烈度〔中震〕可修，大震不倒〞我國地震烈度的概率分布根本上符合于極值III型分布其概率密度函數(shù)的根本形式為：

式中，I——地震烈度；

k——形狀參數(shù)，取決于一個(gè)地區(qū)的地震背景的復(fù)雜性；

——地震烈度上限值，取=12;

——烈度概率密度曲線上峰值所對應(yīng)的強(qiáng)度。圖地震烈度概率密度函數(shù)曲線小震：發(fā)生時(shí)機(jī)較多的地震對應(yīng)峰值烈度定義為小震烈度，又稱多遇地震烈度中震：全國地震區(qū)劃圖所規(guī)定的各地的根本烈度，可取為中震對應(yīng)的烈度大震：是罕遇的地震,對應(yīng)烈度又可稱為罕遇地震烈度

三種烈度含義：1.6.2

抗震設(shè)防目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)三水準(zhǔn)、二階段抗震設(shè)計(jì)方法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了主要城鎮(zhèn)中心地區(qū)的抗震設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)地震加速度值、城鎮(zhèn)的設(shè)計(jì)地震分組——反映震源遠(yuǎn)近的影響；我國采取6度起設(shè)防的方針，地震設(shè)防區(qū)面積約占國土面積的60﹪。三水準(zhǔn)第一水準(zhǔn):當(dāng)遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用。 多遇地震，按線彈性理論進(jìn)行分析，用彈性反響譜求地震作用，按強(qiáng)度要求進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。第二水準(zhǔn)：當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，建筑物可能損壞，但經(jīng)一般修理即可恢復(fù)正常使用； 根本烈度的地震影響，允許結(jié)構(gòu)局部到達(dá)或超過屈服極限，或者結(jié)構(gòu)的局部構(gòu)件發(fā)生裂縫，本水準(zhǔn)的設(shè)防要求主要通過概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施來實(shí)現(xiàn)。第三水準(zhǔn)：當(dāng)遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，建筑物不致倒塌或發(fā)生危及生命平安的嚴(yán)重破壞。 罕遇地震，應(yīng)該按防止倒塌的要求進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。對脆性結(jié)構(gòu)，主要從抗震措施上