第3章建筑結(jié)構(gòu)抗震知識(shí)簡(jiǎn)介

第3章建筑結(jié)構(gòu)抗震知識(shí)簡(jiǎn)介3.1地震的相關(guān)概念第3章建筑結(jié)構(gòu)抗震知識(shí)簡(jiǎn)介

地震（通常又稱地動(dòng)）是指巖石圈的振動(dòng)。一次強(qiáng)烈地震過(guò)后往往會(huì)伴隨著一系列較小的地震，稱為余震。地震發(fā)生時(shí)會(huì)產(chǎn)生地震波，地震波是地震發(fā)生時(shí)由于震源的巖石破裂而產(chǎn)生的彈性波，分為橫波（P波）和縱波（S波）兩種。橫波傳播速度為2.0~5km/s，引起地面的水平振動(dòng)，是地震時(shí)造成建筑物破壞的主要原因；縱波傳播速度為3.5~10km/s，能引起地面上下振動(dòng)。地震時(shí)，縱波先到達(dá)地表，所以人先感覺(jué)到地面上下振動(dòng)，但由于縱波衰減比橫波快，所以離震中較遠(yuǎn)的地方，只會(huì)感覺(jué)到水平振動(dòng)。地震波產(chǎn)生的地方稱為震源。震源在地面上的垂直投影稱為震中，震中是地表距離震源最近的地方，也是震動(dòng)最強(qiáng)烈、受地震破壞程度最大的地方。震中及其附近的地方稱為震中區(qū)。震中到震源的深度稱為震源深度。觀測(cè)點(diǎn)到震中的距離稱為震中距。觀測(cè)點(diǎn)到震源的距離稱為震源距。一、地震第3章建筑結(jié)構(gòu)抗震知識(shí)簡(jiǎn)介

地震相關(guān)術(shù)語(yǔ)第3章建筑結(jié)構(gòu)抗震知識(shí)簡(jiǎn)介目前衡量地震大小的標(biāo)準(zhǔn)主要有震級(jí)和烈度兩種。震級(jí)是地震強(qiáng)度大小的度量，根據(jù)地震釋放的能量來(lái)劃分。目前國(guó)際上一般采用美國(guó)地震學(xué)家CharlesFrancisRichter和BenoGutenberg于1935年共同提出的震級(jí)劃分法，即現(xiàn)在通常所說(shuō)的里氏（地震）震級(jí)。里氏震級(jí)是地震波最大振幅以10為底的對(duì)數(shù)，并選擇距震中100km的距離為標(biāo)準(zhǔn)。里氏震級(jí)每增強(qiáng)一級(jí)，釋放的能量約增加31倍。小于里氏2.5級(jí)的地震，人們一般不易感覺(jué)到，稱為小震或微震；里氏2.5~5.0級(jí)的地震，震中附近的人會(huì)有不同程度的感覺(jué)，稱為有感地震；大于里氏5.0級(jí)的地震，會(huì)造成建筑物不同程度的損壞，稱為破壞性地震。地震烈度指地震對(duì)地面及地面上建筑物所造成的破壞程度。由地震時(shí)地面建筑物受破壞的程度、地形地貌改變、人的感覺(jué)等宏觀現(xiàn)象來(lái)判定，從感覺(jué)不到至建筑物全部損毀，地震烈度分為1~12度。5度以上才會(huì)造成破壞。每次地震的震級(jí)數(shù)值只有一個(gè)，但烈度則因觀測(cè)點(diǎn)的不同而不同。二、震級(jí)與裂度第3章建筑結(jié)構(gòu)抗震知識(shí)簡(jiǎn)介

基本烈度是指一個(gè)地區(qū)在一定時(shí)期（我國(guó)取50年）內(nèi)在一般場(chǎng)地條件下，可能遭遇到的超越概率為10%的地震烈度值。它是一個(gè)地區(qū)進(jìn)行抗震設(shè)防的依據(jù)。地震設(shè)防烈度是指按國(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，一般情況下，取基本烈度。依據(jù)地質(zhì)構(gòu)造資料、歷史地震規(guī)律、強(qiáng)震觀測(cè)資料，采用地震危險(xiǎn)性分析的方法，可以計(jì)算給出每一地區(qū)在未來(lái)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，從而，可以將國(guó)土劃分為不同基本烈度所覆蓋的區(qū)域。這一工作稱為地震區(qū)劃。三、基本烈度、地震設(shè)防烈度與地震區(qū)劃第3章建筑結(jié)構(gòu)抗震知識(shí)簡(jiǎn)介四、地震的分類地震一般可分為人工地震和天然地震兩大類。按成因可分為：構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震、誘發(fā)地震。按震源深度可分為：淺源地震、中源地震、深源地震。3.2建筑抗震的基本要求第3章建筑結(jié)構(gòu)抗震知識(shí)簡(jiǎn)介

建筑抗震設(shè)計(jì)分為作用-抗力計(jì)算和抗震措施。作用-抗力計(jì)算就是計(jì)算地震對(duì)建筑的作用、作用產(chǎn)生的效應(yīng)，并將此效應(yīng)與其他作用效應(yīng)進(jìn)行組合來(lái)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗力（包括截面尺寸、配筋、構(gòu)件節(jié)點(diǎn)等）?？拐鸫胧┦浅饔?抗力計(jì)算以外的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容，主要是從工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)加強(qiáng)抗震構(gòu)造措施。一、抗震設(shè)防目標(biāo)第3章建筑結(jié)構(gòu)抗震知識(shí)簡(jiǎn)介

根據(jù)建筑使用功能的重要性，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB5011—2010）將建筑分為四個(gè)抗震設(shè)防類別：（1）特殊設(shè)防類指使用上有特殊設(shè)施，涉及國(guó)家公共安全的重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害等特別重大災(zāi)害后果，需要進(jìn)行特殊設(shè)防的建筑。簡(jiǎn)稱甲類。

二、抗震設(shè)防類別第3章建筑結(jié)構(gòu)抗震知識(shí)簡(jiǎn)介

（2）重點(diǎn)設(shè)防類指地震時(shí)使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線相關(guān)建筑，以及地震時(shí)可能導(dǎo)致大量人員傷亡等重大災(zāi)害后果，需要提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的建筑。簡(jiǎn)稱乙類。（3）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類指大量的除（1）、（2）、(4)款以外按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)防的建筑。簡(jiǎn)稱丙級(jí)。（4）適度設(shè)防類

指使用上人員稀少且震損不致產(chǎn)生次生災(zāi)害，允許在一定條件下適度降低要求的建筑。簡(jiǎn)稱丁類。第3章建筑結(jié)構(gòu)抗震知識(shí)簡(jiǎn)介

（1）特殊設(shè)防類應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強(qiáng)其抗震措施；但抗震設(shè)防烈度為9度時(shí)應(yīng)按比9度更高的要求采取抗震措施。同時(shí)，應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評(píng)價(jià)的結(jié)果且高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求確定其地震作用。

（2）重點(diǎn)設(shè)防類應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強(qiáng)其抗震措施；但抗震設(shè)防烈度為9度時(shí)應(yīng)按比9度更高的要求采取抗震措施；地基基礎(chǔ)的抗震措施，應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。同時(shí)，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用。三、抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)第3章建筑結(jié)構(gòu)抗震知識(shí)簡(jiǎn)介

（3）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類

應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施和地震作用，達(dá)到在遭遇高于當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防烈度的預(yù)估罕遇地震影響時(shí)不致倒塌或發(fā)生危及生命安全的嚴(yán)重破壞的抗震設(shè)防目標(biāo)。。

（4）適度設(shè)防類允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低其抗震措施，但抗震設(shè)防烈度為6度時(shí)不應(yīng)降低。一般情況下，仍應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用。3.3場(chǎng)地第3章建筑結(jié)構(gòu)抗震知識(shí)簡(jiǎn)介

場(chǎng)地是指建筑物所在地，其范圍大體相當(dāng)于廠區(qū)、居民點(diǎn)和自然村的范圍。歷史震害資料表明，建筑物震害除與地震類型、結(jié)構(gòu)類型等有關(guān)外，還與其下臥層的構(gòu)成、覆蓋層厚度密切相關(guān)。調(diào)查分析，房屋倒塌率隨土層厚度的增加而加大；比較而言，軟弱場(chǎng)地上的建筑物震害一般重于堅(jiān)硬場(chǎng)地。進(jìn)一步深入的理論分析證明，多層土的地震效應(yīng)主要取決于三個(gè)基本因素：覆蓋土層厚度、土層剪切波速、巖土阻抗比。一、場(chǎng)地及其地震效應(yīng)第3章建筑結(jié)構(gòu)抗震知識(shí)簡(jiǎn)介

覆蓋層厚度的原意是指從地表面至地下基巖面的距離。從地震波傳播的觀點(diǎn)看，基巖界面是地震波傳播途徑中的一個(gè)強(qiáng)烈的折射與反射面，此界面以下的巖層振動(dòng)剛度要比上部土層的相應(yīng)值大很多。根據(jù)這一背景，工程上常這樣判定：當(dāng)下部土層的剪切波速達(dá)到上部土層剪切波速的2.5倍，且下部土層中沒(méi)有剪切波速小于400m/s巖土層時(shí)，該下部土層就可以近似看做基巖。由于工程地質(zhì)勘察手段往往難以取得深部土層的剪切波速數(shù)據(jù)，為了實(shí)用上的方便，我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)一步采用土層的絕對(duì)剛度定義覆蓋層厚度，即：地下基巖或剪切波速大于500m/s的堅(jiān)硬土層至地表面的距離，稱為“覆蓋層厚度”。二、覆蓋層厚度第3章建筑結(jié)構(gòu)抗震知識(shí)簡(jiǎn)介三、場(chǎng)地的類別巖石的剪切波速或土層等效剪切波速/(m·s-1)場(chǎng)地類別Ⅰ0Ⅰ1ⅡⅢⅣVs＞8000500＜Vse≤8000250＜Vse≤500＜5≥5150＜Vse≤250＜33~50＞50Vse≤150＜33~1515~80＞80表3-1各類建筑場(chǎng)地覆蓋層厚度第3章建筑結(jié)構(gòu)抗震知識(shí)簡(jiǎn)介三、場(chǎng)地的類別表3-2土的類型劃分和剪切波速范圍土的類型巖土名稱和性狀圖層剪切波速/（m·s-1）巖石堅(jiān)硬、較硬且完整的巖石Vs>800堅(jiān)硬土或軟質(zhì)巖石破碎和較破碎的巖石或軟和較軟的巖石，密實(shí)的碎石土500<Vse≤800中硬土中密、稍密的碎石土，密實(shí)、中密的礫、粗、中砂，fak>150的粘性土和粉