地震作用計算

1、第四章地震作用計算第四章地震作用計算一、 地球的構(gòu)造及地震的成因 v簡單了解地球的構(gòu)造簡單了解地球的構(gòu)造地震分類地震分類一一. .按地震成因分類按地震成因分類-天然地震包括構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震天然地震包括構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震1.1.構(gòu)造地震構(gòu)造地震 破壞性地震主要屬于構(gòu)造地破壞性地震主要屬于構(gòu)造地震。據(jù)統(tǒng)計，構(gòu)造地震約震。據(jù)統(tǒng)計，構(gòu)造地震約占世界地震總數(shù)的占世界地震總數(shù)的90%90%以上以上?？拐鹪O(shè)防就是針對構(gòu)造地震抗震設(shè)防就是針對構(gòu)造地震 92%的地震發(fā)生在的地震發(fā)生在地殼中，地殼中， 其余的發(fā)其余的發(fā)生在地幔上部生在地幔上部 地震地震天然地震天然地震人工地震人工地震2.2.

2、火山地震火山地震 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為火山地震，這類地震只占全世界地震的7%左右。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級級地震。地震。 3.3.陷落地震陷落地震 由于地下溶洞或礦井頂部塌陷而引起的地震稱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。為塌陷地震。這類地震的規(guī)模比較小，次數(shù)也很少。 人工地震人工地震 因人為因素直接造成的地震是人工地震。因人為因素直接造成的地震是人工

3、地震。 如工業(yè)爆破、地下核爆炸造成的振動；在深井中進(jìn)如工業(yè)爆破、地下核爆炸造成的振動；在深井中進(jìn)行高壓注水以及大水庫蓄水后增加了地殼的壓力，有時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。也會誘發(fā)地震。 1962年年3月月19日在廣東河源新豐江水庫壩區(qū)發(fā)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，震級為生了迄今我國最大的水庫誘發(fā)地震，震級為6.1級。級。 -天然地震包括構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震天然地震包括構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震地震地震天然地震天然地震人工地人工地震震二二. .按震源深淺分類按震源深淺分類淺源地震淺源地震震源深度小于震源深度小于60千米

4、的稱為淺源地震。千米的稱為淺源地震。 全世界全世界85%以上的地震都是淺源地震。以上的地震都是淺源地震。中源地震中源地震震源深度在震源深度在60至至300千米的稱為中源地震千米的稱為中源地震深源地震深源地震震源深度在震源深度在300千米以上的稱為深源地震。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。圍大，但破壞力小。 2002 2002年年6 6月月2929日晨日晨1 1：2020發(fā)生于吉林的發(fā)生于吉林的7.27.2級地震，震源級地震，震源深度為深度為540km540km，無破壞。，無破壞。 目前有記錄

5、的最深震源達(dá)目前有記錄的最深震源達(dá)720公里。公里。 1960 1960年年2 2月月2929日發(fā)生于摩洛哥艾加迪爾城的日發(fā)生于摩洛哥艾加迪爾城的5.85.8級地震，級地震，深度為深度為3km3km。震中破壞極為嚴(yán)重，但破壞僅局限在震中。震中破壞極為嚴(yán)重，但破壞僅局限在震中8km8km內(nèi)。內(nèi)。地震基本知識基本術(shù)語地震基本知識基本術(shù)語1、震級與烈度、震級與烈度震級震級：反映地震強度大小的指標(biāo)，用：反映地震強度大小的指標(biāo)，用M表示。表示。M=lgA（里氏震級（里氏震級震級震級M與地震釋放能量與地震釋放能量E（爾格）之間的關(guān)系（爾格）之間的關(guān)系： lgE=11.8+1.5M(1爾格爾格=10-7J)

6、地震烈度：地震烈度：指地震時某一地區(qū)的地面和各類建筑物遭受到一次指地震時某一地區(qū)的地面和各類建筑物遭受到一次地震影響的強弱程度。簡稱烈度。用地震影響的強弱程度。簡稱烈度。用I表示表示一個一個6級地震相當(dāng)于一個兩萬噸級的原子彈。級地震相當(dāng)于一個兩萬噸級的原子彈。無感無感 1室內(nèi)個別靜止中的人室內(nèi)個別靜止中的人感覺感覺 2懸掛物微動懸掛物微動門、窗輕微作響門、窗輕微作響室內(nèi)少數(shù)靜止中的人室內(nèi)少數(shù)靜止中的人感覺感覺 3懸掛物明顯擺動，器皿作響懸掛物明顯擺動，器皿作響門、窗作響門、窗作響室內(nèi)多數(shù)人感覺。室室內(nèi)多數(shù)人感覺。室外少數(shù)人感覺。少數(shù)外少數(shù)人感覺。少數(shù)人夢中驚醒人夢中驚醒 43（2-4）31（2

7、2-44）不穩(wěn)定器物翻倒不穩(wěn)定器物翻倒門窗、屋頂、屋架顫動門窗、屋頂、屋架顫動作響，灰土掉落。抹灰作響，灰土掉落。抹灰出現(xiàn)微細(xì)裂縫出現(xiàn)微細(xì)裂縫室內(nèi)普遍感覺。室外室內(nèi)普遍感覺。室外多數(shù)人感覺。多數(shù)人多數(shù)人感覺。多數(shù)人夢中驚醒夢中驚醒 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水。地面上有的磚煙囪輕度裂縫掉頭頭損壞損壞個別磚瓦掉落、個別磚瓦掉落、墻體微細(xì)裂縫墻體微細(xì)裂縫驚惶失措，倉皇逃出驚惶失措，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。松軟河岸出現(xiàn)坍方

8、。飽和砂層常見噴砂冒水。松軟土上地裂縫較多。大多數(shù)磚煙囪中等破壞土上地裂縫較多。大多數(shù)磚煙囪中等破壞輕度破壞輕度破壞局部破壞局部破壞開裂，但不妨礙使用開裂，但不妨礙使用大多數(shù)人倉皇逃出大多數(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)重破壞干硬土上亦有裂縫。大多數(shù)磚煙囪嚴(yán)重破壞中等破壞中等破壞結(jié)構(gòu)受損，結(jié)構(gòu)受損，需要修理需要修理搖晃顛簸，行走困難搖晃顛簸，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)倒塌現(xiàn)裂縫?；?、坍方常見。磚

9、煙囪出現(xiàn)倒塌嚴(yán)重破壞嚴(yán)重破壞墻體龜裂，墻體龜裂，局部倒塌，修復(fù)困局部倒塌，修復(fù)困難難坐立不穩(wěn)。行動的人坐立不穩(wěn)。行動的人可能摔跤可能摔跤 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多數(shù)磚煙囪從根部破壞或倒毀倒塌倒塌大部倒塌，不大部倒塌，不堪修復(fù)堪修復(fù)騎自行車的人會摔倒。騎自行車的人會摔倒。處不穩(wěn)狀態(tài)的人會摔處不穩(wěn)狀態(tài)的人會摔出幾尺遠(yuǎn)。有拋起感出幾尺遠(yuǎn)。有拋起感 10地震斷裂延續(xù)很長。山崩常見。基巖上的拱橋地震斷裂延續(xù)很長。山崩常見?；鶐r上的拱橋毀壞毀壞毀滅毀滅11地面劇烈變化，山

10、河改觀地面劇烈變化，山河改觀12個別：個別：10%以下以下少數(shù)：少數(shù)：10%50%多數(shù)：多數(shù)：50%70%大多數(shù)：大多數(shù)：70%90%普遍：普遍：90%以以上上速度速度加速度加速度 其它現(xiàn)象其它現(xiàn)象 一般房屋一般房屋 人的感覺人的感覺烈烈度度2/smmsmm/基本烈度、基本烈度、一個地區(qū)未來一個地區(qū)未來5050年內(nèi)一般場地條件下可年內(nèi)一般場地條件下可能遭受的具有能遭受的具有63.2%63.2%超越概率的地震烈度超越概率的地震烈度值稱為該地區(qū)的基本烈度。值稱為該地區(qū)的基本烈度。多遇地震烈度多遇地震烈度基本烈度基本烈度一個地區(qū)未來一個地區(qū)未來5050年內(nèi)一般場地條件下可年內(nèi)一般場地條件下可能遭受的

11、具有能遭受的具有10%10%超越概率的地震烈度值超越概率的地震烈度值稱為該地區(qū)的基本烈度。稱為該地區(qū)的基本烈度。罕遇烈度罕遇烈度建筑所在地區(qū)在設(shè)計基準(zhǔn)期（建筑所在地區(qū)在設(shè)計基準(zhǔn)期（50年）內(nèi)具有超越概率年）內(nèi)具有超越概率2%-3%的地震烈度。也稱為大震烈度的地震烈度。也稱為大震烈度抗震設(shè)防烈度抗震設(shè)防烈度按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)的作為按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)的作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。烈度。規(guī)范規(guī)定：一般情況下，可采基本烈度規(guī)范規(guī)定：一般情況下，可采基本烈度規(guī)范規(guī)定：規(guī)范規(guī)定：抗震設(shè)防烈度為抗震設(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)計度及以上地區(qū)的建筑必須進(jìn)行

12、抗震設(shè)計規(guī)范附錄中列出了我國主要城鎮(zhèn)的抗震設(shè)防烈度。如：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：河南省河南省1 1、抗震設(shè)防烈度為抗震設(shè)防烈度為8 8度度，設(shè)計地震分組均為第一組設(shè)計地震分組均為第一組設(shè)計基本地震設(shè)計基本地震 加速度值為加速度值為0.20g0.20g：新鄉(xiāng)（：新鄉(xiāng)（4 4個市轄區(qū)），新鄉(xiāng)縣；安陽個市轄區(qū)），新鄉(xiāng)縣；安陽 （4 4個市轄區(qū)）安陽縣個市轄區(qū)）安陽縣, ,鶴壁（鶴壁（3 3個市轄區(qū)），原陽，延個市轄區(qū)），原陽，延 津，湯陰，淇縣，衛(wèi)輝，獲嘉，范縣，輝縣；津，湯陰，淇縣，衛(wèi)輝，獲嘉，范縣，輝縣；。2、抗震設(shè)防烈度為抗震設(shè)防烈度為7度度，設(shè)計基本地震加速度為，設(shè)計

13、基本地震加速度為0.15g：第一組：第一組：鄭州（鄭州（6個市轄區(qū)），個市轄區(qū)），濮陽，濮陽縣，長桓，封濮陽，濮陽縣，長桓，封丘，修武，武陟，內(nèi)黃，?？h，滑縣，臺前，南樂，清丘，修武，武陟，內(nèi)黃，?？h，滑縣，臺前，南樂，清豐，靈寶，三門峽，陜縣，林州豐，靈寶，三門峽，陜縣，林州3、抗震設(shè)防烈度為抗震設(shè)防烈度為7度度，設(shè)計基本地震加速度為，設(shè)計基本地震加速度為0.10g： 第一組：洛陽（第一組：洛陽（6個市轄區(qū)），焦作（個市轄區(qū)），焦作（4個市轄區(qū)）個市轄區(qū)）開封（開封（5 個市轄區(qū)），個市轄區(qū)），南陽（南陽（2個市轄區(qū)），開封縣，許昌縣，沁個市轄區(qū)），開封縣，許昌縣，沁 陽，博愛，孟州，孟津，

14、鞏義，偃師，濟(jì)源、新密、新鄭陽，博愛，孟州，孟津，鞏義，偃師，濟(jì)源、新密、新鄭v民權(quán)，蘭考，長葛，溫縣，熒陽民權(quán)，蘭考，長葛，溫縣，熒陽，中牟，杞中牟，杞縣，許昌縣，許昌第一組：商丘（第一組：商丘（2個市轄區(qū)），信陽（個市轄區(qū)），信陽（2個市轄區(qū)），漯河，個市轄區(qū)），漯河，平頂山（平頂山（4個市轄區(qū)），登封，義馬，虞城，夏邑，通許，尉個市轄區(qū)），登封，義馬，虞城，夏邑，通許，尉氏，睢縣，寧陵，柘城，新安，宜陽，嵩縣，汝陽，伊川，氏，睢縣，寧陵，柘城，新安，宜陽，嵩縣，汝陽，伊川，禹州，頰縣，寶豐，襄城，郾城，鄢陵，扶溝，太康，鹿禹州，頰縣，寶豐，襄城，郾城，鄢陵，扶溝，太康，鹿邑，鄲城，沈丘，

15、項城，淮陽，周口，商水，上菜，臨穎，邑，鄲城，沈丘，項城，淮陽，周口，商水，上菜，臨穎，西華，西平，欒川，內(nèi)鄉(xiāng)，鎮(zhèn)平，唐河，鄧州，新野，社西華，西平，欒川，內(nèi)鄉(xiāng)，鎮(zhèn)平，唐河，鄧州，新野，社旗，平輿，新縣，駐馬店，泌陽，汝南，桐柏，淮濱，息旗，平輿，新縣，駐馬店，泌陽，汝南，桐柏，淮濱，息縣，正陽，遂平，光山，羅山，潢川，商城，固始，南召，縣，正陽，遂平，光山，羅山，潢川，商城，固始，南召，舞陽。舞陽。v第二組：第二組：v汝州，睢縣，永城汝州，睢縣，永城第三組：第三組：盧氏，洛寧，澠池盧氏，洛寧，澠池二、地震波二、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。地震波分為體波和面波。體波體波橫波（橫波（S S波）波）縱波（縱波（P P波）波）面波面波瑞利波瑞利波洛夫波洛夫波橫波特點橫波特點: :周期長、振幅大、周期長、振幅大、 波速慢波速慢,100-800m/s,100-800m/s縱波特點縱波