第一章地震概述

1、工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災1第第1章章 地震概述地震概述工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災2 本章要點本章要點 掌握：掌握：地震的含義、地震的類型；地震波的類型、地震的含義、地震的類型；地震波的類型、 震級的含義；地震烈度、基本烈度和設防烈度的異同震級的含義；地震烈度、基本烈度和設防烈度的異同 了解：了解：我國及世界的地震活動性；地震震害我國及世界的地震活動性；地震震害工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災3 1.1 1.1 地震基本知識地震基本知識 工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災41.1.1 地球構造地球構造 地球斷面地球斷面地球構造圖地球構造圖古登堡界面古登堡界面分層結構分

2、層結構地球是一個近似于球體的橢球體，平均半徑約地球是一個近似于球體的橢球體，平均半徑約6400km，赤道半徑約赤道半徑約6 378km，兩極半徑約，兩極半徑約6357km。地球內部可分為三。地球內部可分為三大部分：大部分：地殼地殼、地幔地幔和和地核地核。 1.1 地震基本知識地震基本知識工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災5地殼地殼（1）地殼界限：地殼界限：地球外表面的一層很薄的外殼，它由各種不地球外表面的一層很薄的外殼，它由各種不均勻的巖石組成。地殼的下界稱為莫霍界面。均勻的巖石組成。地殼的下界稱為莫霍界面。（2）地殼厚度：地殼厚度：大陸內一般厚大陸內一般厚1640km，高山地區(qū)厚度更，高山

3、地區(qū)厚度更大。海洋下面厚度最小，一般為大。海洋下面厚度最小，一般為515km。（3）地震多發(fā)區(qū)域：地震多發(fā)區(qū)域：絕大部分發(fā)生在地殼內。絕大部分發(fā)生在地殼內。 1.1 地震基本知識地震基本知識工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災6 地幔地幔 1) 地幔界定地幔界定：地殼以下到深度約：地殼以下到深度約2895km的古登堡界面為止的的古登堡界面為止的部分為地幔，約占地球體積的部分為地幔，約占地球體積的56。2) 地幔組成地幔組成：由密度較大的黑色橄欖巖等高溫（：由密度較大的黑色橄欖巖等高溫（1000度以上）度以上）高壓（高壓（9000大氣壓）巖石組成。大氣壓）巖石組成。3)3) 地幔物質根據(jù)推算形態(tài)

4、應為地幔物質根據(jù)推算形態(tài)應為粘彈性體粘彈性體（能傳播橫波）。（能傳播橫波）。 1.1 地震基本知識地震基本知識工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災7地核地核1)1) 地核古登堡界面以下直到地心的部分為地核古登堡界面以下直到地心的部分為地核地核，地核半，地核半徑約為徑約為3500km3500km又可分為外核和內核。又可分為外核和內核。2)2) 地核的物質成分，據(jù)推測主要為高溫（地核的物質成分，據(jù)推測主要為高溫（50005000度）高壓度）高壓（300300萬大氣壓）的鎳和鐵。萬大氣壓）的鎳和鐵。外核處于液態(tài)，而內核可外核處于液態(tài)，而內核可能是固態(tài)。能是固態(tài)。 1.1 地震基本知識地震基本知識地震

5、僅發(fā)生在地球的地殼和地震僅發(fā)生在地球的地殼和地幔上部。地幔上部。工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災8地震類型地震類型構造地震：構造地震：由巖層構造運動產(chǎn)生，占總數(shù)的由巖層構造運動產(chǎn)生，占總數(shù)的90%火山地震：火山地震：由由火山爆發(fā)引起火山爆發(fā)引起陷落地震：如陷落地震：如大面積礦山開采引起巖層坍塌大面積礦山開采引起巖層坍塌水庫誘發(fā)地震：由水庫誘發(fā)地震：由水庫貯水誘發(fā)產(chǎn)生水庫貯水誘發(fā)產(chǎn)生 人工地震：如人工地震：如核爆炸等（地震觀測技術的發(fā)展）核爆炸等（地震觀測技術的發(fā)展） 1.1 地震基本知識地震基本知識1 1、按成因劃分：、按成因劃分：1.1.2 1.1.2 地震的分類地震的分類工程結構抗震及

6、防災工程結構抗震及防災9板塊構造的基本板塊構造的基本概念是：概念是：巖石圈巖石圈由幾個大而相當由幾個大而相當穩(wěn)定的板塊，即穩(wěn)定的板塊，即相對剛性的固體相對剛性的固體巖石塊體組成巖石塊體組成，它們都彼此相對它們都彼此相對運動。運動。地球的板塊構造地球的板塊構造 1.1 地震基本知識地震基本知識工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災102020世紀強震分布世紀強震分布我國是地震活動強烈的國家我國是地震活動強烈的國家板塊學說的佐證板塊學說的佐證工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災11a、巖層的原始狀態(tài)、巖層的原始狀態(tài)b、受力發(fā)生彎曲、受力發(fā)生彎曲c、巖層破裂發(fā)生震動、巖層破裂發(fā)生震動地震形成的局部機制

7、：地震形成的局部機制：地球板塊運動地球板塊運動 板塊之間的相互作用力板塊之間的相互作用力 地殼中巖層變形地殼中巖層變形 變形積聚超過巖石所能承受的程度變形積聚超過巖石所能承受的程度 巖體就會發(fā)生突然斷裂或錯動巖體就會發(fā)生突然斷裂或錯動 地震地震 工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災12 來自以色列的精彩實例來自以色列的精彩實例原來水平的剛性巖石層在長時期作用的構造力擠壓下褶皺原來水平的剛性巖石層在長時期作用的構造力擠壓下褶皺 工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災13 19881988年亞美尼亞地震造成的新鮮斷崖年亞美尼亞地震造成的新鮮斷崖 工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災14 在海濱地區(qū)跨

8、圣安德烈斯斷裂的籬笆在海濱地區(qū)跨圣安德烈斯斷裂的籬笆在在19061906年舊金山地震時錯動了年舊金山地震時錯動了2.62.6米，遠處的土地向右移動米，遠處的土地向右移動 工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災15 埃莫森斷裂崖的新鮮斷面顯示：埃莫森斷裂崖的新鮮斷面顯示：19921992年蘭德斯地震后的滑移年蘭德斯地震后的滑移( (稱之為擦痕稱之為擦痕) ) 工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災16 誘發(fā)地震的最大震級誘發(fā)地震的最大震級 不超過不超過6.5級。級。 1962年年3月月19日在廣東河源新豐江水庫壩區(qū)發(fā)生了迄今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，震級為我國最大的

9、水庫誘發(fā)地震，震級為6.1級。級。工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災172 2、按震源深度分類：、按震源深度分類： 1 1）淺源地震：震源深度小于）淺源地震：震源深度小于7070千米的地震。千米的地震。 2 2）中源地震：震源深度在）中源地震：震源深度在7070至至300300千米的地震，占千米的地震，占12%12%，破壞性大。破壞性大。 3 3）深源地震：震源深度）深源地震：震源深度300km300km，占，占3%3%。震源深，波及。震源深，波及范圍大，破壞性小。范圍大，破壞性小。 工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災183 3、按地震序列分類：、按地震序列分類： 地震時彈性應變能，以波的

10、形式釋放擴散，經(jīng)多次反射、地震時彈性應變能，以波的形式釋放擴散，經(jīng)多次反射、折射形成持續(xù)過程，加之斷裂錯位不是瞬間完成的，故在一定折射形成持續(xù)過程，加之斷裂錯位不是瞬間完成的，故在一定時間內（幾十天或數(shù)月）相繼發(fā)生在相鄰地區(qū)的一系列大小地時間內（幾十天或數(shù)月）相繼發(fā)生在相鄰地區(qū)的一系列大小地震稱為地震序列。震稱為地震序列。 在一個地震序列中，最大的一次地震稱為主震。在一個地震序列中，最大的一次地震稱為主震。 主震之前發(fā)生的地震稱為前震。主震之前發(fā)生的地震稱為前震。 主震之后發(fā)生的地震稱為余震。主震之后發(fā)生的地震稱為余震。工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災19工程結構抗震及防災工程結構抗震及防

11、災201.2 1.2 地震的基本術語地震的基本術語 工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災21震源：震源：地球內部斷層錯動并引起周圍介質振動的部位地球內部斷層錯動并引起周圍介質振動的部位 震中震中：震源正上方的地面位置震源正上方的地面位置 震中距震中距：地面某處至震中的水平距離地面某處至震中的水平距離 1.2.11.2.1震源和震中震源和震中震源深度震源深度: 從震中到震源的距離從震中到震源的距離 震中距在震中距在100公里公里-1000公里的稱為近震公里的稱為近震震中距超過震中距超過1000公里的稱為遠震公里的稱為遠震工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災22 1.2 地震基本術語地震基本術語工

12、程結構抗震及防災工程結構抗震及防災23一、地震波構成一、地震波構成地震波地震波：地震引起的振動以波的形式從震源向各個方向地震引起的振動以波的形式從震源向各個方向傳播。分為傳播。分為體波體波和和面波面波。體波體波是通過地球本體傳遞的波，包括是通過地球本體傳遞的波，包括縱波縱波和和橫波橫波。面波面波為沿地表傳播的次生波，指為沿地表傳播的次生波，指洛夫洛夫(Love)波波和和瑞雷瑞雷(Rayleigh)波波。二、地震波形式特點二、地震波形式特點1. 體波體波縱波縱波是由震源向外傳遞的是由震源向外傳遞的拉壓波拉壓波，質點的振動方向與波，質點的振動方向與波的前進方向一致。的前進方向一致。1.2.21.2

13、.2地震波及其傳播地震波及其傳播 1.2 地震基本術語地震基本術語工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災24縱波的傳播過程是介質質點間彈性壓縮與張拉變形反復的縱波的傳播過程是介質質點間彈性壓縮與張拉變形反復的過程，因此，縱波在過程，因此，縱波在固體、液體里都能傳播。固體、液體里都能傳播。橫波橫波是由震源向外傳遞的是由震源向外傳遞的剪切波剪切波。橫波的傳播過程是介質質。橫波的傳播過程是介質質點不斷受剪變形的過程，因此橫波點不斷受剪變形的過程，因此橫波只能在固體介質中傳播。只能在固體介質中傳播。剪切波剪切波壓縮波壓縮波(縱波縱波) 1.2 地震基本術語地震基本術語工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災

14、25工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災26縱波波速為：縱波波速為：)21)(1()1(p EV GEV )1(2s橫波波速為：橫波波速為：一般情況下，可以取泊松比一般情況下，可以取泊松比 0.22，則：，則： Vp=1.67Vs 縱波先于橫波到達地面?？v波先于橫波到達地面。工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災27縱波使建筑物產(chǎn)生上下顛簸；縱波使建筑物產(chǎn)生上下顛簸；橫波使建筑物產(chǎn)生水平搖晃。橫波使建筑物產(chǎn)生水平搖晃。工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災282.面波面波 面波面波是指沿介質表面是指沿介質表面(或地球地面或地球地面)附近傳播的波，附近傳播的波，(隨隨深度迅速衰減深度迅速衰減)包含包

15、含瑞雷瑞雷(Rayleigh)波波和和洛夫洛夫(Love)波波兩兩種。一般認為是體波經(jīng)地層界面形成的次生波。種。一般認為是體波經(jīng)地層界面形成的次生波。 1.2 地震基本術語地震基本術語波的前進方向xyzzyx波的前進方向地表層基巖(a)瑞雷波瑞雷波質點振動質點振動 (b)洛夫波洛夫波質點振動質點振動 面波的傳播及質點振動示意圖面波的傳播及質點振動示意圖工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災29 1.2 地震基本術語地震基本術語工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災30L waveR wave工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災31地震波示意圖地震波示意圖工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災32地震

16、波記錄圖地震波記錄圖地震記錄上，縱波最先到達，橫波到達較遲，面波在體波之后到達，地震記錄上，縱波最先到達，橫波到達較遲，面波在體波之后到達，一般當橫波或面波到達時地面振動最強烈一般當橫波或面波到達時地面振動最強烈。地震波記錄是確定地震。地震波記錄是確定地震發(fā)生的時間、震級和震源位置的重要依據(jù)，也是研究工程結構物在發(fā)生的時間、震級和震源位置的重要依據(jù)，也是研究工程結構物在地震作用下的實際反應的重要資料。地震作用下的實際反應的重要資料。 1.2 地震基本術語地震基本術語工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災33地震波小結地震波小結1. 體波體波：在地球內傳播在地球內傳播2 .面波面波：在只限于在地球

17、表面?zhèn)鞑?，由體波反射所形成在只限于在地球表面?zhèn)鞑ィ审w波反射所形成的次生波。振幅大，破壞力大的次生波。振幅大，破壞力大縱波：縱波：又稱壓力波或又稱壓力波或P波，破壞力小，速度快波，破壞力小，速度快橫波：橫波：又稱剪切波或又稱剪切波或S波，破壞力大，速度慢波，破壞力大，速度慢瑞利波：瑞利波：又稱又稱R波，在地表作橢圓運動波，在地表作橢圓運動洛夫波：洛夫波：又稱又稱L波，在地表作蛇行擺動波，在地表作蛇行擺動傳播速度：傳播速度：縱波縱波 橫波橫波 面波面波 1.2 地震基本術語地震基本術語工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災341.2.3 1.2.3 震級震級 表示地震本身強度大小的等級，是衡量震源

18、釋放能量大小的一種表示地震本身強度大小的等級，是衡量震源釋放能量大小的一種量度量度M: 震級震級A: 標準地震儀在距震中標準地震儀在距震中100km處記錄的以處記錄的以微米微米為單位記錄的為單位記錄的最大最大水平地動位移（單幅值）水平地動位移（單幅值）里希特（里希特（Richter)Richter)里氏里氏AMlogM2: M2: 無感無感2M4: 2M5M5： 破壞破壞M7M7： 強烈強烈一般一般1M8.51M8.5，震級增加一級能量增加，震級增加一級能量增加3232倍倍左右左右 1.2 地震基本術語地震基本術語工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災35震級與能量的關系震級與能量的關系 能量能

19、量E E的單位：爾格（的單位：爾格（1 1爾格爾格=10=10-7-7 J J） 震級與震源釋放能量的大小有關。震級與震源釋放能量的大小有關。能量越大，震級就越能量越大，震級就越大；震級相差一級，能量相差約大；震級相差一級，能量相差約32倍；相差二級，能量相倍；相差二級，能量相差差10001000倍。倍。 一個一個6 6級地震相當于一個兩萬噸級的原子彈。級地震相當于一個兩萬噸級的原子彈。ME5 . 18 .11log工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災361.2.41.2.4地震烈度地震烈度1. 地震烈度指地面及建筑物受地震影響的強烈的程度。地震烈度指地面及建筑物受地震影響的強烈的程度。地震烈

20、度大?。旱卣鹆叶却笮。?212度（中國）度（中國） 比震中烈度低一度：近震比震中烈度低一度：近震 比震中烈度低比震中烈度低2 2度及以上：遠震度及以上：遠震 震級震級 震源深度震源深度 距震中距離距震中距離 場地巖土情況場地巖土情況與與等有關等有關 1.2 地震基本術語地震基本術語工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災37等烈度線等烈度線：具有相同烈度的各個地點的外包線。：具有相同烈度的各個地點的外包線。等烈度線的度數(shù)隨震中距的增大而遞減等烈度線的度數(shù)隨震中距的增大而遞減 ，但有時會出現(xiàn)，但有時會出現(xiàn)烈度異常烈度異常 。 8度度7度度6度度等震線示意圖等震線示意圖工程結構抗震及防災工程結構抗震及

21、防災38工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災39 區(qū)別：地震烈度區(qū)別：地震烈度 與與 震級震級 一次地震，表示地震大小的震級只有一個一次地震，表示地震大小的震級只有一個 由于同一次地震對不同地點的影響不一樣，由于同一次地震對不同地點的影響不一樣， 隨著距離震中的遠近會出現(xiàn)多種不同的烈度隨著距離震中的遠近會出現(xiàn)多種不同的烈度 工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災402.2.地震烈度表地震烈度表 地震烈度表是評定地震烈度的標準和尺度。它以描述地震烈度表是評定地震烈度的標準和尺度。它以描述震害宏觀現(xiàn)象為主，即根據(jù)建筑物的破壞程度、地貌變化震害宏觀現(xiàn)象為主，即根據(jù)建筑物的破壞程度、地貌變化特征、地震時

22、人的感覺、家具的動作反應等進行區(qū)分。特征、地震時人的感覺、家具的動作反應等進行區(qū)分?，F(xiàn)在主要由地面震動的速度和加速度確定。現(xiàn)在主要由地面震動的速度和加速度確定。 我國在我國在19801980年制定的年制定的中國地震烈度表中國地震烈度表將地震烈度將地震烈度分為分為1-121-12度（不同的國家的分度方法不同），度（不同的國家的分度方法不同），19991999年年1111月月1 1日起實施修訂后的新烈度表日起實施修訂后的新烈度表中國地震烈度表中國地震烈度表（GB/T17742-1999GB/T17742-1999）。）。工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災41地震烈度的定量地震烈度的定量描述極其復

23、雜描述極其復雜烈度烈度地震現(xiàn)象地震現(xiàn)象1 12 2度度人們一般沒感覺，只有地震儀才能記錄到人們一般沒感覺，只有地震儀才能記錄到3 3度度室內少數(shù)人感覺到輕微震動室內少數(shù)人感覺到輕微震動4 45 5度度人們有不同程度的感覺人們有不同程度的感覺6 6度度人行不穩(wěn)，器血傾斜，房屋出現(xiàn)裂縫，少數(shù)受到坡壞人行不穩(wěn)，器血傾斜，房屋出現(xiàn)裂縫，少數(shù)受到坡壞7 78 8度度人立不住，大部分房屋遭到破壞，高大煙囪可以斷裂，有時有人立不住，大部分房屋遭到破壞，高大煙囪可以斷裂，有時有噴砂冒水現(xiàn)象噴砂冒水現(xiàn)象9 91010度度房屋嚴重破壞，地表烈縫很多，湖泊水庫中有大浪，部分鐵軌房屋嚴重破壞，地表烈縫很多，湖泊水庫中

24、有大浪，部分鐵軌彎曲、變形彎曲、變形11111212度度房屋普遍倒坍，地面變形嚴重，造成巨大的自然災害房屋普遍倒坍，地面變形嚴重，造成巨大的自然災害地震烈度表地震烈度表 1.2 地震基本術語地震基本術語工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災423 3、基本烈度和地震區(qū)劃、基本烈度和地震區(qū)劃 地震烈度不同，建筑物的地震力不同。一個地區(qū)的抗震地震烈度不同，建筑物的地震力不同。一個地區(qū)的抗震設計應取多大的地震烈度合適？設計應取多大的地震烈度合適？基本烈度基本烈度: :設計基準期為設計基準期為5050年內一般場地條件下可能遭受的具年內一般場地條件下可能遭受的具有有10%10%超越概率的地震烈度值稱為該地

25、區(qū)的基本烈度。超越概率的地震烈度值稱為該地區(qū)的基本烈度。 基本烈度也稱為偶遇烈度基本烈度也稱為偶遇烈度或中震烈度。相當于或中震烈度。相當于475475年一年一遇的最大地震的烈度。遇的最大地震的烈度。工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災43 地震區(qū)劃地震區(qū)劃：是指根據(jù)歷史地震、地震地質構造和地震觀測資料，：是指根據(jù)歷史地震、地震地質構造和地震觀測資料，在地圖上按基本烈度劃分為不同的區(qū)在地圖上按基本烈度劃分為不同的區(qū), ,做為抗震設計的依據(jù)。做為抗震設計的依據(jù)。中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306-2001GB18306-2001）根據(jù)地震危險性）根據(jù)地震危險性分析方法，提供了

26、分析方法，提供了類場地上，類場地上，5050年超越概率為年超越概率為1010的地震的地震動參數(shù)，共有動參數(shù)，共有2 2張圖張圖工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災44工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災45工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災464 4、地震烈度、震級與地震影響的關系、地震烈度、震級與地震影響的關系（1 1）5.0-5.45.0-5.4級地震，震中烈度多為六度級地震，震中烈度多為六度，其面積小于，其面積小于500500平平方公里。方公里。（2 2）5.5-5.95.5-5.9級地震，震中烈度多為七度級地震，震中烈度多為七度，其面積不超過，其面積不超過200200平方公里；六度區(qū)

27、面積也只有數(shù)百平方公里。平方公里；六度區(qū)面積也只有數(shù)百平方公里。（3 3）6.0-6.46.0-6.4級地震，震中烈度多數(shù)為八度級地震，震中烈度多數(shù)為八度，其面積幾十平方，其面積幾十平方公里；七度區(qū)不超過公里；七度區(qū)不超過200200平方公里，六度區(qū)數(shù)百平方公里，平方公里，六度區(qū)數(shù)百平方公里，如震中烈度為七度，則與如震中烈度為七度，則與5.5-5.95.5-5.9級地震結果相同。級地震結果相同。（4 4）6.5-6.96.5-6.9地震，震中烈度一半為八度地震，震中烈度一半為八度，結果與，結果與6.0-6.46.0-6.4級級地震一樣；地震一樣；另一半為九度另一半為九度，其面積小于，其面積小于

28、100100平方公里，八度平方公里，八度區(qū)不超過區(qū)不超過500500平方公里，七度區(qū)則在平方公里，七度區(qū)則在15001500平方公里以內。平方公里以內。工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災475 5、震級與傷亡的關系、震級與傷亡的關系（1 1）5.0-5.95.0-5.9級地震造成人員傷亡者占級地震造成人員傷亡者占24%24%。而僅引起人。而僅引起人員死亡的地震更少，只占員死亡的地震更少，只占11.5%11.5%。一次。一次5 5級多地震中死級多地震中死亡人數(shù)最多為亡人數(shù)最多為117117人，而死亡人，而死亡2929人以上的地震都發(fā)生在人以上的地震都發(fā)生在夜間。夜間。（2 2）6.0-6.96

29、.0-6.9級地震有級地震有43%43%造成人員傷亡，而只有人員死造成人員傷亡，而只有人員死亡的僅占亡的僅占35%35%，一次地震死亡人數(shù)最多為，一次地震死亡人數(shù)最多為600600人。人。工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災48地震動記錄類型地震動記錄類型：地震加速度地震加速度、速度速度和和位移波形。位移波形。由震源釋放出來的地震波傳到地面后引起地面運動，這種由震源釋放出來的地震波傳到地面后引起地面運動，這種地面運動可以用在地面上記錄到的加速度、速度或位移的地面運動可以用在地面上記錄到的加速度、速度或位移的時間函數(shù)來表示，常用時間函數(shù)來表示，常用地震加速度波形地震加速度波形。1.3 1.3 地

30、震動地震動 1.3 地震動地震動工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災49地震動地震動的峰值（最大振幅）、頻譜、持續(xù)時間的峰值（最大振幅）、頻譜、持續(xù)時間 地面上任一點的振動過程實際上包括各種類型地震波的綜合作用地面上任一點的振動過程實際上包括各種類型地震波的綜合作用 最大振幅最大振幅 地震動的強度特性地震動的強度特性 定量反映定量反映頻頻 譜譜 地震動的周期分布特征地震動的周期分布特征 揭揭 示示持持 時時 地震動循環(huán)作用程度的強弱地震動循環(huán)作用程度的強弱 地震動的三要素地震動的三要素 ：考考 察察地震動地震動：由地震波傳播所引發(fā)的地面振動，其中，在震中區(qū)附由地震波傳播所引發(fā)的地面振動，其中，

31、在震中區(qū)附近的地震動稱為近場地震動近的地震動稱為近場地震動 。工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災501.4 地震的災害地震的災害三種形式：地表破壞、工程結構破壞與次生災害三種形式：地表破壞、工程結構破壞與次生災害 一地表破壞一地表破壞 （1）山石崩裂）山石崩裂工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災51（2）滑坡、塌方）滑坡、塌方工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災52（3）噴砂冒水）噴砂冒水工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災53 噴水冒砂噴水冒砂地面下水位較高地面下水位較高 地震波的作用地震波的作用地下水壓急劇增地下水壓急劇增高高 地下水經(jīng)地裂縫或地下水經(jīng)地裂縫或其它通道噴出地面其它通道噴出

32、地面 地表土層含有砂層或粉土層地表土層含有砂層或粉土層 砂土液化甚至砂土液化甚至出現(xiàn)噴水冒砂出現(xiàn)噴水冒砂 圖圖 20012001年昆侖山大年昆侖山大地震時在庫塞湖畔的噴地震時在庫塞湖畔的噴水冒砂水冒砂危害：危害： 液化可以造成建筑物液化可以造成建筑物傾斜與倒塌、埋地管網(wǎng)的傾斜與倒塌、埋地管網(wǎng)的大面積破壞大面積破壞 19951995年年神戶地震神戶地震中中 由于液由于液化引起地化引起地面的下沉面的下沉工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災54（4）地面下沉）地面下沉(或稱為震陷或稱為震陷)疊溪海子疊溪海子1933年地震遺址年地震遺址 工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災55（5）地裂縫）地裂縫工程

33、結構抗震及防災工程結構抗震及防災56二、次生災害：二、次生災害： 直接災害發(fā)生后，破壞了自然或社會原有的平衡、穩(wěn)定狀直接災害發(fā)生后，破壞了自然或社會原有的平衡、穩(wěn)定狀態(tài)，從而引發(fā)出的災害，態(tài)，從而引發(fā)出的災害，主要有水災、火災、毒氣污染、滑主要有水災、火災、毒氣污染、滑坡、泥石流和海嘯等。坡、泥石流和海嘯等。有時，次生災害所造成的傷亡和損失比有時，次生災害所造成的傷亡和損失比直接災害還大。主要的次生災害有：直接災害還大。主要的次生災害有：1 1、火災：由震后火源失控引起。、火災：由震后火源失控引起。19231923年日本關東地震，年日本關東地震，倒房倒房1313萬幢，萬幢，東京市內東京市內22

34、7227處起火，處起火，3333處未能撲滅造成火災蔓，處未能撲滅造成火災蔓，舊市區(qū)燒毀約舊市區(qū)燒毀約50%50%；橫濱市燒毀；橫濱市燒毀80%80%，死亡，死亡1010萬，萬，火災燒毀房屋火災燒毀房屋4545萬棟。萬棟。工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災571906年年 舊金山地震舊金山地震被燒毀的街區(qū)被燒毀的街區(qū)工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災581995 1995 神戶地震神戶地震燃燒中燃燒中火災后火災后工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災592 2、水災：由水壩決口或山崩擁塞河道等引起。、水災：由水壩決口或山崩擁塞河道等引起。圖圖 1999年年9月月21日日（北京時間），臺灣（北京

35、時間），臺灣省花蓮西南發(fā)生省花蓮西南發(fā)生7.6級級地震地震,受斷層作用北段受斷層作用北段三跨泄洪道斷塌，造三跨泄洪道斷塌，造成水壩破壞。成水壩破壞。3 3、毒氣泄漏：由建筑物或裝置破壞等引起。、毒氣泄漏：由建筑物或裝置破壞等引起。4 4、瘟疫：由震后生存環(huán)境的嚴重破壞而引起。、瘟疫：由震后生存環(huán)境的嚴重破壞而引起。工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災605 5、海嘯：海底地震引起的巨大海浪沖上海岸，可造成沿海海嘯：海底地震引起的巨大海浪沖上海岸，可造成沿海地區(qū)的破壞。地區(qū)的破壞。工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災612004年年12月月26日，印度尼西亞蘇門答臘島附近海域發(fā)生強烈日，印度尼西亞蘇門答臘島附近海域發(fā)生強烈地震并引發(fā)海嘯。印度洋大地震和海嘯已經(jīng)造成地震并引發(fā)海嘯。印度洋大地震和海嘯已經(jīng)造成30萬人死亡。萬人死亡。斯里蘭卡居民房屋變成廢墟斯里蘭卡居民房屋變成廢墟印尼亞齊居民站在大街上印尼亞齊居民站在大街上工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災62海嘯瞬間海嘯瞬間泰國酒店浸泡在海水中泰國酒店浸泡在海水中 工程結構抗震及防災工程結構抗震及防災63在在強度破壞前后，強度破壞前后，結構