緒論基本概念詳解演示文稿

緒論基本概念詳解演示文稿當(dāng)前第1頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)（優(yōu)選）緒論基本概念當(dāng)前第2頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)本課程主要學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)抗震方面的相關(guān)概念、計(jì)算原理和設(shè)計(jì)方法，同時(shí)介紹結(jié)構(gòu)抗風(fēng)和結(jié)構(gòu)抗火方面的知識(shí)。目的：掌握建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方面的基本理論知識(shí)和設(shè)計(jì)應(yīng)用能力；熟悉結(jié)構(gòu)抗風(fēng)、抗火方面的基本概念和設(shè)計(jì)方法。當(dāng)前第3頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)主要內(nèi)容

第一章概論

第二章結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)

第三章場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)

第四章結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析與抗震驗(yàn)算

第五章鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

第六章隔震與耗能減震房屋設(shè)計(jì)

第七章風(fēng)災(zāi)害與結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)第八章火災(zāi)害與結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)當(dāng)前第4頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)第一章概論

災(zāi)害的類型

自然災(zāi)害的危害

防災(zāi)減災(zāi)系統(tǒng)

土木工程防災(zāi)減災(zāi)當(dāng)前第5頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)1.1

災(zāi)害的類型

災(zāi)害的含義

災(zāi)害是指那些由于自然的、人為的或人與自然的原因，對(duì)人類的生存和社會(huì)發(fā)展造成損害的各種現(xiàn)象。災(zāi)害是事物運(yùn)動(dòng)、變化、發(fā)展的一種極端的表現(xiàn)形式，其特點(diǎn)是損害人類的利益、威脅人類的生存和持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前第6頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)

災(zāi)害的類型自然災(zāi)害：給人類生存和發(fā)展帶來(lái)各種禍害的自然現(xiàn)象。人為災(zāi)害：由于人為因素和社會(huì)行為失調(diào)或失控而產(chǎn)生的危害人類自身利益的社會(huì)現(xiàn)象。兩者關(guān)系：有時(shí)兩者密切相聯(lián)，如人為自然災(zāi)害（水庫(kù)誘發(fā)地震、地球溫室效應(yīng)等）火災(zāi)、污染（大氣、水、海洋）、核泄漏、戰(zhàn)爭(zhēng)等地震、熱帶風(fēng)暴（颶風(fēng)、臺(tái)風(fēng)）、洪澇、雷暴與龍卷風(fēng)、雪暴、火山爆發(fā)、滑坡、泥石流、潮汐與海嘯當(dāng)前第7頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)1.1

災(zāi)害的類型從過(guò)程特性看自然災(zāi)害突變型:地震、泥石流發(fā)展型:暴雨、臺(tái)風(fēng)、洪水持續(xù)型:旱災(zāi)、澇災(zāi)、傳染病演變型:沙漠化、水土流失潛在損失增加影響的長(zhǎng)期性增加可預(yù)見(jiàn)性增加當(dāng)前第8頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)1.2

自然災(zāi)害的危害主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：危及人類的生命和健康造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失破壞資源和環(huán)境，威脅國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展當(dāng)前第9頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)1.3

防災(zāi)減災(zāi)系統(tǒng)防災(zāi)減災(zāi)系統(tǒng)是一個(gè)由多種減災(zāi)措施組成的有機(jī)整體：災(zāi)害監(jiān)測(cè)：災(zāi)害預(yù)報(bào)：防災(zāi)：抗災(zāi)：救災(zāi)災(zāi)后重建與恢復(fù)生產(chǎn)防災(zāi)措施近期預(yù)報(bào)、中期預(yù)報(bào)、長(zhǎng)期預(yù)報(bào)監(jiān)測(cè)目的:認(rèn)識(shí)災(zāi)害的發(fā)生規(guī)律和進(jìn)行預(yù)報(bào)監(jiān)測(cè)方式:衛(wèi)星與航空遙感監(jiān)測(cè)等工程結(jié)構(gòu)抗災(zāi)災(zāi)后檢測(cè)與加固當(dāng)前第10頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)1.4

土木工程防災(zāi)減災(zāi)土木工程防災(zāi)減災(zāi)的主要內(nèi)容：土木工程規(guī)劃性防災(zāi)工程性防災(zāi)工程結(jié)構(gòu)抗災(zāi)工程技術(shù)減災(zāi)工程結(jié)構(gòu)在災(zāi)后的檢測(cè)與加固災(zāi)前工作災(zāi)后工作當(dāng)前第11頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)關(guān)于防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程專業(yè)防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程學(xué)科是土木工程學(xué)科中的交叉學(xué)科，其核心內(nèi)容為抗震、抗風(fēng)、抗火和抗爆工程及災(zāi)后修復(fù)與加固等。學(xué)科的主要任務(wù)是：研究和發(fā)展工程結(jié)構(gòu)和工程系統(tǒng)抵御自然災(zāi)害和人為災(zāi)害的科學(xué)理論、設(shè)計(jì)方法和工程措施，最大限度地減輕未來(lái)災(zāi)害可能造成的破壞，保證人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全，保障災(zāi)后經(jīng)濟(jì)恢復(fù)和發(fā)展的能力，提高國(guó)家重大工程的防災(zāi)能力。當(dāng)前第12頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)關(guān)于防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程專業(yè)防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程實(shí)質(zhì)上是研究“結(jié)構(gòu)工程”學(xué)科中的抗災(zāi)防災(zāi)問(wèn)題，與“結(jié)構(gòu)工程”內(nèi)容交叉、相互促進(jìn)，其研究的內(nèi)容大多為結(jié)構(gòu)工程中的前沿科學(xué)問(wèn)題。主要研究領(lǐng)域?yàn)楣こ探Y(jié)構(gòu)防災(zāi)減災(zāi)（包括抗震、抗風(fēng)、抗火等）理論及應(yīng)用技術(shù)的研究。包括：工程結(jié)構(gòu)在地震（風(fēng)、火）等荷載作用下的破壞機(jī)理及抗災(zāi)設(shè)計(jì)對(duì)策；新型抗震材料和抗震結(jié)構(gòu)體系；特殊和復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)抗災(zāi)設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用等。其中，抗震領(lǐng)域的研究范圍最廣，研究方向最多。當(dāng)前第13頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)第二章結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)

地震的類型及成因

地震的基本概念

地震震害

工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防

抗震設(shè)計(jì)的基本要求當(dāng)前第14頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)科學(xué)界多年的研究成果形成了一門學(xué)科——地震工程學(xué)。它包含工程地震和結(jié)構(gòu)抗震兩方面內(nèi)容。工程地震主要研究：地震危險(xiǎn)性分析、地震區(qū)劃、潛在震源區(qū)地震活動(dòng)規(guī)律、地震動(dòng)工程參數(shù)的選擇及估計(jì)等。結(jié)構(gòu)抗震主要研究：建筑場(chǎng)地動(dòng)力性能與抗震設(shè)計(jì)關(guān)系、構(gòu)件與結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性、結(jié)構(gòu)動(dòng)力破壞機(jī)制、結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析理論與抗震設(shè)計(jì)方法等。當(dāng)前第15頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)地震是指因地球內(nèi)部緩慢積累的能量突然釋放而引起的地球表層的振動(dòng)。

地球上每天都在發(fā)生地震，一年約有500萬(wàn)次。其中約5萬(wàn)次人們可以感覺(jué)到；能造成破壞的約有1000次；7級(jí)以上的大地震平均一年有十幾次。目前記錄到的世界上最大地震是9.0級(jí)，發(fā)生于2011年3月11日的日本地震。2.1地震的類型及成因當(dāng)前第16頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)

地球的構(gòu)造

地殼陸地:花崗巖層,玄武巖層海洋:玄武巖層地幔:橄欖巖層，具粘彈性，溫度隨深度增加而升高.地幔內(nèi)部物質(zhì)地核熱狀態(tài)不均衡壓力外核(2100km):液態(tài)內(nèi)核(1400km):固態(tài)殼局部變形—爆發(fā)地震各部分壓力差別引起地地震多發(fā)于地殼內(nèi)當(dāng)前第17頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)

地震的類型及成因天然地震火山地震塌陷地震構(gòu)造地震（破壞性地震主要屬于此類，約占世界地震總數(shù)的90%以上）誘發(fā)地震：主要是由于人工爆破、礦山開采及工程活動(dòng)（如興建水庫(kù)）所引發(fā)的地震當(dāng)前第18頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)火山地震由于火山作用，如巖漿活動(dòng)、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7%左右。1914年日本鹿兒島海灣東面的櫻島火山爆發(fā)，產(chǎn)生的震動(dòng)相當(dāng)于一個(gè)6.7級(jí)地震，噴發(fā)的大量海底熔巖流使火山與陸地相連。當(dāng)前第19頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)塌陷地震由于地下水溶解可溶性巖石，或由于地下采礦形成的巨大空洞，造成地層崩塌陷落而引發(fā)的地震，稱為陷落地裂。這類地震次數(shù)少，約占地震總數(shù)的3%左右，震級(jí)也都比較小。當(dāng)前第20頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)誘發(fā)地震在特定的地區(qū)因某種地殼外界因素誘發(fā)而引起的地震，稱為誘發(fā)地震。如工業(yè)爆破、地下核爆炸造成的振動(dòng)。大隕石沖擊地面可能引起隕石沖擊地震。在深井中進(jìn)行高壓注水以及大水庫(kù)蓄水后增加了地殼的壓力，有時(shí)也會(huì)誘發(fā)地震。當(dāng)前第21頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)世界上自20世紀(jì)30年代以來(lái)，有40多個(gè)國(guó)家與地區(qū)約有百余座水庫(kù)誘發(fā)了地震;其中有4座大型水庫(kù)誘發(fā)了大于6.0級(jí)以上的地震，占水庫(kù)誘發(fā)地震總數(shù)的3.6%。最大一次地震是印度柯依納水庫(kù)1961年12月10日發(fā)生的6.5級(jí)地震。我國(guó)發(fā)生水庫(kù)誘發(fā)地震20余例，最大一次為1962年3月19日04時(shí)18分53秒新豐江水庫(kù)誘發(fā)6.1級(jí)地震。當(dāng)前第22頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)新豐江水庫(kù)誘發(fā)地震水庫(kù)于1959年10月20日開始蓄水，同年11月記錄到地震活動(dòng)。1960年5月當(dāng)水位蓄至81米時(shí)，發(fā)生了3~4次地震活動(dòng)，震級(jí)Ms=3.1。同年7月18日水位達(dá)到90米時(shí)，記錄到Ms=4.3的地震活動(dòng)，震中烈度（MercalliScale）估計(jì)為5度。1962年3月19日水庫(kù)水位110.5米時(shí)發(fā)生了震級(jí)為M=6.1的強(qiáng)震，震中在壩下游1.1公里處，震源深度約為5公里，震中烈度約為8度。這次地震，在13～18號(hào)壩段高程108米附近產(chǎn)生了長(zhǎng)達(dá)82米的上下游貫穿性裂縫。2，5，10號(hào)壩段，在同一高程附近也出現(xiàn)了不連續(xù)的水平裂縫。當(dāng)前第23頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)新豐江水庫(kù)誘發(fā)地震由于新豐江水庫(kù)誘發(fā)地震的發(fā)生，中國(guó)對(duì)誘發(fā)地震開展了綜合性的科學(xué)研究，包括1961~1973年3次大壩原型震動(dòng)試驗(yàn)，以及1981年對(duì)新豐江大壩頭部抗震穩(wěn)定問(wèn)題的模型試驗(yàn)和非線性計(jì)算分析。從1961年3月起到1967年止，對(duì)新豐江大壩做了兩期工程加固，對(duì)支墩間空腔部分填實(shí)，并在壩趾加澆戧臺(tái)，最后達(dá)到設(shè)計(jì)烈度9.5度和百年一遇洪水位110米相組合的標(biāo)準(zhǔn)。截至1964年底，新豐江大壩附近記錄了超過(guò)18萬(wàn)次微震。以后22年又增加了12萬(wàn)次，其中大于2度的有1.3萬(wàn)次。地震活動(dòng)于1962年3月19日達(dá)到M=6.1的高峰后即逐年迅速減弱。當(dāng)前第24頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)構(gòu)造地震板塊構(gòu)造理論：六大板塊板塊之間處于拉張、擠壓和剪切狀態(tài)，產(chǎn)生地應(yīng)力，應(yīng)力產(chǎn)生變形、積聚能力，當(dāng)變形過(guò)大、能力釋放，導(dǎo)致巖層破裂而產(chǎn)生地震。斷層理論：地球內(nèi)部不斷運(yùn)動(dòng)，造成地殼巖層不停變化，不斷發(fā)生變形，產(chǎn)生地應(yīng)力，當(dāng)變形超過(guò)巖層的極限應(yīng)變，巖層就會(huì)在薄弱處（新斷層、舊斷層或其交會(huì)處）發(fā)生斷裂和錯(cuò)動(dòng)，形成地震。當(dāng)前第25頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)構(gòu)造地震的產(chǎn)生由地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生——地球板塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，板塊之間的相互作用力會(huì)使地殼中的巖層發(fā)生變形。當(dāng)這種變形積聚到超過(guò)巖石所能承受的程度時(shí)，該處巖體就會(huì)發(fā)生突然斷裂或錯(cuò)動(dòng)，從而引起地震。當(dāng)前第26頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)全世界地震主要分布于以下兩個(gè)帶：（1）環(huán)太平洋地震帶：包括南北美洲的太平洋沿岸和從阿留申群島、堪察加半島、經(jīng)千島群島日本列島南下至我國(guó)臺(tái)灣省，再經(jīng)菲律賓群島轉(zhuǎn)向東南，直到新西蘭。

（2）喜馬拉雅——地中海地震帶：從印度、尼泊爾經(jīng)緬甸至我國(guó)橫斷山脈、喜馬拉雅山區(qū)，越帕米爾高原，經(jīng)中亞細(xì)亞到地中海及其附近。我國(guó)正好介于地球的兩大地震帶之間。當(dāng)前第27頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)2.2

地震的基本概念

地震術(shù)語(yǔ)震源震中震中距震源距極震區(qū)震源深度等震線

淺源地震:震源深度在70km內(nèi)中源地震:震源深度在70~300km深源地震:震源深度超過(guò)300km地震按震源深度分為當(dāng)前第28頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)目前有記錄的最深震源達(dá)720公里。

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。2002年6月29日晨1時(shí)20分發(fā)生于吉林的7.2級(jí)地震，震源深度為540km，無(wú)破壞。1960年2月29日發(fā)生于摩洛哥艾加迪爾城的5.8級(jí)地震，深度為3km。震中破壞極為嚴(yán)重，但破壞僅局限在震中8km范圍內(nèi)。當(dāng)前第29頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)一、地震時(shí)，地下巖體斷裂、錯(cuò)動(dòng)產(chǎn)生振動(dòng)，并以波的形式從震源向外傳播，這就是地震波。二、地震波分為體波和面波。其中在地球內(nèi)部傳播的波稱為體波，沿地球表面?zhèn)鞑サ牟ń凶雒娌ā?/p>

地震波當(dāng)前第30頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)體波分為縱波（P波）與橫波（S波）縱波是壓縮波，周期短、振幅小、波速快（200～1400m/s）橫波是剪切波，周期長(zhǎng)、振幅大、波速慢（100～800m/s）當(dāng)前第31頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)面波分為瑞雷波（Raleighwave，R波）和樂(lè)夫波（Lovewave，L波）瑞雷波：質(zhì)點(diǎn)在波的傳播方向和地表面法向組成的平面內(nèi)（圖中xz平面）作橢圓運(yùn)動(dòng)，傳播時(shí)在地面上呈滾動(dòng)形式。這種運(yùn)動(dòng)形式被認(rèn)為是形成地面晃動(dòng)的主要原因。樂(lè)夫波：質(zhì)點(diǎn)在與波傳播方向垂直的水平方向（圖中y方向）運(yùn)動(dòng)，即地面水平運(yùn)動(dòng)，傳播時(shí)在地面上呈蛇形運(yùn)動(dòng)形式。當(dāng)前第32頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)瑞雷波（Raleighwave）和樂(lè)夫波（Lovewave）當(dāng)前第33頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)

地震波地震波體波面波（L波）縱波（P波）橫波（S波）瑞雷波（R波）洛夫波（L波）內(nèi)部傳播表面?zhèn)鞑P>VS振動(dòng)方向與傳播方向一致振動(dòng)方向與傳播方向垂直滾動(dòng)形式蛇行運(yùn)動(dòng)形式當(dāng)前第34頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)地震觀測(cè)地震儀:觀測(cè)記錄地震的儀器地震記錄:一般為地震時(shí)的地面運(yùn)動(dòng)加速度記錄地震臺(tái)網(wǎng)：地震記錄儀組成的觀測(cè)陣列地震加速度記錄通常記錄水平兩個(gè)方向（東西、南北向）及豎向（上、下向）。當(dāng)前第35頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)地震波與地震現(xiàn)象及震害的關(guān)系由于縱波傳播速度最快、橫波次之，面波最慢，所以地震時(shí)震中區(qū)人們的感覺(jué)是先上下顛簸，后左右搖晃。當(dāng)橫波或面波到達(dá)時(shí)，地面振動(dòng)最為猛烈。面波波長(zhǎng)大，振幅強(qiáng)，能量大于體波，對(duì)結(jié)構(gòu)物和地表造成的破壞以面波為主。由于地震波在傳播過(guò)程中逐漸減弱，離震中較遠(yuǎn)的地方地面振動(dòng)減弱，破壞作用也逐漸減輕。雜波P波開始S波開始面波開始當(dāng)前第36頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)

地震震級(jí)與地震烈度地震震級(jí)

表征地震本身大小的尺度，與地震釋放出的能量有關(guān)，通常用里氏震級(jí)，以M表示：

M=lgAA—標(biāo)準(zhǔn)地震儀在距震中100km處記錄的以m（微米）為單位的最大水平地動(dòng)位移。

震級(jí)與地震能量關(guān)系表達(dá)式:

lgE=11.8+1.5M震級(jí)每差一級(jí)，地震釋放能量相差32倍!當(dāng)前第37頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)震級(jí)與發(fā)生頻率——摘自維基百科不同里氏震級(jí)（ML）的年均發(fā)生次數(shù)和對(duì)震中地區(qū)的影響數(shù)據(jù)來(lái)自美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局。需要注意的是由于地震影響還受當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件等因素的影響，表中描述的是極端影響。歷史紀(jì)錄中最強(qiáng)烈的地震是1960年5月22日的智利大地震，里氏規(guī)模震級(jí)（ML）8.9級(jí)，地震矩規(guī)模（MW）9.5級(jí)。當(dāng)前第38頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)

地震烈度定義：某一地區(qū)的地表和各類建筑物遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度.

一般而言，震級(jí)越大，烈度就越大。同一次地震，震中距小則烈度高，反之烈度就低。影響烈度的因素，除了震級(jí)、震中距外，還與震源深度、地震傳播介質(zhì)和地基條件相關(guān)，與建筑物本身動(dòng)力特性、施工質(zhì)量也有很大關(guān)系。對(duì)于某次地震而言，震級(jí)只有一個(gè)，但不同的地區(qū)會(huì)有不同的烈度。當(dāng)前第39頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)地震烈度表：評(píng)定地震烈度大小的標(biāo)準(zhǔn)和尺度

以描述震害宏觀現(xiàn)象為主，即根據(jù)建筑物損壞程度、地貌變化特征、地震時(shí)人的感覺(jué)、家具動(dòng)作反應(yīng)等進(jìn)行區(qū)分，另以地面加速度峰值和速度峰值作為參考物理指標(biāo)。各國(guó)所規(guī)定的地震烈度表往往是不同的，我國(guó)目前采用的《中國(guó)地震烈度表》GB/T17742－2008將地震烈度分為Ⅰ～Ⅻ度當(dāng)前第40頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)《中國(guó)地震烈度表》GB/T17742－2008表中的數(shù)量詞：“個(gè)別”為10%以下；“少數(shù)”為10%～50%；“多數(shù)”為50%～70%；“大多數(shù)”為70%～90%；“普遍”為90%以上。當(dāng)前第41頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)當(dāng)前第42頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)當(dāng)前第43頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)烈度與震級(jí)的關(guān)系：震中烈度：震中點(diǎn)的烈度震中烈度是地震大小和震源深度兩者的函數(shù)震中烈度I0與震級(jí)M的對(duì)應(yīng)關(guān)系（淺源地震）：

當(dāng)前第44頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)

幅值–地面運(yùn)動(dòng)的加速度、速度或位移的峰值或某種意義的有效峰值。

地震動(dòng)幅值可定量反映地震動(dòng)的強(qiáng)弱程度，且與震害有密切關(guān)系。

地震動(dòng)三要素幅值、頻譜和持續(xù)時(shí)間常稱為地震動(dòng)三要素。當(dāng)前第45頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)頻譜－地面運(yùn)動(dòng)記錄的頻率分布特征，通常用功率譜和傅立葉譜來(lái)分析地震動(dòng)的頻譜特征?？山沂镜卣饎?dòng)的主導(dǎo)頻率成分，與結(jié)構(gòu)本身動(dòng)力頻率特征一起決定了結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)的強(qiáng)弱。持續(xù)時(shí)間－即地震動(dòng)持續(xù)作用于某個(gè)場(chǎng)地的時(shí)間。

可反映地震動(dòng)循環(huán)作用程度的強(qiáng)弱。（與結(jié)構(gòu)破壞的關(guān)系）當(dāng)前第46頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)2.3地震震害喜馬拉雅——地中海地震帶環(huán)太平洋地震帶當(dāng)前第47頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)中國(guó)的地震背景我國(guó)處在世界兩大地震帶世界兩大地震帶（環(huán)太平洋地震帶、喜馬拉雅-地中海地震帶）之間，有些地區(qū)本身就是這兩個(gè)地震帶的組成部分，并且廣大地區(qū)都受它的影響，歷史上就是地震多發(fā)國(guó)家之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)大陸地震約占世界大陸地震的三分之一。當(dāng)前第48頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)

我國(guó)的地震活動(dòng)我國(guó)主要地震帶有兩條:

南北地震帶—北起賀蘭山，向南經(jīng)六盤山、穿越秦嶺沿川西至云南省東北，縱貫?zāi)媳?，地震帶寬度各處不一。東西地震帶—北面的一條沿陜西、山西、河北北部向東延伸至遼寧北部；南面一條自帕米爾經(jīng)昆侖山至大別山。我國(guó)大致分為六個(gè)地震活動(dòng)區(qū)：臺(tái)灣及其附近海域、喜馬拉雅山、南北地震帶天山地震活動(dòng)區(qū)、華北地震區(qū)、東南沿海當(dāng)前第49頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)我國(guó)是世界上地震活動(dòng)水平最高、地震災(zāi)害最重的國(guó)家頻次高：我國(guó)平均每年發(fā)生30次5級(jí)以上地震，6次6級(jí)以上強(qiáng)震，1次7級(jí)以上大震分布廣：除浙江和貴州兩省之外，其余各省均有6級(jí)以上強(qiáng)震發(fā)生地震強(qiáng)度極大：20世紀(jì)全球發(fā)生的面波震級(jí)大于等于8.5級(jí)以上的特別巨大地震一共有3次，即1920年中國(guó)寧夏海原8.6級(jí)、1950年中國(guó)西藏察隅8.6級(jí)和1960年智利南方省8.5級(jí)地震。成災(zāi)比率高：我國(guó)為發(fā)展中國(guó)家，人口稠密、建筑物抗震能力低災(zāi)害重：20世紀(jì)全球因地震而死亡的人數(shù)為110萬(wàn)人，其中我國(guó)就占55萬(wàn)人之多（7/17次5萬(wàn)人，4/5次20萬(wàn)人），為全球的一半。a當(dāng)前第50頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)

地震所造成的破壞13萬(wàn)間房屋（震倒）45萬(wàn)間房屋（火燒）次生災(zāi)害—水災(zāi)、火災(zāi)、泥石流、海嘯等工程結(jié)構(gòu)破壞它是造成人民生命財(cái)產(chǎn)損失的主要原因地表破壞—山崩、滑坡、地面裂縫、地塌、噴砂冒水1923年關(guān)東大地震：結(jié)構(gòu)因承載力不足結(jié)構(gòu)變形過(guò)大而破壞結(jié)構(gòu)喪失整體性而破壞地基失效引起的破壞當(dāng)前第51頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)山崩、滑坡1999集集地震新社鄉(xiāng)中興嶺旁一排民宅靠山邊因山崩而倒塌當(dāng)前第52頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)2.4

工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防

抗震設(shè)防基本概念抗震設(shè)防

對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)并采取一定的抗震構(gòu)造措施，以達(dá)到結(jié)構(gòu)抗震的效果和目的?？拐鹪O(shè)防的目的在一定經(jīng)濟(jì)條件下，最大限度地限制和減輕工程結(jié)構(gòu)的地震破壞，保障人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。當(dāng)前第53頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)抗震設(shè)防烈度按國(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)的地震烈度稱為設(shè)防烈度。一般情況下，可采用《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》中的地震基本烈度。對(duì)已編制抗震設(shè)防區(qū)劃的城市，可按批準(zhǔn)的抗震設(shè)防烈度進(jìn)行抗震設(shè)防?？拐鹪O(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(jì)。當(dāng)前第54頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)地震基本烈度定義：50年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，一般場(chǎng)地條件下可能遭遇的超越概率為10%的地震烈度值。由國(guó)家地震局制定的《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001)確定。一個(gè)地區(qū)考慮地震時(shí)的抗震設(shè)防烈度一般情況下取其基本烈度。在基本烈度相同情況下，建筑物所受地震影響并不完全相同，與產(chǎn)生該烈度的地震震級(jí)及震中距有關(guān)。當(dāng)前第55頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)設(shè)計(jì)基本地震加速度定義：50年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期超越概率為10%的地震加速度的設(shè)計(jì)取值。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)取用的地震作用大小由抗震設(shè)防烈度決定，但最終需落實(shí)到設(shè)計(jì)基本地震加速度上?！督ㄖ拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定了抗震設(shè)防烈度與設(shè)計(jì)基本地震加速度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)前第56頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)地震波傳播過(guò)程中，會(huì)不斷產(chǎn)生“損耗”，傳播距離越遠(yuǎn)，就會(huì)逐漸失去了其中的高頻成分。對(duì)于震中距近的場(chǎng)地，地震波的高頻成分還沒(méi)有衰減，這些高頻成分造成了地面上的普通建筑物的破壞。對(duì)于震中距遠(yuǎn)的情況，高頻成分大部分都衰減掉了，此時(shí)地震波以長(zhǎng)周期為主，會(huì)對(duì)高柔建筑產(chǎn)生明顯影響。設(shè)計(jì)地震分組當(dāng)前第57頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)設(shè)計(jì)地震分組不同地區(qū)的震害受到其不同震源的影響，即使宏觀烈度相同，但震害可能會(huì)有所差異?！犊拐鹨?guī)范》用設(shè)計(jì)地震分組來(lái)考慮震級(jí)和震中距對(duì)設(shè)防烈度相同地區(qū)的不同影響。抗震設(shè)防烈度（或設(shè)計(jì)基本地震加速度）相同的地區(qū)，可能屬于不同的設(shè)計(jì)地震分組：第一組表示近震中距，第二、三組表示遠(yuǎn)震中距。當(dāng)前第58頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)6度近震第一組6度遠(yuǎn)震第二組7度近震第一組7度遠(yuǎn)震第二組6度遠(yuǎn)震第三組678766789876當(dāng)前第59頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010明確提出的“三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防目標(biāo)：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)，建筑物主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用；第二水準(zhǔn)：當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響時(shí)，建筑物可能發(fā)生損壞，但經(jīng)一般修理仍可繼續(xù)使用；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)，不致倒塌或發(fā)生危及生命安全的嚴(yán)重破壞。小震不壞中震可修大震不倒抗震設(shè)防目標(biāo)（要求）當(dāng)前第60頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)三個(gè)地震烈度水準(zhǔn)

小震（多遇烈度）:50年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)一般場(chǎng)地條件下，可能遭遇的超越概率為63.2%的地震烈度，50年一遇。中震（基本烈度）:50年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)一般場(chǎng)地條件下，可能遭遇的超越概率為10%的地震烈度，475年一遇。大震（罕遇烈度）:50年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)一般場(chǎng)地條件下，可能遭遇的超越概率為2~3%的地震烈度，1600~2500年一遇。當(dāng)前第61頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)

兩階段抗震設(shè)計(jì)方法

《抗震規(guī)范》采用的兩階段設(shè)計(jì)過(guò)程為:第一階段（設(shè)計(jì)階段）:按多遇地震烈度對(duì)應(yīng)的地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的組合進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面承載能力設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)的彈性變形驗(yàn)算，保證小震不壞。第二階段（驗(yàn)算階段）:按罕遇地震烈度對(duì)應(yīng)的地震作用效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)薄弱部位進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算，并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施保證大震不倒。對(duì)絕大多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)而言,不需專門進(jìn)行第二水準(zhǔn)的抗震設(shè)計(jì)，而認(rèn)為按照上述兩階段設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)自然滿足中震可修的要求。當(dāng)前第62頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)不同使用性質(zhì)的建筑物，地震破壞所造成后果的嚴(yán)重性是不一樣的。核電站、大壩通訊機(jī)房、醫(yī)院住宅臨時(shí)建筑所以，對(duì)于不同用途建筑的抗震設(shè)防，不宜采用同一標(biāo)準(zhǔn)?？拐鹪O(shè)防類別與抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)抗震設(shè)防分類

根據(jù)建筑遭遇地震破壞后，可能造成的人員傷亡、直接和間接經(jīng)濟(jì)損失、社會(huì)影響的程度及其在抗震救災(zāi)中的作用等因素，對(duì)各類建筑所做的設(shè)防類別劃分。當(dāng)前第63頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)我國(guó)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223－2008將建筑物按其用途的重要性分為四類：甲類(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)害等重大災(zāi)害后果，需進(jìn)行特殊設(shè)防的建筑。甲類建筑舉例：A、郵電通信中的國(guó)際出入口局、國(guó)際無(wú)線電臺(tái)、國(guó)際衛(wèi)星通信地球站、國(guó)際海纜登錄站等建筑；中央級(jí)、省級(jí)的電視調(diào)頻廣播發(fā)射塔（混凝土結(jié)構(gòu)≥250m，鋼結(jié)構(gòu)≥300m）。B、國(guó)家和區(qū)域的電力調(diào)度中心。C、研究、生產(chǎn)和存放高放射性物質(zhì)以及劇毒生物和化學(xué)制品、天然和人工細(xì)菌、病毒(如鼠疫、霍亂、傷寒等)的建筑。D、三級(jí)特等醫(yī)院的住院部、醫(yī)技樓、門診部。當(dāng)前第64頁(yè)\共有71頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)如抗震城市中生命線工程的核心建筑生命線工程包括：供水、供電、交通、消防、通訊、救護(hù)、供氣、供熱等系統(tǒng)及應(yīng)急避難所建筑20萬(wàn)人口以上城鎮(zhèn)和縣級(jí)防災(zāi)應(yīng)急指揮中心省級(jí)電力調(diào)度中心大型鐵路、公路交通樞紐的核心建筑，航站樓等大型體育場(chǎng)館、文化娛樂(lè)中心、會(huì)展中心、大型商城、常住人口超過(guò)8000人的高層住宅建筑幼兒園、中小學(xué)的教學(xué)用房及學(xué)生宿舍和食堂等乙類(重點(diǎn)設(shè)防類)：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