建筑基本知識(shí)

2023/9/21第二章地震基本知識(shí)2023/9/22第2章地震基本知識(shí)2.1地震基本知識(shí)2.1.1地球構(gòu)造

地球是一個(gè)橢球體，平均半徑約6400km。根據(jù)地震波傳播速度變化等資料，將地球由地表至地心分為三個(gè)不同性質(zhì)的圈層，即地殼、地幔、地核。2023/9/23第2章地震基本知識(shí)2.1.2地震類型和成因地震按其產(chǎn)生的原因，主要有火山地震、陷落地震、人工誘發(fā)地震以及構(gòu)造地震。上述地震中，構(gòu)造地震破壞作用大，影響范圍廣，是房屋建筑抗震設(shè)防研究的主要對(duì)象。

2023/9/24第2章地震基本知識(shí)構(gòu)造地震是地球內(nèi)部構(gòu)造活動(dòng)的結(jié)果。板塊構(gòu)造學(xué)說可解釋地應(yīng)力的成因。地球表面的巖石層并不是整體一塊，而是被劃分成若干板塊，即歐亞板塊、美洲板塊、非洲板塊、太平洋板塊、澳洲板塊和南極板塊。板塊之間在地幔物質(zhì)對(duì)流及地球自轉(zhuǎn)等動(dòng)力因素作用下，不停地互相插入、摩擦、碰撞、擠壓，從而產(chǎn)生了地應(yīng)力。全球大部分地震帶都分布在板塊邊界上。

2023/9/25第2章地震基本知識(shí)2023/9/26第2章地震基本知識(shí)震源震源深度震中震中距等震線極震區(qū)

震源深度在70km以內(nèi)的為淺源地震；震源深度在70～300km以內(nèi)的為中源地震；震源深度超過300km的為深源地震。我國發(fā)生的絕大部分地震都屬于淺源地震。一般地講，震源淺的地震破壞性大，震源深的地震破壞性小。2023/9/27第2章地震基本知識(shí)2.1.3地震波、震級(jí)和地震烈度1.地震波地震波是地震發(fā)生時(shí)所產(chǎn)生的地震振動(dòng)的傳播形式。它包括在地球內(nèi)部傳播的體波和在地表傳播的面波。2023/9/28第2章地震基本知識(shí)2.地震震級(jí)地震震級(jí)是衡量一次地震釋放能量大小的尺度。例如，在距震中100km處，標(biāo)準(zhǔn)地震儀記錄到的最大振幅A=100mm=105μm,則該次地震震級(jí)為里氏5級(jí)。

M=lgA2023/9/29第2章地震基本知識(shí)地震發(fā)生時(shí)，觀測站一般不可能正好距離震中100km，且使用的儀器也不盡相同，因此，對(duì)實(shí)測數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行修正。震級(jí)與地震釋放的能量大小有關(guān)，兩者的關(guān)系如下：

1gE=1.5M十11.8

地震震級(jí)相差一級(jí)，地面振幅相差約10倍；而地震能量相差約32倍。

2023/9/210第2章地震基本知識(shí)一般認(rèn)為，震級(jí)小于2的地震，人們感覺不到，稱微震；2-4級(jí)的地震，人有感覺，稱有感地震；5級(jí)以上的地震，建筑物有不同程度的破壞，統(tǒng)稱破壞性地震；7～8級(jí)的地震，稱強(qiáng)烈地震或大地震；8級(jí)以上地震，稱特大地震。2023/9/211第2章地震基本知識(shí)3.地震烈度地震烈度是指地震對(duì)地表和建筑物影響的平均強(qiáng)弱程度。對(duì)于一次地震來說，只有一個(gè)震級(jí)，但不同地點(diǎn)所遭受影響的強(qiáng)弱程度卻不同。一般說，震中距不同，地震烈度也不同，震中距越大烈度越低；反之則烈度越高。

2023/9/212第2章地震基本知識(shí)4.震中烈度與震級(jí)的關(guān)系震中烈度的高低，主要取決于地震震級(jí)和震源深度。震級(jí)大、震源淺，則震中烈度高。M=0.58I0+1.5

二者的大致關(guān)系如表。震級(jí)23456788以上震中烈度1～234～56～77～89～1011122023/9/213第2章地震基本知識(shí)5.地震烈度表地震烈度表是按照地震時(shí)人的感覺、地震所造成的自然環(huán)境變化和工程結(jié)構(gòu)的破壞程度所列成的表格?？勺鳛榕袛嗟卣饛?qiáng)烈程度的一種宏觀依據(jù)。我國和世界絕大多數(shù)國家都采用12等級(jí)的地震烈度劃分。

2023/9/214第2章地震基本知識(shí)我國曾先后編制了三代烈度表。（1）我國早期的《新的中國地震烈度表(1957)》。該表以原蘇聯(lián)的烈度表為借鑒，以我國歷史地震的資料和遺跡為依據(jù)，分12度。屬于宏觀烈度表。（2）《中國地震烈度表(1980)》。該表既有定性的宏觀標(biāo)志，又有定量的物理標(biāo)志。其功能有二：一是作為地震發(fā)生后，根據(jù)一個(gè)地區(qū)的破壞程度，評(píng)定這一地區(qū)發(fā)生多大強(qiáng)烈的地震；二是提供相應(yīng)于不同地震烈度的地震動(dòng)物理量指標(biāo)，作為抗震設(shè)計(jì)時(shí)地震作用的依據(jù)。2023/9/215第2章地震基本知識(shí)（3）在《中國地震烈度表(1980)》的基礎(chǔ)上，充分吸收了10多年來在地震現(xiàn)場調(diào)查和歷史資料的分析結(jié)果，運(yùn)用《中國地震烈度表(1980)》的經(jīng)驗(yàn)，以及強(qiáng)震觀測記錄分析和模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并參考了《歐洲地震烈度表(1992)》，于1999年重新修訂頒布了國家標(biāo)準(zhǔn)《中國地震烈度表》(GB/T17742一1999)。該標(biāo)準(zhǔn)保持了《中國地震烈度表(1980)》的基本內(nèi)容。重大技術(shù)內(nèi)容的改變主要有：增補(bǔ)和修改了部分宏觀標(biāo)志；對(duì)表列以外房屋結(jié)構(gòu)的震害與烈度評(píng)定在使用說明中作了規(guī)定。2023/9/216第2章地震基本知識(shí)2.2地震活動(dòng)性及震害2.2.1世界地震活動(dòng)性據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年大約要發(fā)生500萬次地震，但絕大多數(shù)是人們感覺不到的小地震，大地震相對(duì)較少。其中，6級(jí)以上強(qiáng)震每年發(fā)生10～200次；7級(jí)以上大震平均每年發(fā)生18次；8級(jí)以上特大地震平均每年發(fā)生1～2次。2023/9/217第2章地震基本知識(shí)小地震幾乎到處都有，但大地震僅局限于某些地區(qū)，其震中大部分密集于板塊邊緣。地球上的主要地震帶有環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶。

2023/9/218第2章地震基本知識(shí)世界地震震中分布略圖2023/9/219第2章地震基本知識(shí)2.2.2我國地震活動(dòng)性我國地理位置處于環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶之間，是一個(gè)多地震的國家。根據(jù)我國大區(qū)域地震活動(dòng)性和地質(zhì)構(gòu)造的特點(diǎn)，可分為東北、華北、華南、新疆、青藏高原、臺(tái)灣和南海七個(gè)地震區(qū)。其中：臺(tái)灣地震區(qū)、南海地震區(qū)及華南地震區(qū)中的東南沿海地震活動(dòng)區(qū)，屬環(huán)太平洋地震帶。它是由于太平洋板塊與歐亞板塊接觸引起。其中臺(tái)灣及其附近海峽地震活動(dòng)最強(qiáng)、頻度最高，近年來尤為明顯。如1983年、1990年、1994年臺(tái)灣花蓮7級(jí)地震；1994年的臺(tái)灣宜蘭7級(jí)地震；1994年臺(tái)灣海峽南部(震中西距廣東汕頭90km，北距廈門70km，東距臺(tái)南180km)7.3級(jí)地震；1999年臺(tái)灣南投7.6級(jí)地震等。

2023/9/220第2章地震基本知識(shí)青藏高原地震區(qū)、新疆地震區(qū)，其活動(dòng)與印度板塊由南向北俯沖歐亞板塊的運(yùn)動(dòng)有關(guān)，屬地震活動(dòng)性強(qiáng)烈地區(qū)。如1950年西藏墨脫8.6級(jí)地震；1970年云南通海7.7級(jí)地震；1976年四川松潘7.2級(jí)地震；1985年新疆烏恰7.4級(jí)地震；1988年云南瀾滄一耿馬7.2級(jí)地震等；1996年云南麗江7.0級(jí)地震。2023/9/221第2章地震基本知識(shí)華北地震區(qū)屬典型的板塊內(nèi)分布地震區(qū)。該區(qū)地震強(qiáng)度大，頻度較高。如1966年河北邢臺(tái)7.2級(jí)地震；1976年河北唐山7.8級(jí)地震等。東北地震區(qū)。該區(qū)地震活動(dòng)程度相對(duì)低于上述區(qū)域，但也曾經(jīng)發(fā)生過破壞性地震，如1975年遼寧海城7.3級(jí)地震。2023/9/222第2章地震基本知識(shí)我國境內(nèi)地震分布示意圖我國歷來多發(fā)生地震帶2023/9/223第2章地震基本知識(shí)2.2.3地震災(zāi)害地震災(zāi)害分為：原生災(zāi)害，即由地震直接產(chǎn)生的災(zāi)害，它造成房屋、道路、橋梁破壞，人員傷亡；次生災(zāi)害，即由原生災(zāi)害導(dǎo)致的災(zāi)害，它引發(fā)火災(zāi)、水災(zāi)、爆炸、溢毒、細(xì)菌蔓延和海嘯等。

2023/9/224第2章地震基本知識(shí)地震造成地面及房屋破壞主要有以下現(xiàn)象:1.地表破壞現(xiàn)象（1）地裂縫按成因不同，分為構(gòu)造性地裂縫和非構(gòu)造性地裂縫。構(gòu)造性地裂縫是發(fā)震斷裂帶附近地表的錯(cuò)動(dòng)，當(dāng)斷裂露出地表時(shí)即形成地裂縫，它多出現(xiàn)在強(qiáng)震時(shí)宏觀震中附近。非構(gòu)造性地裂縫也稱重力地裂縫，受地形、地貌、土質(zhì)等條件限制，分布極廣，多發(fā)生在河岸、古河道、道路等地方。2023/9/225第2章地震基本知識(shí)（2）噴砂冒水在地下水位較高、砂層或粉土層較淺的地區(qū)，強(qiáng)震使砂土液化，地下水夾帶砂土經(jīng)地面裂縫或土質(zhì)松軟部位冒出地面，即形成噴砂冒水現(xiàn)象。嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起地面不均勻沉陷和開裂，對(duì)建筑物造成危害。2023/9/226第2章地震基本知識(shí)（3）震陷軟弱土(如淤泥、淤泥質(zhì)土等)地基或地面，在強(qiáng)震作用下往往會(huì)引起下沉或不均勻下沉，即震陷。（4）滑坡在強(qiáng)震作用下，常引起陡坡及河岸滑坡。大面積土體滑坡，會(huì)切斷公路、沖毀房屋和橋梁。2023/9/227第2章地震基本知識(shí)2.房屋結(jié)構(gòu)破壞（1）地基失效引起破壞震害表明，地裂縫、砂土液化、滑坡以及震陷等，將使地基承載力下降、不均勻沉降及開裂，從而導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂損、房屋整體傾斜甚至倒塌。（2）上部結(jié)構(gòu)受振動(dòng)破壞強(qiáng)震時(shí)，地面運(yùn)動(dòng)引起房屋上部結(jié)構(gòu)振動(dòng)，產(chǎn)生慣性力，使結(jié)構(gòu)內(nèi)力及變形劇增，從而導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)破壞。包括由于構(gòu)件承載力不足或變形過大的破壞；由于房屋結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)造不合理，各結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間連接不牢靠、結(jié)構(gòu)整體性差而造成破壞。2023/9/228第2章地震基本知識(shí)2.3建筑抗震設(shè)防2.3.1抗震設(shè)防依據(jù)

為了減輕和防御地震對(duì)房屋建筑的破壞，《抗震規(guī)范》規(guī)定，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(jì)。2023/9/229第2章地震基本知識(shí)抗震設(shè)防烈度是一個(gè)地區(qū)的建筑抗震設(shè)防依據(jù)?？拐鹪O(shè)防依據(jù)必須按國家規(guī)定的權(quán)限審批、頒發(fā)的文件(圖件)確定。一般情況下，抗震設(shè)防烈度可采用中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖的地震基本烈度(或與規(guī)范規(guī)定的設(shè)計(jì)基本地震加速度值對(duì)應(yīng)的烈度值)。對(duì)于已編制抗震設(shè)防區(qū)劃的城市，可按批準(zhǔn)的抗震設(shè)防烈度或設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)進(jìn)行抗震設(shè)防。2023/9/230第2章地震基本知識(shí)2.3.2抗震設(shè)防抗震設(shè)防目標(biāo):地震作用與一般的荷載(如恒載)不同，它具有隨機(jī)性、復(fù)雜性、間接性等特點(diǎn)。因此,鑒于現(xiàn)有的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)水平，房屋經(jīng)過抗震設(shè)防，一般能減輕地震的損壞和破壞，但尚不能完全避免損壞和破壞。建筑抗震設(shè)防目標(biāo)，是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有的抗震安全性的要求，我國規(guī)范明確給出了“三水準(zhǔn)”的設(shè)防目標(biāo)，即：2023/9/231第2章地震基本知識(shí)（1）當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用。（2）當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。（3）當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度預(yù)估的罕遇地震影響時(shí)，不至倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。2023/9/232第2章地震基本知識(shí)以上三點(diǎn)可概括為：小震不壞，中震可修，大震不倒。現(xiàn)行規(guī)范采用兩階段設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)上述三個(gè)水準(zhǔn)的設(shè)防目標(biāo)。

2023/9/233第2章地震基本知識(shí)2.3.3抗震設(shè)防分類及標(biāo)準(zhǔn)1.抗震設(shè)防分類1）特殊設(shè)防類：指使用上有特殊設(shè)施，涉及國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。簡稱甲類。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。簡稱乙類。2023/9/234第2章地震基本知識(shí)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。簡稱丙類。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。簡稱丁類。

2023/9/235第2章地震基本知識(shí)2.抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)《抗震規(guī)范》規(guī)定：（1）甲類建筑，地震作用應(yīng)高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求，其值應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評(píng)價(jià)結(jié)果確定；抗震措施，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6～8度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求，當(dāng)為9度時(shí)，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求。2023/9/236第2章地震基本知識(shí)（2）乙類建筑，地震作用應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求；抗震措施，一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6～8度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求，當(dāng)為9度時(shí)，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求；地基基礎(chǔ)的抗震措施應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。2023/9/237第2章地震基本知識(shí)（3）丙類建筑，地震作用和抗震措施均應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求。（4）丁類建筑，一般情況下，地震作用仍應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求；抗震措施應(yīng)允許比本地區(qū)設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低，但抗震設(shè)防烈度為6度時(shí)不應(yīng)降低。（5）抗震設(shè)防烈度為6度時(shí)，除本規(guī)范有具體規(guī)定外，對(duì)乙、丙、丁類建筑可不進(jìn)行地震作用計(jì)算。

2023/9/238第2章地震基本知識(shí)2.3.4結(jié)構(gòu)材料與施工（規(guī)范規(guī)定）合理地使用材料，確保施工質(zhì)量是保證抗震質(zhì)量的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)文件上應(yīng)注明對(duì)材料和施工質(zhì)量的要求。1.對(duì)砌體材料要求：(1)燒結(jié)普通粘土磚和燒結(jié)多孔粘土磚的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于Mul0，磚砌體的砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于M5。2023/9/239第2章地震基本知識(shí)2.對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)材料要求：(1)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，抗震等級(jí)為一級(jí)的框架梁、柱、節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)、框支梁、框支柱不應(yīng)低于C30；構(gòu)造柱、芯柱、圈