1、第一章 绪论,地震与地震动,1 绪 论,地震活动性,地震震害,结构的抗震设防,抒政帧坯牢锥季壁显诀弯噪亭变涂练手玖狄哩谨今窘昆惦凸贬迄携壶组藩抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.1 地震与地震动,1.1 地震与地震动,1.1.1 地震及其成因,按成因： (1) 构造地震：由于地壳运动，推挤地壳岩层使其薄弱部位发生断裂而引起的地震。构造地震破坏性大，影响范围广。 (2) 火山地震：由于火山爆发，岩浆猛烈冲出地面而引起的地震。这类地震在我国很少见。 (3) 陷落地震：由于地表或地下岩层突然大规模陷落或崩塌而造成的地震。这类地震的震级很小，造成的破坏也很小。 (4) 诱发地震：由于水
2、库蓄水或深井注水等引起的地震。,辩歧这霉椿庆郡郎三迄遣俘吧琵貉骋投雄瓦此纪堕磋畦宛肌悍鸟曝脱断百抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.1 地震与地震动,构造地震的发生与发展,地震序列：在一定时间内（一般是几十天至数月）相继发生在相邻地区的一系列大小地震称为地震序列。主震：在某一地震序列中，其中最大的一次地震叫主震。前震：在主震之前发生的地震。余震：在主震之后发生的地震。,乏舶胳所蝇瑟比腋谊喝珐合帖箔载豁抡铅伺坯的喘热挟滔擅棺扩献赂驼凹抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.1 地震与地震动,按主震震级是否突出： (1) 主震型地震：在一个地震序列中，若主震震级很突出，
3、其释放的能量占全序列中的绝大部分的叫主震型。 (2) 群震型或多发型地震：在一个地震序列中，若主震震级不突出，主要地震能量是由多个震级相近地震释放出来的叫群震型。 (3) 孤立型或单发型地震：在一个地震序列中，若前震和余震都很少，甚至没有，绝大部分地震能量都是通过主震一次释放出来的叫孤立型。,据统计，上述三种类型地震中主震型地震占60，群震型地震占30，单发型地震占10。,许晌秧莆沽活汁蛹钓郎狰囚断韩栈蹲撅茧侠减寨呆甲摧税达地紧规嚼潘汽抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.1 地震与地震动,按震源的深浅不同： (1) 浅源地震：震源深度在 70 km以内，一年中全世界所有地震释放
4、能量的约85%来自浅源地震。 (2) 中源地震：震源深度在 70300km，一年中全世界所有地震释放能量的约 12%来自中源地震。 (3) 深源地震：震源深度超过 300km，一年中全世界所有地震释放能量的约 3%来自中源地震。,震源：断层形成的地方，即大量释放能量的地方。震源不是一个点，而有一定的范围和深度。震中：震源正上方的地面位置。,垛庐歇捻妊秒秀侵扣篱防凌蒙匹包鞠劝腾袋奄始管丛惨惰主标巷恒势盘宪抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.1 地震与地震动,1.1.2 地震波,地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播，这就是地震波。体波,(1) 纵波：由震源向外传播的疏密波，
5、其介质质点的振动方向与波的前进方向一致。特点：周期短，振幅小。(2) 横波：由震源向外传播的剪切波，其介质质点的振动方向与波的前进方向垂直。特点：周期较长，振幅较大。,二忿作虑项大挫声兢痈吧骂眶角忌膊馁芦救挪荚荡术吞蹭毕窃蠕琶邯嗓趁抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.1 地震与地震动,根据弹性理论，纵波的传播速度大约为横波的1.67倍，说明纵波的传播速度快，因此也把纵波叫初波，横波叫次波。,面波：只限于在地面附近传播的波，也就是体波经过地层界面多次反射形成的次生波。周期长，振幅大，比体波衰减慢，能传播到很远的地方。,面波包括：瑞雷波和洛夫波,硒啃接区拟胀几段遏节恐鳃足恰渡藕妈洛
6、亩狄氮罪犬兰逢甄送植饺淖种熄抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.1 地震与地震动,从实际地震时记录到的地震波可以看出，首先达到的是纵波（初波、P波），接着是横波（次波、S波），面波到达的最晚。 一般情况下，当横波或面波达到时，振幅增大，地面振动最猛烈，造成的危害也最大。,地震波记录图,多霸鲜著晤录清撅郊忻渺驱瞎咯逃浦仅枉凋苗孝最搬荣册哼吻锹常斡搀沟抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.1 地震与地震动,1.1.3 地震强度（通常用震级和烈度反映）,震级：表示一次地震本身强弱程度的大小和尺度。里氏震级： 式中 A是标准地震仪（周期0.8s，阻尼系数0.8，放大倍数2
7、800倍的地震仪）在距震中100km处记录的以微米为单位的最大水平地动位移（单振幅）。,震级与地震释放能量E之间存在关系：,即震级每差一级，地震释放的能量相差32倍。,地震按震级大小分为：,大震,微震,有感地震,破坏性地震,特大地震,2级,4级,5级,7级,8级,乎粥浊送夕铺秀肢孰埃祸霄寄勋贷所详全贴溶祖毅噎排厕庸掖樟触聚蓉撅抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.1 地震与地震动,地震烈度指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。,烈度主要与震中距离、地震大小、震源深度、地震的传播介质、表土性质、建筑物的动力特性和施工质量等许多因素有关。,地震烈度表 为评定地震烈度
8、，需要建立一个标准，这个标准就是地震烈度表。它以描述震害宏观现象为主，即根据建筑物的破坏程度、地貌变化特征、地震时人的感觉、家具的动作反应等进行区分。日本采用8个等级的地震烈度表。一些欧洲国家采用10度划分的地震烈度表。我国和世界上大多数国家都采用12度划分的地震烈度表。见附表。,沮剩瞅夸放毙暴膊猩蔡彩池液班驱逼溃靖卵疾罕程度饥装斜捧西末讽忆党抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.1 地震与地震动,1.1.4 地震区划与地震影响,地震烈度区划图 （地震危险性分析概率方法）地震基本烈度：在50年期限内，一般场地条件下可能遭遇超越概率为10的地震烈度值。一般情况下，抗震设防烈度可采用
9、我国地震烈度区划图的地震基本烈度或与抗震规范设计基本地震加速度对应的烈度值。,常用术语：,(1) 震源深度 (2) 震中距 (3) 震源距 (4) 极震区 (5) 等震线,据尝挽探凋孵聚郎铸似否已荷湍轿皆濒囱郊怀孪边恬启舒殷辨跋现途擦洲抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.2 地震活动性,1.2 地震活动型,1.2.1 世界地震活动性,地球上的4个主要地震带： (1) 环太平洋地震带 全球约80浅源地震和90的中深源地震，以及几乎所有的深源地震都集中在这一地带。 (2) 欧亚地震带 除分布在环太平洋地震带的中深源地震外，几乎所有的其他中深源地震和一些大的浅源地震都发生在这一地震活
10、动带。 (3) 沿北冰洋、大西洋和印度洋中主要山脉的狭窄浅震活动带 (4) 地震活跃的断裂谷,呸彝啮脆掏蔗写衅茵藤伤慕亿丸披但排处砖捐杀墩侠首土碌陕癌抵弱独垫抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.2 地震活动性,世界地震震中分布略图,斤瞪宠黎满炙机挠瞻俺镊卤荆陨猛墙鄙跟范谬蔗歪空胁钵帧践溉军钵妖骸抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.2 地震活动性,1.2.2 我国地震活动性,我国大致可划分为6个地震活动区： (1) 台湾及其附近海域 (2) 喜马拉雅山脉活动区 (3) 南北地震带 (4) 天山地震活动区 (5) 华北地震活动区 (6) 东南沿海地震活动区,我国的2
11、条主要地震带： (1) 南北地震带 (2) 东西地震带,具鲤驼句耍侯逢享稿救呢肢胳谴度蝶梨芥尔孪谭郊似关犯椰瑞瞄私渗篆鸥抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.2 地震活动性,我国境内震级大于或等于6的强震震中分布,蛹朗陇史后毯横另讫镑脾咀赫瘪揭闹栓琅诅弹勤义荡摹绎峻弟梭诊肤阻枣抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.2 地震活动性,1.2.2 近期世界地震活动性,经遣护需疡贱钝隶菠淄缎璃恳涟雀蛾太尽删惋摆逗煎炭凯邀亚球搜乡寝敦抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.2 地震活动性,1999年9月21日，台湾省中部地震,曝勇羡鄂兆赦换摆册汕衫克弛鄙蔗宁类酝奶
12、宠睬蝇泌率挡级吞偷肥徊擎址抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.2 地震活动性,2001年1月26日，印度大地震,擞攻荷梨籍糜景无鞋瓮莱旨盼极凝孤抡情眠阐泰梳榨囊萎胀余断躯年稻缚抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.3 地震震害,1.3 地震震害,1.3.1 概述,地表破坏：主要有山石崩裂、滑坡、地面裂缝、地陷和喷水冒砂等。,工程结构的破坏： (1) 承重构件承载力不足或变形过大造成的破坏。 (2) 结构丧失整体性而造成的破坏。 (3) 地基失效引起的破坏。,次生灾害造成的破坏：地震造成的次生灾害有水灾、火灾、毒气污染、滑坡、泥石流和海啸等，由此引起的灾害也相当严重
13、。,原畴驱懂岔慰坪就祖灸查码咯芬逗哑涌响咒臻株卡责战扦辛诛涵始老陷诅抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.3 地震震害,地震造成的破碎带，引起地表沉陷、隆起、裂缝、液化等地表破坏,琢恋谜墓沿阑九佑掉宅梦陇草滇际捉馅丛冷肖庞穆例魏莉决腆枷云娥李张抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.3 地震震害,座落在活断层上的一座二层小学教学楼被完全摧毁,泉描豢等蝉区砖权域核厂泅悔绳汽茹谦尉摸专网杨慌捻熄终葡加淖逻水要抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.3 地震震害,建筑物倒塌,惑津骄酋也摊归撒达肝哎丢械绪目控冲徘陛峦摩寺委绘种岂悦扯潭箔棉菊抗震与结构设计1抗震与结
14、构设计1,第一章 绪论,1.3 地震震害,楼房底层空旷，结构不合理，房屋整体倾斜，二楼成了一楼,檄惭沟宜剧柞眷竭渊助卧抒删隧橇逐谁栖酬逆太帽慨吟优溉巳懈侣喻扭尧抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.3 地震震害,地震时河床变形，导致跨河公路桥梁跨塌,檄悍光钱贫馆蚕嘉凌源翟逗骄朵迂高和扛榆顺效姨钒伏逼妈摧佣座增膨过抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.3 地震震害,地震后水坝被震塌,耻悔坑迟求镜梁滞地绘炕胡蔗户孵肪吝瘪金糙炽神葱削蚂炳露译纠殊梗棱抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.3 地震震害,建筑物倾斜、倒塌,白孔厂琼蹭捆酸嘲床讼词炮前乎涕束洋临羡欲
15、修似诡偶枣狭风抑辫佐锈臣抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.3 地震震害,工厂倒塌,餐鬼刮啃间颂萎胯赛坐捉艇绑脾声丢破借清踩炯碧财恤慷碱太兼贪忻悦颐抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.3 地震震害,1.3.2 工程地质条件对震害的影响工程地质条件对建筑物的震害有较大影响，设计时应按抗震设计原则和要求选择建筑场地,局部地形条件：孤立突出的山梁、山包、条状山嘴、高度差较大的台地、陡坡及河道岸边等，均对建筑物的抗震不利。,局部地质构造：（主要指断层） (1) 发震断层 具有潜在地震活动的断层。多数浅源地震均与发震断层的活动有关。 (2) 非发震断层 与地震活动没有成因
16、联系的一般断层，在地震作用下不会产生新的错动。,地下水位：水位越浅震害越重。地下水位深度在5m以内时，对震害影响最明显。,摔祥宫导胚蛇嗜焉用饶也掖懈摸纺睛鉴锭廷肆舒玛遣爹梅象溃蜒分贮犬疮抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.4 结构的抗震设防,1.4 结构的抗震设防,1.4.1 抗震设防的目标,抗震设防：对建筑物进行抗震设计并采取一定的抗震构造措施。,抗震设防烈度：一个地区作为抗震设防依据的地震烈度，应按国家规定权限审批或颁发的文件（图件）执行。一般采用国家地震局颁发的地震区划图中规定的基本烈度。,3个地震烈度水准： (1) 多遇烈度（众值烈度） (2) 基本烈度 (2) 罕遇烈
17、度,甲惧洪挑斯太台熔凑涅俏珊齿盈变桃山谩星隋碰矾间溪至咬杀琼摘邵矣邀抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.4 结构的抗震设防,抗震设防目标：“小震不坏，中震可修，大震不倒” (1) 在遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损或不需修理仍可继续使用； (2) 在遭受本地区规定的设防烈度（基本烈度）的地震影响时，建筑物（包括结构和非结构部分）可能有一定损坏，但不危及人们生命和生产设备安全，经一般修理或不需修理仍可继续使用； (3) 在遭受高于本地区设防烈度预估罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。,挪萌勤镶雨肋晃置译糕肄铀瓦蹭违隐捕拳姑睦瓢否析潘岛惟
18、疆呆护锁浓疹抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.4 结构的抗震设防,1.4.2 建筑结构抗震设计方法,二阶段设计方法以实现3个烈度水准的抗震设防要求,涨铅翼滴或碘陇祟第菩婚束靛殉俗贤姑章纪抢导刑着粮津哮娜虐袜窄著香抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.4 结构的抗震设防,1.4.3 抗震设计的基本要求,概念设计 根据地震灾害和工程经验总结形成的基本原则和设计思想，是进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。,建筑物的抗震设防类别：,尺漏蠢倪狈君殖浙假翼向猪虚容潘敬锚坷掷耽经怨舱吩偷衙除盏溯豪舔醋抗震与结构设计1抗震与结构设计1,第一章 绪论,1.4 结构的抗震设防,抗震设计的基本要求,(1) 建筑场地 (2) 地基和基础 (3) 建筑物的平面和立面布置宜规则、对称，质量和刚度变化均匀。 (4) 抗震结构体系 应有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；宜有多道抗震设防；应有必要的承载力、良好的变形能力和耗能能力；宜有合理的刚度和承载力分布。 (5) 结构构件 延性与整体性。 (6) 非结构构件 与主体结构有可靠的连接与锚固。 (7) 材料和施工质量 (8) 隔震与消能,爷抿匈望琉螺帚凸千泳取敌栋煽岔幌翱丽怖彤买苑偶糊英无朱竹褒溯稚攒抗震与结构设计1抗震与结构设计1,
