绪论《建筑抗震知识》.ppt

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1、20102011年春建筑抗震知识1 绪论刘为民：刘为民：1355101365713551013657第一章第一章 绪论绪论1.1 1.1 地震基本知识地震基本知识地震是指因地球地震是指因地球内部运动内部运动而缓慢积累的而缓慢积累的能量突然释放能量突然释放或地壳空穴顶板塌陷等原因，使岩体剧烈振动，并以波的或地壳空穴顶板塌陷等原因，使岩体剧烈振动，并以波的形式向地表传播而引起的地面颠簸和摇晃。形式向地表传播而引起的地面颠簸和摇晃。地震是一种自然现象，地球上每天都在发生地震，一地震是一种自然现象，地球上每天都在发生地震，一年约有年约有500500万次万次。其中约。其中约5 5万次人们可以感觉到；能造

2、成破万次人们可以感觉到；能造成破坏的约有坏的约有10001000次；次；7 7级以上的大地震平均每年有级以上的大地震平均每年有1818次，次，8 8级级以上特大地震平均每年发生以上特大地震平均每年发生1 12 2次。目前记录到的世界上次。目前记录到的世界上最大地震是最大地震是8.98.9级，发生于级，发生于19601960年年5 5月月2222日的智利地震。日的智利地震。什么是地震？什么是地震？1 1、地震：、地震：指地球内部缓慢积累的能量突然释放引起的地球表层的振动。当地球内部在运动中积累的能量对地壳产生的巨大压力超过岩层所能承受的限度时，岩层便会突然发生断裂或错位，使积累的能量急剧地释放出

3、来，并以地震波的形式向四周传播，就形成了地震。一次强烈地震过后往往伴随着一系列较小的余震。1.1 1.1 地震基本知识地震基本知识什么叫震源、震中、震中距？什么叫震源、震中、震中距？地球内部发生地震的地方叫地球内部发生地震的地方叫震源震源；震源在地面上的投影点称为震源在地面上的投影点称为震中震中；震中及其附近的地方称为震中及其附近的地方称为震中区震中区，也称，也称极震区极震区 ；从震中到地面上任何一点的距离称为从震中到地面上任何一点的距离称为震中距震中距。一.按地震成因分类-天然地震包括构造地震、火山地震、陷落地震天然地震包括构造地震、火山地震、陷落地震 破坏性地震主要属于构造地震。据统计，构

4、造地震约占世界地震总数的破坏性地震主要属于构造地震。据统计，构造地震约占世界地震总数的90%以上。以上。1.1.构造地震构造地震92%92%的地震发生在地壳中，的地震发生在地壳中，其余的发生在地幔上部。其余的发生在地幔上部。1-1 1-1 地震的类型和成因地震的类型和成因地震按其成因可划分为地震按其成因可划分为3 3类：类：构造地震、火山地震、陷构造地震、火山地震、陷落地震落地震(1)(1)构造地震构造地震 地球的内部结构地球的内部结构地壳：地壳：303040km40km，上部是花岗岩，上部是花岗岩，下部是玄武岩下部是玄武岩地幔：地幔：2900km2900km，橄榄岩，橄榄岩地核：地核：350

5、0km3500km，主要是镍和铁，主要是镍和铁，其中其中:内核内核1400km1400km，其余为外核，其余为外核目前，俄罗斯最深钻探深度达目前，俄罗斯最深钻探深度达15km15km，我国，我国10km.10km.不能钻不能钻得更深的原因有二个得更深的原因有二个(1)(1)钻深技术钻深技术(2)(2)熔岩的高温。熔岩的高温。1-1 1-1 地震的类型和成因地震的类型和成因 地球内部的放射性物质不断放射能量，地球内部地球内部的放射性物质不断放射能量，地球内部温度随深度而升高，温度随深度而升高，200km200km700km700km范围内，温度范围内，温度6006000 0C C 2000200

6、00 0C C，地球内部的压力也很大，地幔上部，地球内部的压力也很大，地幔上部约约900MPa900MPa，中部约，中部约370000MPa370000MPa。地球内部的压力是不。地球内部的压力是不均匀的，均匀的，地幔中的软流层有缓慢的对流，引起地壳运地幔中的软流层有缓慢的对流，引起地壳运动动。在运动过程中有的地区上升，有的地区下降，地。在运动过程中有的地区上升，有的地区下降，地球内部积累了大量的球内部积累了大量的应变能应变能，产生了，产生了地应力地应力。当地应。当地应力达到岩层的强度时，岩层产生断裂或错动（脆性破力达到岩层的强度时，岩层产生断裂或错动（脆性破坏），岩层内部的能量被释放，以波的

7、形式传致地表，坏），岩层内部的能量被释放，以波的形式传致地表，引起地面震动。称引起地面震动。称构造地震构造地震。（1 1）构造地震）构造地震（2 2）火山地震）火山地震 由于火山作用，如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震由于火山作用，如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为称为火山地震火山地震，这类地震只占全世界地震的，这类地震只占全世界地震的7%7%左右。左右。19141914年日本樱岛火山爆发，产生的震动相当于一年日本樱岛火山爆发，产生的震动相当于一个个6.76.7级地震。级地震。因人为因素如由于水库蓄水或深井注因人为因素如由于水库蓄水或深井注水等引起的地震称为水等引起的地震称为诱发地震诱发地震。

8、如工业爆。如工业爆破、地下核爆炸造成的振动；在深井中进破、地下核爆炸造成的振动；在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力，有时也会诱发地震。的压力，有时也会诱发地震。例如：例如：19621962年年3 3月月1919日在广东省河源市日在广东省河源市新丰江水库坝区发生了迄今我国最大的水新丰江水库坝区发生了迄今我国最大的水库诱发地震，震级为库诱发地震，震级为6.16.1级。级。（3 3）诱发地震）诱发地震 由于地下石灰岩产生溶洞或矿井顶部由于地下石灰岩产生溶洞或矿井顶部突然产生大规模塌陷而引起的地震称为突然产生大规模塌陷而引起的地震称为塌塌陷地震陷地

9、震。这类地震的规模比较小，次数也很少。这类地震的规模比较小，次数也很少。由于由于火山地震、诱发地震和陷落地震火山地震、诱发地震和陷落地震这三类地震震级小，在我国危害小。构造这三类地震震级小，在我国危害小。构造地震造成地面建筑物破坏严重，对人类的地震造成地面建筑物破坏严重，对人类的危害大，所以危害大，所以我们这门课所说的地震主要我们这门课所说的地震主要是是构造地震。构造地震。（4 4）陷落地震）陷落地震构造地震的成因构造地震的成因构造地震构造地震的成因的另一种解释的成因的另一种解释-板块学说板块学说 地球表面岩层由六大板块组成地球表面岩层由六大板块组成:欧亚板欧亚板块、美州板块、非洲板块、太平洋

10、板块、块、美州板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块、南极洲板块澳洲板块、南极洲板块。由于由于地幔的对流地幔的对流，这些板块也在不停，这些板块也在不停运动，板块之间相互挤压、冲撞引起地应运动，板块之间相互挤压、冲撞引起地应力。能较好地解释地震呈带形分布现象。力。能较好地解释地震呈带形分布现象。1-1 1-1 地震的类型和成因地震的类型和成因-天然地震包括构造地震、火山地震、陷落地震天然地震包括构造地震、火山地震、陷落地震地震地震天然地震天然地震人工地震人工地震人工地震人工地震 因人为因素直接造成的地震是人工地震。因人为因素直接造成的地震是人工地震。如工业爆破、地下核爆炸造成的振动；如工业爆破、地

11、下核爆炸造成的振动；在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力，有时也会诱发地震。增加了地壳的压力，有时也会诱发地震。19621962年年3 3月月1919日在广东河源新丰江水库坝日在广东河源新丰江水库坝区发生了迄今我国最大的水库诱发地震，震区发生了迄今我国最大的水库诱发地震，震级为级为6.16.1级。级。地震时弹性应变能，以波的形式释放扩散，经多地震时弹性应变能，以波的形式释放扩散，经多次反射、折射形成持续过程，加之断裂错位不是瞬间次反射、折射形成持续过程，加之断裂错位不是瞬间完成的，故在一定时间内（几十天或数月）相继发生完成的，故在一定时间内（

12、几十天或数月）相继发生在相邻地区的一系列大小地震称为在相邻地区的一系列大小地震称为地震序列地震序列。岩层断裂发生时，一般不只是一个断裂，而是由岩层断裂发生时，一般不只是一个断裂，而是由一系列断裂组成的破碎带。一个部位发生断裂，能量一系列断裂组成的破碎带。一个部位发生断裂，能量释放，达到平衡状态，其它部位还没有达到平衡状态，释放，达到平衡状态，其它部位还没有达到平衡状态，还要释放能量。所以一次地震的发生一般都不是孤立还要释放能量。所以一次地震的发生一般都不是孤立的，伴随着一系列小震。的，伴随着一系列小震。主震：主震：主震：主震：一系列地震中，释放能量最多一次地震。一系列地震中，释放能量最多一次地

13、震。前震：前震：前震：前震：主震之前发生的地震。主震之前发生的地震。余震：余震：余震：余震：主震之后发生的地震。主震之后发生的地震。按地震序列分类按地震序列分类 19761976年唐山地震年唐山地震 主震主震7.87.8级级 7 7级以上余震级以上余震2 2次次 6.06.06.96.9级余震级余震2 2次次 5.05.05.95.9级余震级余震7171次次 4.04.04.94.9级余震级余震668668次次按地震序列分类按地震序列分类主震型地震：主震型地震：在一个地震序列中，若主震震级很突出，其释放的能量占全序列中的绝大部分，叫主震型地震。这是一种常见的破坏性地震类型。震群型或多发型地震：

14、震群型或多发型地震：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。孤立型或单发型地震：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。三种类型地震中：主震型地震约占60%，多发型地震约占30%，单发型地震约占10%。地震序列的认识和判别对预报地震和预防地震都很重要。按地震序列分类按地震序列分类2 2、地震的类型、地震的类型1 1）按照地震的不同成因，把地震划分为五类：）按照地震的不同成因，把地震划分为五类：1.1.构造地震：构造地震：构造地震发生的原因，是地下岩层受地应力的作用，当所受的地应力太大

15、，岩层不能承受时，就会发生突然、快速破裂或错动，岩层破裂或错动时会激发出一种向四周传播地地震波，当地震波传到地表时，就会引起地面的震动。世界上85%90%的地震以及所有造成重大灾害的地震都属于构造地震。2.2.火山地震：火山地震：由于火山爆发引起的地震。3.3.水库地震：水库地震：由于水库蓄水、放水引起库区发生地震。4.4.陷落地震：陷落地震：由于地层陷落引起的地震。5.5.人工地震：人工地震：由于核爆炸、开炮等人为活动引起的地震1.1.浅源地震：浅源地震：震源深度小于70公里的地震，大多数破坏性地震是浅源地震。2.2.中源地震：中源地震：震源深度为70300公里。3.3.深源地震：深源地震：

16、震源深度在300公里以上的地震，到目前为止，世界上纪录到的最深地震的震源深度为786公里。2 2）根据震源深度进行分类：）根据震源深度进行分类：3 3）按地震的远近分类：）按地震的远近分类：1.1.地方震：地方震：震中距小于100公里的地震。2.2.近震：近震：震中距为1001000公里。3.3.远震：远震：震中距大于1000公里的地震。4 4）按震级大小分类：）按震级大小分类：1.1.弱震：弱震：震级小于3级的地震。2.2.有感地震：有感地震：指震级在3.04.5级之间，人能感觉到的地震。3.3.中强地震：中强地震：震级大于4.5级，小于6级的地震。4.4.强震：强震：震级大于6.0级的地震

17、，其中又把震级小于8.0级的地震称为强烈破坏性地震，大于8.0级的地震称为巨大地震。喉风地动仪是汉代科学家张衡的又一传世杰作。在张衡所处的东汉时代，地震比较频繁。据后汉书五行志记载，自和帝永元四年（公元92年）到安帝延光四年（公元125年）的三十多年间，共发生了二十六次大的地震。地震区有时大到几十个郡，引起地裂山崩、江河泛滥、房屋倒塌，造成了巨大的损失。张衡对地震有不少亲身体验。为了掌握全国地震动态，他经过长年研究，终于在阳嘉元年（公元（公元132132年）年）发明了候风地动仪世界上第一架地震仪。3 3、地震震级、地震震级 顺帝阳嘉元年（公元132年），张衡发明的地震仪可测出洛阳及千里之外的地

18、震。这架地震仪为世界第一，比欧洲早早17001700多年多年。张衡发明两个仪器：侯风仪侯风仪用于研究地震；浑天浑天仪仪用于研究风向、风速、气象学。张衡还是位气象学家，发明了侯风仪，又叫侯风侯风铜鸟铜鸟。在5丈高的木杆顶端安上一只衔花的铜鸟，有风铜鸟则转动，鸟头对着风的方向，以测定风向。此仪器比欧洲的侯风鸡早早10001000年年，亦为世界之冠。3 3、地震震级、地震震级候风地动仪候风地动仪张衡张衡复原后的候风地动仪复原后的候风地动仪候风地动仪候风地动仪韩币上的浑天仪韩币上的浑天仪浑天仪浑天仪震级：是衡量一次地震释放能量大小的尺度，目前，国际上常用里氏震级表示，其定义为：在距离震中100km10

19、0km处，用标准伍德安德生地震仪（周期0.8s，阻尼系数0.8，放大倍数2800倍）所测定水平最大地震震动位移振幅A（以m为单位）的常用对数值，即：M=lg A M=lg A （1111）式中：M地震震级，一般称为里氏震级里氏震级。A标准地震仪记录到的最大振幅。例如：A=100mm=105 5m，则这次地震震级为里氏里氏5 5级级。3 3、地震震级、地震震级地震震级：是衡量一次地震释放能量大小的尺度，目前，国际上比较通用的是里氏震级，在1935年由查尔斯里克特（19001985年）给出定义，其定义为：在距离震中100km100km处，用标准伍德安德生地震仪（周期0.8s，阻尼系数0.8，放大倍

20、数2800倍）所测定水平最大地震震动位移振幅A（以m为单位）的常用对数值，即：M=lg A M=lg A （1111）式中：M地震震级，一般称为里氏震级里氏震级。A标准地震仪记录到的最大振幅。例如：A=100mm=105 5m，则这次地震震级为里氏里氏5 5级级。3 3、地震震级、地震震级 地震发生时，观测站一般不可能正好距离震中100km，且使用的仪器也不尽相同，因此，对实测数据应进行修正。震级与地震释放的能量大小有关，两者的关系如下：lgE=1.5M+11.8 lgE=1.5M+11.8 （1212）式中：E地震释放的能量。震级是通过地震仪器的记录计算出来的，地震越强，震级越大。由公式（1

21、-1）和（1-2）可知：震级相差一级一级，地面振幅相差约1010倍倍，而地震能量相差约3232倍倍。3 3、地震震级、地震震级地震按震级大小的分类情况：微震：震级小于2级的地震，人无感觉；有感地震：震级2 4级的地震；中强震：震级大于5级，小于6级的地震；强震：震级等于或大于6级的地震。5级以上的地震具有不同程度的破坏性，称为破坏性地震。78级的地震，称强烈地震或大地震。震级大于或等于8级的又称为特大地震。3 3、地震震级、地震震级中国地震烈度表中国地震烈度表(简要简要)1 1度度无感，仅仪器能记录到。无感，仅仪器能记录到。2 2度度 个别敏感的人在完全静止中有感。个别敏感的人在完全静止中有感

22、。3 3度度 室内少数人在静止中有感，悬挂物轻微摆动。室内少数人在静止中有感，悬挂物轻微摆动。4 4度度 室内大多数人，室外少数人有感，悬挂物摆动，不稳器皿作响。室内大多数人，室外少数人有感，悬挂物摆动，不稳器皿作响。5 5度度 室外大多数人有感，家畜不宁，门窗作响，墙壁表面出现裂纹。室外大多数人有感，家畜不宁，门窗作响，墙壁表面出现裂纹。6 6度度 人站立不稳，家畜外逃，器皿翻落，简陋棚舍损坏，陡坎滑坡。人站立不稳，家畜外逃，器皿翻落，简陋棚舍损坏，陡坎滑坡。7 7度度 房屋轻微损坏，牌坊，烟囱损坏，地表出现裂缝及喷沙冒水。房屋轻微损坏，牌坊，烟囱损坏，地表出现裂缝及喷沙冒水。8 8度度 房

23、屋多有损坏，少数破坏路基塌方，地下管道破裂。房屋多有损坏，少数破坏路基塌方，地下管道破裂。9 9度度 房屋大多数破坏，少数倾倒，牌坊，烟囱等崩塌，铁轨弯曲。房屋大多数破坏，少数倾倒，牌坊，烟囱等崩塌，铁轨弯曲。1010度度 房屋倾倒，道路毁坏，山石大量崩塌，水面大浪扑岸。房屋倾倒，道路毁坏，山石大量崩塌，水面大浪扑岸。1111度度 房屋大量倒塌，路基堤岸大段崩毁，地表产生很大变化。房屋大量倒塌，路基堤岸大段崩毁，地表产生很大变化。1212度度 一切建筑物普遍毁坏，地形剧烈变化动植物遭毁灭。一切建筑物普遍毁坏，地形剧烈变化动植物遭毁灭。2、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

24、强弱程度，简称为烈度。一般而言，震级越大，烈度就越大。同一次地震，震中距小烈度就高，反之烈度就低。影响烈度的因素，除了震级、震中距外，还与震源深度、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。注意与震级区分。地震烈度表 地震烈度表是评定地震烈度的标准和尺度。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。现在主要由地面震动的速度和加速度确定。如水平向的加速度10度为1000cm/s2 9度为500cm/s2 8度为250cm/s2 7度为125cm/s2 6度为63cm/s2 我国在1980年制定的中国地震烈度表

25、将地震烈度分为1-12度（不同的国家的分度方法不同），1999年11月1日起实施修订后的新烈度表中国地震烈度表（GB/T17742-1999）。3、基本烈度和地震区划基本烈度：一个地区未来50年内一般场地条件下可能遭受的具有10%超越概率的地震烈度值称为该地区的基本烈度。基本烈度也称为偶遇烈度或中震烈度。地震区划：地震区划：是指根据历史地震、地震地质构造和地震观测资料，在地图上按地震情况的差异划出的不同区域。2001年版的中国地震动参考区划图，是确定我国城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组的依据，具有法律效应。抗震设防烈度6度7度8度9度设计设计基本地震加速度值0.05g0.05

26、g0.1g0.1g(0.15g)(0.15g)0.2g0.2g(0.3g)(0.3g)0.4g0.4g抗震设防烈度和设计基本地震加速度的对应关系1.2.6 设计地震分组 设计地震分组是新规范新提出的概念，用以代替旧规范设计近震、设计远震的概念。在宏观烈度大体相同条件下，处于大震级远离震中的高耸建筑物的震害比中小级震级近震中距的情况严重的多。设计地震分三组，对于类场地，第一、二、三组的设计特征周期分别为：0.35s、0.40s、0.45s。6度近震6度远震7度近震7度远震1.2.7 地震地面运动的一般特征 地面运动的一般特征可用地面运动加速度记录曲地面运动的一般特征可用地面运动加速度记录曲线来说

27、明，它是由一系列非周期性的加速度脉冲所组线来说明，它是由一系列非周期性的加速度脉冲所组成。成。地震地面运动的一般特征概括为：1.1.地面运动最大加速度：决定强震时作用于结构的地震地面运动最大加速度：决定强震时作用于结构的地震力力2.2.地面运动的周期：对结构地震反应起重要作用地面运动的周期：对结构地震反应起重要作用3.3.强震的持续时间：对建筑物的破坏程度有较大的影响强震的持续时间：对建筑物的破坏程度有较大的影响1.3 1.3 地震的震害地震的震害 一次大地震可在数10秒钟之内使一座繁荣的城市变成废墟，人们几代人的积累和财富化为乌有。一、直接灾害一、直接灾害一、直接灾害一、直接灾害 由地震的原

28、生现象如地震断层错动，以及地震波引起的强烈地面振动所造成的灾害。主要有：地面破坏如地面裂缝、错动、塌陷、喷水冒砂等。建筑物与构筑物的破坏：如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等。山体等自然物的破坏：如山崩、滑坡等。海啸：海底地震引起的巨大海浪冲上海岸，可造成沿海地区的破坏。二、次生灾害：二、次生灾害：直接灾害发生后，破坏了自然或社会原有的平衡、稳定状态，从而引发出的灾害。有时，次生灾害所造成的伤亡和损失比直接灾害还大。主要的次生灾害有：火灾：由震后火源失控引起。水灾：由水坝决口或山崩拥塞河道等引起。毒气泄漏：由建筑物或装置破坏等引起。瘟疫：由震后生存环境的严重破坏而引起。1.3 1.3 地

29、震的震害地震的震害三、工程结构破坏现象结构丧失整体性。承重结构强度不足。结构变形过大导致倒塌。结构构件连接支撑失效。地基失效。非结构构件破坏。1.3.2 工程地质条件对震害的影响局部地形条件的影响：局部地形条件的影响：孤立突出的山梁、山包、条状山嘴、高差较大的台地、陡坡及故河道岸边等，均对建筑物的抗震不利。局部地质构造的影响：局部地质构造的影响：主要指断层，断层为地质构造的薄弱环节，分发震断层和非发震断层。具有潜在地震活动的断层为发震断层，多数浅源地震与发震断层有关。因此，在选择建筑物的场地时，应尽量使房屋远离断层及其破碎带。地下水位的影响：地下水位的影响：地下水位越浅震害越重，地下水位深度在

30、5m以内时，对震害影响最为明显。1.4 1.4 结构的抗震设防结构的抗震设防1.4.1 抗震设防目标1.4.2 建筑结构抗震设计方法1.4.3 抗震设计的基本要求“小震不坏，中震可修，大震不倒小震不坏，中震可修，大震不倒”1.4.1 1.4.1 抗震设防目标抗震设防目标小震：小震：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用。中震：中震：当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用。大震：大震：当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。“三水准三水准”抗震设防目标抗震设防目标

31、1、2 2、多遇烈度、基本烈度、罕遇烈度、多遇烈度、基本烈度、罕遇烈度（1）多遇烈度第一水准烈度：当设计基准期为50年时，则50年内纵值烈度的超越概率为63.2第二水准烈度：当设计基准期为50年时，则50年内纵值烈度的超越概率为10第三水准烈度：当设计基准期为50年时，则50年内纵值烈度的超越概率为2（2）基本烈度（3）罕遇烈度1.4.2 1.4.2 建筑结构抗震设防方法建筑结构抗震设防方法通过两阶段的设计方法实现通过两阶段的设计方法实现“三水准设防目标三水准设防目标”1、第一阶段设计第一阶段：对绝大多数结构进行小震作用下的结构和构件承载力验算；在此基础上对各类结构按规定要求采取抗震措施。第二

32、阶段：对一些规范规定的结构（易倒塌的、明显薄弱层的、不规则的建筑）进行大震作用下的弹塑性变形验算。2、第二阶段设计1.4.3 1.4.3 抗震设计基本要求抗震设计基本要求一、抗震建筑的概念设计 由于地震动的随机性，以及建筑物的动力特性，所在场地、材料及计算方法的不确定性，地震造成的破坏很难计算准确，通过地震作用计算和相应的构造措施进行建筑抗震设计。二、建筑的抗震设防类别抗震次要建筑抗震次要建筑丁类丁类除甲乙丁类以外的一般建筑除甲乙丁类以外的一般建筑丙类丙类地震时使用功能不能中断需尽快恢复的建筑地震时使用功能不能中断需尽快恢复的建筑乙类乙类重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑重大建筑工

33、程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑甲类甲类设设防防分分类类二、建筑的抗震设防标准按本地区抗震设防烈度降低一度计算地震作用按本地区抗震设防烈度降低一度计算地震作用丁类丁类按本地区抗震设防烈度计算地震作用按本地区抗震设防烈度计算地震作用丙类丙类按本地区抗震设防烈度提高一度计算地震作用按本地区抗震设防烈度提高一度计算地震作用乙类乙类按地震安全性评价结果确定，再计算地震作用按地震安全性评价结果确定，再计算地震作用甲类甲类地地震震作作用用应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但抗震设防烈度为应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但抗震设防烈度为6度时不度时不应降低应降低丁丁类类应符合本地区抗震

34、设防烈度度的要求应符合本地区抗震设防烈度度的要求丙丙类类一般情况下，当抗震设防烈度为一般情况下，当抗震设防烈度为6-8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高度时，应符合本地区抗震设防烈度提高1度的要求；当度的要求；当9度时，应符合比度时，应符合比9度抗震设防更高的要求，对较小的乙类建度抗震设防更高的要求，对较小的乙类建筑，当其结构改用抗震性能较好的结构类型时，应允许仍按本地区抗震设筑，当其结构改用抗震性能较好的结构类型时，应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施防烈度的要求采取抗震措施乙乙类类当抗震设防烈度为当抗震设防烈度为6-8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高度时，应符合本地区抗震设防烈

35、度提高1度的要求；度的要求；当为当为9度时，应符合比度时，应符合比9度抗震设防更高的要求度抗震设防更高的要求甲甲类类抗抗震震措措施施1.4 结构的抗震设防1.4.1 抗震设防目标及方法 抗震设防是指对建筑物进行抗震设计并采取一定的抗震构造措施，以达到结构抗震的效果和目的。1 1、总目标、总目标 通过抗震设防，减轻建筑的破坏，避免人员死亡，减轻经济损失。具体通过“三水准三水准”的抗震设防要求和“两阶段两阶段”的抗震设计方法实现。2 2、“三水准三水准”抗震设防目标抗震设防目标 近年来，国内外抗震设防目标的发展总趋势是要求建筑物在使用期间，对不同频率和强度的地震，应具有不同的抵抗能力，即“小震不坏

36、，中震可修，大震不倒”。小震不坏，小震不坏，中震可修，中震可修，大震不倒。大震不倒。抗震抗震设防目标：设防目标：“三水准三水准”第第.条条 高层建筑钢结构的抗震高层建筑钢结构的抗震设计，应采用设计，应采用两阶段设计法两阶段设计法。第一阶段第一阶段为为多遇地震多遇地震作用下的作用下的弹性分弹性分析析，验算构件的承载力和，验算构件的承载力和稳定稳定以及以及结构的结构的层间侧移层间侧移；第二阶段第二阶段为为罕遇地震罕遇地震下的下的弹塑性分析弹塑性分析，验算结构的层间验算结构的层间侧移侧移和层间侧移和层间侧移延延性比性比。“两阶段两阶段”的抗震设计方法的抗震设计方法多遇地震：多遇地震：相当于相当于 5

37、0 50 年超越年超越概率为概率为 63.263.2的地震。相当的地震。相当于于年年一遇的地震烈度值。一遇的地震烈度值。罕遇地震：罕遇地震：相当于相当于 50 50 年超越年超越概率为概率为 2 2 3 3的地震。相的地震。相当于当于年年一一遇的地震烈度值。遇的地震烈度值。“两阶段两阶段”的抗震设计方法的抗震设计方法19991999年台湾大地震（年台湾大地震（9 9月月2121日）日）主震主震 7.67.6级级 4 4级以上余震级以上余震 21 10021 100120120次次/天天 22 8022 80100 100 次次/天天 23 6023 6080 80 次次/天天 根据能量释放的特

38、点根据能量释放的特点 主震型地震主震型地震 60%60%震群型地震震群型地震 30%30%单发型地震单发型地震 10%10%地震的发生与地质构造密切相关地震的发生与地质构造密切相关 已有断裂带易发生地震，特别是活动性大断裂带已有断裂带易发生地震，特别是活动性大断裂带的两端、转弯部位。的两端、转弯部位。重力、磁力异常部位、莫霍面陡峭部位等。重力、磁力异常部位、莫霍面陡峭部位等。1.2.1 世界地震活动性 据统计，全世界每年大约发生地震据统计，全世界每年大约发生地震500500万次万次，其中约有，其中约有5 5万次人能感觉到。万次人能感觉到。其中，其中，6 6级以上强震每年发生级以上强震每年发生1

39、010200200次，次，7 7级以上大震平均每年发生级以上大震平均每年发生1818次，次，8 8级以级以上特大地震平均每年发生上特大地震平均每年发生1 12 2次。我国次。我国平均每年发生平均每年发生6 6级以上的破坏性地震级以上的破坏性地震5.45.4次，曾经给人民的生命和财产造成过巨次，曾经给人民的生命和财产造成过巨大损失。大损失。1.2 1.2 地震活动及震害地震活动及震害 1.2.1 世界地震活动性 地震给我国和世界人民造成了巨大的灾难。地震给我国和世界人民造成了巨大的灾难。世界各国的科学家非常重视抗震研究工作，世界各国的科学家非常重视抗震研究工作，已经逐步形成为一个独立的学科已经逐

40、步形成为一个独立的学科-地震工程地震工程学学。与地震工程学密切相关的几个学科。与地震工程学密切相关的几个学科:地震工程学与土木工程学的联系 地震工程学与地震学的联系 地震工程学与经济学的联系 中国地震局网站:http:/全球三大地震带全球三大地震带 根据全球构造板块学说，地壳被一些构造活动带分割为彼此相对运动的板块，板块当中有的块大，有的块小。大的板块有六个，它们是：太平洋板块、亚欧板块、太平洋板块、亚欧板块、非洲板块、美洲板块、印度洋板块和南极板非洲板块、美洲板块、印度洋板块和南极板块块。全球大部分地震发生在大板块的边界上，一部分发生在板块内部的活动断裂上。全球主要地震活动带有三个三个：全球

41、三大地震带全球三大地震带1.1.1.1.环太平洋地震带环太平洋地震带环太平洋地震带环太平洋地震带2.2.2.2.欧亚地震带欧亚地震带欧亚地震带欧亚地震带3.3.3.3.海岭地震带海岭地震带海岭地震带海岭地震带1.1.环太平洋地震带环太平洋地震带：即太平洋的周边地区，包括南美洲的智利、秘鲁，北美洲的危地马拉、墨西哥、美国等国家的西海岸，阿留申群岛、千岛群岛、日本列岛、琉球群岛以及菲律宾、印度尼西亚和新西兰等国家和地区。这个地震带是地震活动最强烈的地带，全球约75%的地震都发生在这里。2.2.欧亚地震带：欧亚地震带：该带从欧洲地中海经希腊、土耳其、中国的西藏延伸到太平洋及阿尔卑斯山，也称地中海喜马

42、拉雅地震带。这个带全长两万多公里，跨欧、亚、非三大洲，占全球地震的25%。3.3.海岭地震带：海岭地震带：分布在太平洋、大西洋、印度洋中的海岭（海底山脉）。用地震仪测出的地震，每年全球约50万次，其中有感地震10万次，造成破坏的1000次，而7级以上，足以造成巨大灾害的有十几次。1.2.1 世界地震活动性 我国处于以上两大地震带之间。我国处于以上两大地震带之间。台湾属台湾属环太平洋地震带。环太平洋地震带。西藏属西藏属欧亚地震带。欧亚地震带。北冰洋、大西洋、印度洋地震活动带。北冰洋、大西洋、印度洋地震活动带。东非洲地震活动带。东非洲地震活动带。1.2.2 1.2.2 我国地震活动性我国地震活动性

43、 我国的地震活动呈带形分布，主要地我国的地震活动呈带形分布，主要地震带有两条：震带有两条：南北地震带：南北地震带：北起贺兰山，向南延伸至北起贺兰山，向南延伸至六盘山，穿越秦岭，沿川西至云南省，六盘山，穿越秦岭，沿川西至云南省，地质构造复杂，有一系列大断裂带、断地质构造复杂，有一系列大断裂带、断陷盆地。陷盆地。东西地震带：东西地震带：主要有东西向两大构造带，主要有东西向两大构造带，南、北方各一条。南、北方各一条。北方的一条：北方的一条：沿陕西、山西、河北北部、沿陕西、山西、河北北部、辽宁。辽宁。南方的一条：南方的一条：自帕米尔高原起，经昆仑自帕米尔高原起，经昆仑山、秦岭，到大别山。山、秦岭，到大

44、别山。我国的地震活动相当频繁，除个别省我国的地震活动相当频繁，除个别省份（浙江、江西）外，大部分地区发生份（浙江、江西）外，大部分地区发生过强烈地震。如台湾、新疆、西藏、西过强烈地震。如台湾、新疆、西藏、西南、西北、华北和东南沿海地区曾经发南、西北、华北和东南沿海地区曾经发生过较多的破坏性地震。生过较多的破坏性地震。台湾及其附近海域地震活动区。台湾及其附近海域地震活动区。西藏西藏喜马拉雅山脉地震活动区。喜马拉雅山脉地震活动区。南北地震带。南北地震带。新疆新疆天山地震活动区。天山地震活动区。华北地震活动区。华北地震活动区。东南沿海地震活动区。东南沿海地震活动区。我国的我国的6 6个地震活动区个地

45、震活动区四、地震活动的周期性 通过对大量资料的统计研究，地震活动在时间上的分布是不均匀的，有一段时间发生地震较多，震级较大，称为地震活跃期（高潮）；另一段时间发生地震较少，震级较小，称为地震活动平静期（低潮），可见地震活动存在着周期性。地震活动的周期与地震能量的聚累和释放过程有关。大地震释放的能量大，需要积累的时间长，因而一个地区发生一次大地震，往往有一段相当长的平静时间。而在地震活跃期，其间就要发生多次大地震。1.2.3 1.2.3 地震灾害地震灾害 地震灾害分为：地震灾害分为：原生灾害：原生灾害：即由地震直接产生的灾害，即由地震直接产生的灾害，它造成房屋、道路、桥梁破坏，人员它造成房屋、道

46、路、桥梁破坏，人员伤亡。伤亡。次生灾害：次生灾害：即由原生灾害导致的灾害，即由原生灾害导致的灾害，它引起火灾、水灾、爆炸、溢毒（化它引起火灾、水灾、爆炸、溢毒（化工厂、生物工厂）、细菌蔓延和海啸工厂、生物工厂）、细菌蔓延和海啸等。等。1.2 1.2 地震活动及震害地震活动及震害1.2.3 1.2.3 地震灾害地震灾害 中国历史上几次比较大的地震灾害：中国历史上几次比较大的地震灾害：15561556年，陕西关中年，陕西关中8.68.6级地震级地震，8383万人死亡万人死亡。16681668年，山东郯城发生年，山东郯城发生8.58.5级地震级地震 5 5万余人死亡万余人死亡。19201920年，宁

47、夏海原年，宁夏海原8.68.6级地震，级地震，2020多万人死亡多万人死亡。19331933年年，四川叠溪海子，四川叠溪海子7.57.5级地震级地震(叠溪地震叠溪地震)，93009300多人死亡多人死亡，引发灭城之灾。，引发灭城之灾。19761976年，河北唐山年，河北唐山7.87.8级地震，级地震，2424万人死亡万人死亡。19761976年年，四川松潘县，四川松潘县7.87.8级地震，级地震，500500多人死亡多人死亡。20082008年年，四川汶川，四川汶川8.08.0级地震，级地震，7.87.8万余人死亡万余人死亡。1.2 1.2 地震活动及震害地震活动及震害2020世纪中国大陆世纪

48、中国大陆5 5次地震活跃期统计表次地震活跃期统计表项项目目起止年份起止年份7级以上地级以上地震震死亡人数死亡人数（万）（万）备注备注第一次第一次1895190610次资料不全第二次第二次1920193412次2530第三次第三次1946195514次12主要在青藏地区活动第四次第四次1966197614次27第五次第五次1988？活跃期将持续到21世纪2020世纪中国大陆的五次地震世纪中国大陆的五次地震19881988年以来中国大陆地区地震统计年以来中国大陆地区地震统计震震级级Ms5.0Ms6.0Ms7.0地震次数地震次数243次50次7次19881988年以来中国大陆地区地震统计年以来中国大

49、陆地区地震统计 五、中国的地震分布 中国位于世界两大地震带环太平洋地震带与欧亚地震带之间，受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压，地震断裂带十分发育。20世纪以来，中国共发生6 6级以上地震近级以上地震近800800次次，遍布除贵州、浙江两省和香港特别行政区以外所有的省、自治区、直辖市。中国地震活动频度高、强度大、震源浅，分布广，是一个震灾严重的国家。1900年以来，中国死于地震的人数达死于地震的人数达5555万之多万之多，占全球地震死亡人数的53%53%；1949年以来，100多次破坏性地震袭击了22个省（自治区、直辖市），其中涉及东部地区14个省份，造成27万余人丧生，占全国各类灾害死

50、亡人数的54%，地震成灾面积达30多万平方公里，房屋倒塌达700万间。地震及其他自然灾害的严重性构成中国的基本国情之一。我国的地震活动主要分布在五个地区的23条地震带上。台湾省及其附近海域；西南地区，主要是西藏、四川西部和云南中西部；西北地区，主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南北麓；华北地区，主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山-燕山一带、山东中部和渤海湾；东南沿海的广东、福建等地。我国的台湾省位于环太平洋地震带上；西藏、新疆、云南、四川、青海等省区位于喜马拉雅-地中海地震带上；其他省区处于相关的地震带上。河北邢台地震云南大关地震辽宁海城地震云南龙陵地震河北唐山地震四川松潘平武地震河北尚义地震