第2章地震震害

1、GeoHohai第第2 2章、地震震害章、地震震害高玉峰高玉峰土動力學(xué)土動力學(xué)GeoHohai2.1 地震的宏觀現(xiàn)象地震的宏觀現(xiàn)象v1.1.人的感覺人的感覺v2.2.人工結(jié)構(gòu)物的損壞人工結(jié)構(gòu)物的損壞v3.3.物體反應(yīng)物體反應(yīng)( (桌上的茶杯在原處上下跳動桌上的茶杯在原處上下跳動) )v4.4.自然現(xiàn)象的變化（山崩、地裂、冒水、噴砂）自然現(xiàn)象的變化（山崩、地裂、冒水、噴砂）GeoHohai2.2 震害震害v1.1.直接震害：地震直接引起的人身傷亡與財產(chǎn)損直接震害：地震直接引起的人身傷亡與財產(chǎn)損失。失。v2.2.間接震害：非地質(zhì)災(zāi)害和損失，如火災(zāi)、水災(zāi)間接震害：非地質(zhì)災(zāi)害和損失，如火災(zāi)、水災(zāi)、流行

2、疾病和由于勞動力損失與交通中斷等引起、流行疾病和由于勞動力損失與交通中斷等引起的一系列經(jīng)濟(jì)損失。的一系列經(jīng)濟(jì)損失。GeoHohai2.3 地震烈度地震烈度 地震烈度是指某一地區(qū)的地面和各人工建筑物地震烈度是指某一地區(qū)的地面和各人工建筑物遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度。遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度。GeoHohai地震烈度的用途地震烈度的用途v1.1.作為震害的簡便估計(jì)。作為震害的簡便估計(jì)。v2.2.為地震工作者提供一種宏觀尺度來描述地震影為地震工作者提供一種宏觀尺度來描述地震影響的大小。響的大小。v3.3.作為一種粗略而簡便的指標(biāo)，為地震工程總結(jié)作為一種粗略而簡便的指標(biāo)，為地震工程總結(jié)抗震經(jīng)驗(yàn)、進(jìn)行

3、烈度區(qū)劃，從而規(guī)定地震動設(shè)計(jì)抗震經(jīng)驗(yàn)、進(jìn)行烈度區(qū)劃，從而規(guī)定地震動設(shè)計(jì)參數(shù)。參數(shù)。GeoHohai2.4 地震烈度的衰減規(guī)律地震烈度的衰減規(guī)律 地震烈度衰減規(guī)律描述烈度隨震級（或震中烈地震烈度衰減規(guī)律描述烈度隨震級（或震中烈度）和距離而變化的關(guān)系，即假若已知一次地震度）和距離而變化的關(guān)系，即假若已知一次地震的震級，此規(guī)律就能給出各點(diǎn)的烈度。的震級，此規(guī)律就能給出各點(diǎn)的烈度。相關(guān)概念相關(guān)概念GeoHohai震中烈度與震級的關(guān)系（未考慮震中烈度與震級的關(guān)系（未考慮h） 美國著名地震學(xué)家古登堡和里克特是最早研究震中美國著名地震學(xué)家古登堡和里克特是最早研究震中烈度與震級關(guān)系的（依據(jù)美國南加州地震）：烈

4、度與震級關(guān)系的（依據(jù)美國南加州地震）： 我國在七十年代研究全國烈度區(qū)劃時，根據(jù)我國我國在七十年代研究全國烈度區(qū)劃時，根據(jù)我國1900年以來的年以來的152次地震資料得到的關(guān)系：次地震資料得到的關(guān)系：0213MI16h 公里00.660.98MI15 45h 公 里GeoHohai震中烈度與震級的關(guān)系震中烈度與震級的關(guān)系(考慮考慮h)我國傅承義、劉正榮求得的關(guān)系式：我國傅承義、劉正榮求得的關(guān)系式：蘇聯(lián)謝巴林求得的關(guān)系式：蘇聯(lián)謝巴林求得的關(guān)系式：梅世蓉與薩瓦林斯根據(jù)我國地震資料求得的關(guān)系式：梅世蓉與薩瓦林斯根據(jù)我國地震資料求得的關(guān)系式：01.53.5lg3.0IMh01.51.2lg3.0IMh0

5、0.681.39lg1.4MIhGeoHohai2.5 場地條件對地震烈度的影響場地條件對地震烈度的影響 1.1.場地土壤對烈度的影響場地土壤對烈度的影響 在地震現(xiàn)場中，最常見的是地震烈度異常，在地震現(xiàn)場中，最常見的是地震烈度異常，這些異常區(qū)或異常點(diǎn)大多數(shù)是由特殊的土壤條件這些異常區(qū)或異常點(diǎn)大多數(shù)是由特殊的土壤條件引起。一般規(guī)律是基巖地基上的地震烈度較低，引起。一般規(guī)律是基巖地基上的地震烈度較低，軟弱松散地基上的地震烈度偏高。軟弱松散地基上的地震烈度偏高。GeoHohai2.5 場地條件對地震烈度的影響場地條件對地震烈度的影響2.2.斷層對地震烈度的影響斷層對地震烈度的影響地震斷層可以分為兩種

6、：地震斷層可以分為兩種：1 1 發(fā)震斷層：由其破裂才引起地震，即地震時釋放發(fā)震斷層：由其破裂才引起地震，即地震時釋放出了能量。出了能量。2 2 非發(fā)震斷層：地震中未釋放能量非發(fā)震斷層：地震中未釋放能量GeoHohai 發(fā)震斷層對烈度的影響很大，因?yàn)樗尫懦霭l(fā)震斷層對烈度的影響很大，因?yàn)樗尫懦鼍薮蟮哪芰?，以地震波形式向外擴(kuò)散，從而造成巨大的能量，以地震波形式向外擴(kuò)散，從而造成破壞。發(fā)震斷層的另一影響是由斷層錯位引起的破壞。發(fā)震斷層的另一影響是由斷層錯位引起的地基失效造成的各種破壞，如滑坡。后者僅限于地基失效造成的各種破壞，如滑坡。后者僅限于斷層區(qū)內(nèi)的局部地區(qū)。這些影響都已在等震線或斷層區(qū)內(nèi)的局

7、部地區(qū)。這些影響都已在等震線或烈度分布中考慮了。烈度分布中考慮了。2.5 場地條件對地震烈度的影響場地條件對地震烈度的影響GeoHohai3.3.局部地形對地震烈度的影響局部地形對地震烈度的影響 在宏觀震害調(diào)查中，國內(nèi)外都曾多次發(fā)現(xiàn)，在宏觀震害調(diào)查中，國內(nèi)外都曾多次發(fā)現(xiàn)，在孤立突出的小山包、小山梁上的房屋震害一般在孤立突出的小山包、小山梁上的房屋震害一般較重。較重。2.5 場地條件對地震烈度的影響場地條件對地震烈度的影響GeoHohai2.6 中國周圍的板塊構(gòu)造運(yùn)動中國周圍的板塊構(gòu)造運(yùn)動 我國位于歐亞板塊的東南端，東面為太平洋板我國位于歐亞板塊的東南端，東面為太平洋板塊，南面為印度洋板塊，這兩

8、個板塊都擠向中國塊，南面為印度洋板塊，這兩個板塊都擠向中國，在日本海溝處，太平洋板塊向下俯沖的速度約，在日本海溝處，太平洋板塊向下俯沖的速度約為為9 9厘米厘米/ /年；在喜馬拉雅山脈一帶，印度板塊向年；在喜馬拉雅山脈一帶，印度板塊向下俯沖的速度約為下俯沖的速度約為6 6厘米厘米/ /年，歐亞板塊則從歐洲年，歐亞板塊則從歐洲受到向東的推力。由此可見，處于歐亞板塊東南受到向東的推力。由此可見，處于歐亞板塊東南端的中國，受到歐洲向東、太平洋向西、印度洋端的中國，受到歐洲向東、太平洋向西、印度洋向北的推力。向北的推力。GeoHohai2.7 中國的大地震與震害中國的大地震與震害 歷史上最早一條關(guān)于地

9、震的記載在公元?dú)v史上最早一條關(guān)于地震的記載在公元18311831年年,“,“夏帝發(fā)七年泰山震夏帝發(fā)七年泰山震”，載于，載于“竹書紀(jì)年竹書紀(jì)年”上。以后歷代王朝的記錄均涉及地震，因?yàn)楫?dāng)時上。以后歷代王朝的記錄均涉及地震，因?yàn)楫?dāng)時把它當(dāng)作是一件代表天命的大事，有關(guān)一代朝廷把它當(dāng)作是一件代表天命的大事，有關(guān)一代朝廷的盛衰。的盛衰。 除了漢代張衡發(fā)明的候風(fēng)地動儀之外，歷代除了漢代張衡發(fā)明的候風(fēng)地動儀之外，歷代關(guān)于地震的時間和各大城市的震害記錄，使我們關(guān)于地震的時間和各大城市的震害記錄，使我們現(xiàn)在能夠研究幾千年的地震歷史。現(xiàn)在能夠研究幾千年的地震歷史。GeoHohaiGeoHohai海原大地震海原大地震

10、 1920年年12月月16日日20時時5分分53秒秒，我國甘肅與，我國甘肅與寧夏交界處發(fā)生了一次寧夏交界處發(fā)生了一次MS=8.5的特大地震，地表的特大地震，地表斷裂斷續(xù)斷裂斷續(xù)220公里，震中烈度公里，震中烈度12度，震源深度度，震源深度29公公里，地震烈度大于和等于里，地震烈度大于和等于度的地區(qū)達(dá)二萬多平度的地區(qū)達(dá)二萬多平方公里，有感半徑約方公里，有感半徑約1500公里，范圍超越半個中公里，范圍超越半個中國，北京國，北京“電燈搖動，令人頭暈?zāi)垦ｋ姛魮u動，令人頭暈?zāi)垦！保虾?，上海“時鐘停擺，懸燈搖晃時鐘停擺，懸燈搖晃”，廣州，廣州“掉灰泥片掉灰泥片”，汕，汕頭頭“客輪蕩動客輪蕩動”，香港，香

11、港“大多數(shù)人感覺地震大多數(shù)人感覺地震”。此次地震此次地震死亡死亡23萬萬余人。余人。GeoHohai震后的海原震后的海原GeoHohai通海大地震通海大地震 1970年年1月月5日凌晨日凌晨1時時00分分34秒，在我國云南省秒，在我國云南省東南部的通海、建水、峨山三縣交界處發(fā)生了一次東南部的通海、建水、峨山三縣交界處發(fā)生了一次7.7級的強(qiáng)震，震源深度級的強(qiáng)震，震源深度13公里，震中烈度為公里，震中烈度為度。度。這是這是20世紀(jì)中國重大自然災(zāi)害之一，也是新中國成世紀(jì)中國重大自然災(zāi)害之一，也是新中國成立以來立以來死亡人數(shù)萬人死亡人數(shù)萬人以上的大地震之一。以上的大地震之一。 1970年年1月月17日

12、，全國第一次地震工作會議在北日，全國第一次地震工作會議在北京召開。我國的地震科學(xué)研究和防震減災(zāi)事業(yè)正式京召開。我國的地震科學(xué)研究和防震減災(zāi)事業(yè)正式始于通海大地震之后。始于通海大地震之后。GeoHohai海城地震海城地震 1975年年2月月4日日19點(diǎn)點(diǎn)36分，我國遼寧省海分，我國遼寧省海城、營口縣一帶城、營口縣一帶(北緯北緯40度度41分、東經(jīng)分、東經(jīng)122度度50分分)發(fā)生了一次強(qiáng)烈發(fā)生了一次強(qiáng)烈地震。震級地震。震級7.3級，震級，震源深度源深度16、21公里，公里，震中烈度為震中烈度為度度。GeoHohaiGeoHohaiGeoHohai唐山地震唐山地震 1976年年7月月28日日3點(diǎn)點(diǎn)4

13、2分分54秒秒80在唐山發(fā)生了在唐山發(fā)生了7.8級地震級地震,地震震中在唐山路南區(qū)的吉祥路一帶，地震震中在唐山路南區(qū)的吉祥路一帶，即即 北緯北緯39度度38，東經(jīng)，東經(jīng)118度度11，震中烈度達(dá)，震中烈度達(dá)11度度，震源深度，震源深度12公里。當(dāng)天公里。當(dāng)天18點(diǎn)點(diǎn)45分又在灤縣發(fā)生分又在灤縣發(fā)生了了7. 1級地震，同年級地震，同年11月月15日寧河發(fā)生了日寧河發(fā)生了6. 9級地級地震，主震后的余震更加加重了地震災(zāi)害。唐山地震，主震后的余震更加加重了地震災(zāi)害。唐山地震無明顯前震，余震持續(xù)時間長，衰減過程起伏震無明顯前震，余震持續(xù)時間長，衰減過程起伏大，余震活動歷經(jīng)二十余年未平息，至今仍有大，余

14、震活動歷經(jīng)二十余年未平息，至今仍有4級級左右地震發(fā)生。左右地震發(fā)生。242469人死亡人死亡，703600人受傷有人受傷有感范圍波及重慶等感范圍波及重慶等14個省、市、區(qū)，破壞范圍半個省、市、區(qū)，破壞范圍半徑約徑約250千米千米 GeoHohai被震彎的鐵路被震彎的鐵路GeoHohai被震斷的橋梁被震斷的橋梁GeoHohai被震斷的公路被震斷的公路GeoHohai震后唐山震后唐山GeoHohai汶川地震汶川地震 2008年年5月月12日日14時時28分分04.0秒，在我國四川秒，在我國四川省汶川縣映秀鎮(zhèn)發(fā)生了里氏省汶川縣映秀鎮(zhèn)發(fā)生了里氏8 級大地震，最大烈級大地震，最大烈度度度，震源深度為度，

15、震源深度為10千米千米20千米千米 ，屬淺源地，屬淺源地震。其影響范圍包括震中震。其影響范圍包括震中50km范圍內(nèi)的縣城和范圍內(nèi)的縣城和200km范圍內(nèi)的大中城市。范圍內(nèi)的大中城市。遇難：遇難： 69225人人失蹤：失蹤： 17923人人受傷：受傷：374640人人直接經(jīng)濟(jì)損失：直接經(jīng)濟(jì)損失：8451億元億元GeoHohai8.0GeoHohai山體滑坡堵塞道路山體滑坡堵塞道路GeoHohai公路在地震中震斷公路在地震中震斷GeoHohai震后的北川縣城震后的北川縣城GeoHohai汶川地震地震烈度等值線圖汶川地震地震烈度等值線圖GeoHohai汶川地震的余震汶川地震的余震 根據(jù)有關(guān)專家的跟蹤

16、監(jiān)測和分析判斷，根據(jù)有關(guān)專家的跟蹤監(jiān)測和分析判斷，“512” 汶川汶川8.0級地震的類型是級地震的類型是“主震余震型主震余震型”，其總體是，其總體是衰減趨勢，但其持續(xù)時間較長，而且在此過程中，衰減趨勢，但其持續(xù)時間較長，而且在此過程中，會有一些起伏，有時起伏還比較劇烈，也就是可能會有一些起伏，有時起伏還比較劇烈，也就是可能有較大余震發(fā)生。但是，汶川有較大余震發(fā)生。但是，汶川8.0級地震余震區(qū)的范級地震余震區(qū)的范圍是：沿圍是：沿“北東向北東向”龍門山斷裂帶展布的狹長區(qū)域龍門山斷裂帶展布的狹長區(qū)域，長度約，長度約300公里，主要是理縣汶川茂縣北川公里，主要是理縣汶川茂縣北川平武青川這一帶，成都市等其他地區(qū)并未在余平武青川這一帶，成都市等其他地區(qū)并未在余震區(qū)范圍內(nèi)。截至震區(qū)范圍內(nèi)。截至20日日11時，汶川時，汶川8.0級地震共發(fā)生級地震共發(fā)生余震余震7000多次。多次。 GeoHohai汶川地震主震及余震分布圖汶川地震主震