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工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院2013.81工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院1目錄
第一章地震工程學(xué)概論第二章場(chǎng)地與地基基礎(chǔ)抗震第三章工程結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析第四章鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)第五章砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)第六章工程結(jié)構(gòu)隔震與消能減震簡(jiǎn)介2目錄第一章地震工程學(xué)概論2地震工程學(xué)
是將地球物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地震學(xué)、工程力學(xué)(材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)靜力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué))、結(jié)構(gòu)工程學(xué)(鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)學(xué)、地基與基礎(chǔ))、施工技術(shù)等多方面理論予以綜合,針對(duì)建造的建筑物在地震作用下必須安全這一目的而產(chǎn)生一門科學(xué)體系。地震工程學(xué)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。3地震工程學(xué)是將地球物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地震學(xué)、工學(xué)習(xí)本門課要達(dá)到如下目的掌握抗震的基本知識(shí)、基本理論、基本技能,了解抗震設(shè)計(jì)的一般規(guī)律;培養(yǎng)運(yùn)用規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),查閱技術(shù)資料的能力和抗震計(jì)算能力;了解結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的新理論、新方法及抗震理論、方法的發(fā)展趨勢(shì)。4學(xué)習(xí)本門課要達(dá)到如下目的掌握抗震的基本知識(shí)、基本理論、基本技1.1地震災(zāi)害概述(了解內(nèi)容+掌握)1.2
地震基本知識(shí)(重點(diǎn)掌握)1.3震級(jí)與烈度(重點(diǎn)掌握)1.4設(shè)計(jì)地震分組(掌握)1.5地震地面運(yùn)動(dòng)的一般特征(掌握)1.6地震的破壞作用(震害現(xiàn)象)
(了解內(nèi)容)1.7抗震設(shè)防的基本要求(重點(diǎn)掌握)第一章地震工程學(xué)概論51.1地震災(zāi)害概述(了解內(nèi)容+掌握)引致災(zāi)害的自然作用災(zāi)害類別氣象方面極端雨量太多洪災(zāi)太少干旱極端氣溫太高熱浪太低霜凍、大風(fēng)雪極端強(qiáng)風(fēng)臺(tái)風(fēng)、龍卷風(fēng)地貌方面板塊活動(dòng)地震、海嘯、火山爆發(fā)重力作用泥石流、雪崩生物方面與動(dòng)物、微生物有關(guān)蝗蟲、白蟻等蟲害細(xì)菌或病毒疾病︰如傷寒、“非典”、瘟疫與植物有關(guān)真菌病害︰如小麥的鐵銹病數(shù)量激增野草蔓延、赤潮1.1地震災(zāi)害概述一、地震是群災(zāi)之首災(zāi)害自然災(zāi)害人為災(zāi)害人為災(zāi)害:火災(zāi)、污染(大氣、水、海洋)、核泄漏、戰(zhàn)爭(zhēng)等自然災(zāi)害:
地震災(zāi)害是群災(zāi)之首,它具有突發(fā)性和不可預(yù)測(cè)性,以及頻度較高,并產(chǎn)生嚴(yán)重次生災(zāi)害,對(duì)社會(huì)也會(huì)產(chǎn)生很大影響等特點(diǎn)。
第一章地震工程學(xué)概論6引致災(zāi)害的自然作用災(zāi)害類別氣象方面極端雨量太多洪災(zāi)太少干旱極死亡2400人,經(jīng)濟(jì)損失94億美元。7死亡2400人,經(jīng)濟(jì)損失94億美元。788云林縣六市中山國(guó)寶二期大樓座落在大智路上,為12層鋼筋混凝土住宅和商務(wù)混合大樓,其中二棟自樓梯間相接處分裂,東側(cè)樓6層以下全部塌陷,并向東側(cè)倒在鄰房4層樓公寓上。西側(cè)樓5層以下全部倒塌,并向西傾倒在另一棟大樓上,柱子間距介于8米到10米,且柱子數(shù)量偏少。9云林縣六市中山國(guó)寶二期大樓座落在大智路上,為12層鋼筋混凝土
彰化縣員林鎮(zhèn)邦富貴名門大樓座落在中山路惠明街口,為16層鋼筋混凝土集合住宅大樓。地震時(shí)其中一棟傾倒靠在呈L型平面大樓上,柱子間距7至10米。造成傾倒的原因是底層柱子數(shù)量少,間距太大。10彰化縣員林鎮(zhèn)邦富貴名門大樓座落在中山路惠明街口,為161111
柱子內(nèi)埋設(shè)管線(水、排水、電、煤氣、電話)等,雖然節(jié)省了空間,但大大降低了柱子的有效承重截面積,造成破壞。
12柱子內(nèi)埋設(shè)管線(水、排水、電、煤氣、電話)等,雖13131414151516161717唐山大地震
1976年7月28日3時(shí)42分54秒,在河北省唐山、豐南一帶(東經(jīng)118.0度,北緯39.4度),發(fā)生了7.8級(jí)強(qiáng)烈地震,震中區(qū)烈度11度。地震波及天津市和北京市。這次地震發(fā)生在工礦企業(yè)集中、人口稠密的城市,極震區(qū)內(nèi)工礦設(shè)施大部分毀壞,主要表現(xiàn)為廠房屋頂塌落,圍護(hù)墻多數(shù)倒塌,高層建筑和一般民房幾乎全部坍塌。震區(qū)內(nèi)普遍發(fā)生鐵路路基下沉,鐵軌彎曲變形;公路路面開裂;橋墩錯(cuò)動(dòng)、傾倒,梁體移動(dòng)及墜落等。但是地下礦井的破壞比地面建筑輕得多。
150萬(wàn)人口中死亡24萬(wàn),傷16萬(wàn);直接經(jīng)濟(jì)損失100億元,震后重建費(fèi)用100億元。18唐山大地震1976年7月28日3時(shí)42分54秒,在河
唐山市文化路青年宮,為磚混結(jié)構(gòu)的二層樓房,7.8級(jí)地震時(shí)倒塌一層,7.1級(jí)地震時(shí)除四根門柱外,全部坍塌。19唐山市文化路青年宮,為磚混結(jié)構(gòu)的二層樓房,7.8級(jí)地震
開灤煤礦醫(yī)院,為磚混結(jié)構(gòu)的五層樓房(局部七層),僅西部轉(zhuǎn)角殘存。20開灤煤礦醫(yī)院,為磚混結(jié)構(gòu)的五層樓房(局部七層),僅西
唐山市開灤煤礦救護(hù)樓,為磚混結(jié)構(gòu)人字木屋架的三層樓房,墻倒頂塌。
21唐山市開灤煤礦救護(hù)樓,為磚混結(jié)構(gòu)人字木屋架的三層樓房,
唐山市河北省煤礦設(shè)計(jì)院,磚混結(jié)構(gòu)的樓房局部倒塌。22唐山市河北省煤礦設(shè)計(jì)院,磚混結(jié)構(gòu)的樓房局部倒塌。22
唐山地區(qū)交通局,磚混結(jié)構(gòu)的三層辦公樓遭到破壞。(此處為唐山地震重點(diǎn)保護(hù)遺跡之一。)23唐山地區(qū)交通局,磚混結(jié)構(gòu)的三層辦公樓遭到破壞。(此處為
唐山市河北省礦業(yè)學(xué)院圖書館,三層高的閱覽室,系裝配式純框架結(jié)構(gòu),西頭倒毀,東頭框架幸存。(此處為唐山地震重點(diǎn)保護(hù)遺跡之一。)
24唐山市河北省礦業(yè)學(xué)院圖書館,三層高的閱覽室,系裝配式唐山市機(jī)車車輛廠震后概貌。25唐山市機(jī)車車輛廠震后概貌。25震后工廠廠區(qū)26震后工廠廠區(qū)26汶川大地震本次地震震中位置:四川省汶川縣,北緯30.969,東經(jīng)103.186,位于成都西北西方向90公里,綿陽(yáng)西南西方向145公里處。震級(jí):8.0震源深度:10.0公里(屬淺層地震)。這次地震造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)8451億元人民幣,死亡69,000多人,失蹤18,000多人,共計(jì)87,000多人。27汶川大地震本次地震震中位置:四川省汶川縣,北緯30.969根據(jù)中國(guó)地震調(diào)查局公布的信息,對(duì)本次地震有以下三個(gè)初步判斷:1.1印度板塊向亞洲板塊俯沖,造成青藏高原快速隆升。高原物質(zhì)向東緩慢流動(dòng),在高原東緣沿龍門山構(gòu)造帶向東擠壓,遇到四川盆地之下剛性地塊的頑強(qiáng)阻擋,造成構(gòu)造應(yīng)力能量的長(zhǎng)期積累,最終在龍門山北川——映秀地區(qū)突然釋放。28根據(jù)中國(guó)地震調(diào)查局公布的信息,對(duì)本次地震有以下三個(gè)初步判斷:29291.2逆沖、右旋、擠壓型斷層地震。發(fā)震構(gòu)造是龍門山構(gòu)造帶中央斷裂帶,在擠壓應(yīng)力作用下,由南西向北東逆沖運(yùn)動(dòng);這次地震屬于單向破裂地震,由南西向北東遷移,致使余震向北東方向擴(kuò)張;擠壓型逆沖斷層地震在主震之后,應(yīng)力傳播和釋放過(guò)程比較緩慢,可能導(dǎo)致余震強(qiáng)度較大,持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。1.3淺源地震。汶川地震不屬于深板塊邊界的效應(yīng),發(fā)生在地殼脆-韌性轉(zhuǎn)換帶,震源深度為10~20千米,因此破壞性巨大。301.2逆沖、右旋、擠壓型斷層地震。30印度大地震
當(dāng)?shù)貢r(shí)間2001年1月26日上午8時(shí)46分(北京時(shí)間2001年1月26日11時(shí)16分36.4秒,國(guó)際時(shí)間2001年1月26日03時(shí)16分40秒),在印度西北部古吉拉特邦發(fā)生一次強(qiáng)烈地震。據(jù)印度地震部門測(cè)定,這次地震為里氏7.9級(jí),震中位于北緯23.6度和東經(jīng)69.8度。至31日止,地震發(fā)生后已發(fā)生了196次余震。
死亡人數(shù)達(dá)16403人,受傷人數(shù)達(dá)55863人,經(jīng)濟(jì)損失45億美元。
31印度大地震當(dāng)?shù)貢r(shí)間2001年1月26日上午8
為了省錢,近年興建的建筑物沒有抗震結(jié)構(gòu),使地震的傷亡加重。32為了省錢,近年興建的建筑物沒有抗震結(jié)構(gòu),使地震的傷亡震后現(xiàn)場(chǎng)情況33震后現(xiàn)場(chǎng)情況333434座落在活斷層上的一座二層小學(xué)教學(xué)樓被完全摧毀。35座落在活斷層上的一座二層小學(xué)教學(xué)樓被完全摧毀。35
7.8級(jí)地震造成達(dá)180公里的破碎帶,水平和垂直錯(cuò)距都很大,引起地表沉陷、隆起、裂縫、液化等地表破壞,同時(shí)造成建筑物的大量毀壞。367.8級(jí)地震造成達(dá)180公里的破碎帶,水平和垂直錯(cuò)距都很
伊茲米特市一樓房底層空曠,結(jié)構(gòu)不合理,房屋整體傾斜,二樓成了一樓。
37伊茲米特市一樓房底層空曠,結(jié)構(gòu)不合理,房屋整地震時(shí)河床變形,導(dǎo)致跨河公路橋梁跨塌。
38地震時(shí)河床變形,導(dǎo)致跨河公路橋梁跨塌。38人員傷亡慘重39人員傷亡慘重39
1994年1月17日,2400棟建筑被毀,多處高架公路橋受損,死亡61人,傷7300人,直接經(jīng)濟(jì)損失300億美元,保險(xiǎn)損失104億美元。
1995年11月17日,22萬(wàn)棟房屋倒塌或嚴(yán)重?fù)p壞,死亡6348人,傷4萬(wàn)人,經(jīng)濟(jì)損失1000億美元。美國(guó)加州北嶺地震(7.0級(jí))日本阪神地震(7.2級(jí))401994年1月17日,2400棟建筑被毀,二、我國(guó)的地震情況1.我國(guó)是一個(gè)多地震國(guó)家據(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。
原因是:我國(guó)正好介于地球的兩大地震帶之間。
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)歐亞(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。41二、我國(guó)的地震情況1.我國(guó)是一個(gè)多地震國(guó)家據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)大陸地喜馬拉雅——地中海地震帶環(huán)太平洋地震帶42喜馬拉雅——地中海地震帶環(huán)太平洋地震帶422.我國(guó)是一個(gè)地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家1920年寧夏海原地震(8.5級(jí))死亡23.4萬(wàn)人。1976年河北唐山地震(7.8級(jí))死亡24.2萬(wàn)人。
中國(guó)地震活動(dòng)頻度高、強(qiáng)度大、震源淺,分布廣,是一個(gè)震災(zāi)嚴(yán)重的國(guó)家。1900年以來(lái),中國(guó)死于地震的人數(shù)達(dá)64萬(wàn)之多,占全球地震死亡人數(shù)的54%;1949年以來(lái),100多次破壞性地震襲擊了22個(gè)省(自治區(qū)、直轄市),其中涉及東部地區(qū)14個(gè)省份,造成27萬(wàn)余人喪生,占全國(guó)各類災(zāi)害死亡人數(shù)的54%,地震成災(zāi)面積達(dá)30多萬(wàn)平方公里,房屋倒塌達(dá)700萬(wàn)間。20世紀(jì)全球兩次死亡20萬(wàn)人以上的大地震均發(fā)生于我國(guó)。432.我國(guó)是一個(gè)地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家1920年寧夏海原地震(83.我國(guó)的地震活動(dòng)地區(qū)
①臺(tái)灣省及其附近海域; ②西南地區(qū),主要是西藏、四川西部和云南中西部; ③西北地區(qū),主要在甘肅河西走廊、青海、寧夏、天山南北麓; ④華北地區(qū),主要在太行山兩側(cè)、汾渭河谷、陰山-燕山一帶、山東中部和渤海灣; ⑤東南沿海的廣東、福建等地。
我國(guó)的地震活動(dòng)主要分布在五個(gè)地區(qū)的23條地震帶上。這五個(gè)地區(qū)是:443.我國(guó)的地震活動(dòng)地區(qū) ①臺(tái)灣省及其附近海域;我國(guó)的地震活動(dòng)4545我國(guó)主要地震帶分布圖46我國(guó)主要地震帶分布圖464.目前的地震形勢(shì)地震的發(fā)生有間歇性,一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生較頻繁,一段時(shí)間內(nèi)較平靜,我國(guó)目前處于地震活躍期。三、抗震減災(zāi)的的任務(wù)474.目前的地震形勢(shì)地震的發(fā)生有間歇性,一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生結(jié)構(gòu)工程師的任務(wù):3.對(duì)已存在的工程結(jié)構(gòu)作抗震鑒定、抗震加固。抗震減災(zāi)工作應(yīng)依法進(jìn)行:
《中華人民共和國(guó)防震減災(zāi)法》
(1997年12月29日第八屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二十九次會(huì)議通過(guò))第十七條新建、擴(kuò)建、改建建設(shè)工程,必須達(dá)到抗震設(shè)防要求。第十九條建設(shè)工程必須按照抗震設(shè)防要求和抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),并按照抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行施工。第四十五條違反本法規(guī)定,有下列行為之一的,由縣級(jí)以上人民政府建設(shè)行政主管部門或者其他有關(guān)專業(yè)主管部門按照職責(zé)權(quán)限責(zé)令改正,處一萬(wàn)元以上十萬(wàn)元以下的罰款:1.對(duì)地震區(qū)域作抗震減災(zāi)規(guī)劃;2.對(duì)新建筑工程作抗震設(shè)計(jì);(一)不按照抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的;(二)不按照抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行施工的48結(jié)構(gòu)工程師的任務(wù):3.對(duì)已存在的工程結(jié)構(gòu)作抗震鑒定、抗震加固1.2地震的一些基本概念
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)。
地震是一種自然現(xiàn)象,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
8.9級(jí),發(fā)生于1960年5月22日的智利地震。
什么是地震?491.2地震的一些基本概念
地震是指因地球內(nèi)部什么叫震源、震中、震中距?地球內(nèi)部發(fā)生地震的地方叫震源;震源在地面上的投影點(diǎn)稱為震中;震中及其附近的地方稱為震中區(qū),也稱極震區(qū);從震中到地面上任何一點(diǎn)的距離稱為震中距。50什么叫震源、震中、震中距?地球內(nèi)部發(fā)生地震的地方叫震源;震源地震分類一.按地震成因分類---天然地震包括構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震1.構(gòu)造地震
破壞性地震主要屬于構(gòu)造地震。據(jù)統(tǒng)計(jì),構(gòu)造地震約占世界地震總數(shù)的90%以上。
92%的地震發(fā)生在地殼中,
其余的發(fā)生在地幔上部
地震天然地震人工地震51地震分類一.按地震成因分類---天然地震包括構(gòu)造地震、火山地2.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。
522.火山地震由于火山作用,如巖漿活動(dòng)、氣體爆炸等引起3.陷落地震
由于地下溶洞或礦井頂部塌陷而引起的地震稱為塌陷地震。這類地震的規(guī)模比較小,次數(shù)也很少。
人工地震
因人為因素直接造成的地震是人工地震。
如工業(yè)爆破、地下核爆炸造成的振動(dòng);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。
1962年3月19日在廣東河源新豐江水庫(kù)壩區(qū)發(fā)生了迄今我國(guó)最大的水庫(kù)誘發(fā)地震,震級(jí)為6.1級(jí)。
533.陷落地震由于地下溶洞或礦井頂部塌陷而引起二.按震源深淺分類淺源地震——震源深度小于60千米的稱為淺源地震。全世界85%以上的地震都是淺源地震。
中源地震——震源深度在60至300千米的稱為中源地震。深源地震——震源深度在300千米以上的稱為深源地震。
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1:20發(fā)生于吉林的7.2級(jí)地震,震源深度為540km,無(wú)破壞。
目前有記錄的最深震源達(dá)720公里。
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內(nèi)。54二.按震源深淺分類淺源地震——震源深度小于60千米的稱為淺源地震波地震波是地震發(fā)生時(shí)由震源地方的巖石破裂產(chǎn)生的彈性波。地震波分為體波和面波。體波橫波(S波)縱波(P波)面波瑞利波樂甫波橫波特點(diǎn):周期長(zhǎng)、振幅大、波速慢,100-800m/s縱波特點(diǎn):周期短,振幅小,波速快,200-1400m/s面波比體波衰減慢、振幅大、周期長(zhǎng)、傳播遠(yuǎn)。建筑物破壞主要由面波造成。雜波P波開始S波開始面波開始55地震波地震波是地震發(fā)生時(shí)由震源地方的巖石破裂產(chǎn)生的彈性波。地地震波56地震波561.3震級(jí)與烈度一、地震震級(jí)1.定義:
能量越大,震級(jí)就越大;震級(jí)相差一級(jí),能量相差約32倍;相差二級(jí),能量相差1000倍。反映一次地震本身大小的等級(jí),用M表示式中A表示標(biāo)準(zhǔn)地震儀距震中100km紀(jì)錄的最大水平地動(dòng)位移,單位為微米。汶川地震震級(jí):8.02.震級(jí)與能量的關(guān)系一個(gè)6級(jí)地震相當(dāng)于一個(gè)兩萬(wàn)噸級(jí)的原子彈。
571.3震級(jí)與烈度一、地震震級(jí)1.定義:能量越大,3.按震級(jí)的地震分類微震---2級(jí)以下人感覺不到有感地震---2-4級(jí)人有感覺破壞性地震---5級(jí)以上有破壞強(qiáng)烈地震---7級(jí)以上有破壞特大地震---8級(jí)以上有破壞
由于震源深淺、震中距大小等不同,地震造成的破壞也不同。震級(jí)大,破壞力不一定大;震級(jí)小,破壞力不一定就小。583.按震級(jí)的地震分類微震---2級(jí)以下人感覺不到二、地震烈度
一般而言,震級(jí)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。影響烈度的因素,除了震級(jí)、震中距外,還與震源深度、地質(zhì)構(gòu)造和地基條件等因素有關(guān)。1.定義及影響因素
一次地震對(duì)某一地區(qū)的影響和破壞程度稱地震烈度,簡(jiǎn)稱為烈度。用I表示。汶川縣城遭受地震烈度約為10~11度都江堰市遭受地震烈度為7~9度。2.地震烈度表地震烈度表是評(píng)定烈度的標(biāo)準(zhǔn)和尺度。《中國(guó)地震烈度表》GB/T17742-1999將地震烈度分為1-12度。
59二、地震烈度一般而言,震級(jí)越大,烈度就越大。同一次無(wú)感1室內(nèi)個(gè)別靜止中的人感覺
2懸掛物微動(dòng)門、窗輕微作響室內(nèi)少數(shù)靜止中的人感覺
3懸掛物明顯擺動(dòng),器皿作響門、窗作響室內(nèi)多數(shù)人感覺。室外少數(shù)人感覺。少數(shù)人夢(mèng)中驚醒
43(2-4)31(22-44)不穩(wěn)定器物翻倒門窗、屋頂、屋架顫動(dòng)作響,灰土掉落。抹灰出現(xiàn)微細(xì)裂縫室內(nèi)普遍感覺。室外多數(shù)人感覺。多數(shù)人夢(mèng)中驚醒
56(5-9)63(45-89)河岸和松軟土出現(xiàn)裂縫。飽和砂層出現(xiàn)噴砂冒水。地面上有的磚煙囪輕度裂縫掉頭損壞——個(gè)別磚瓦掉落、墻體微細(xì)裂縫驚惶失措,倉(cāng)皇逃出
613(10-18)125(90-177)河岸出現(xiàn)坍方。飽和砂層常見噴砂冒水。松軟土上地裂縫較多。大多數(shù)磚煙囪中等破壞輕度破壞——局部破壞開裂,但不妨礙使用大多數(shù)人倉(cāng)皇逃出725(19-35)250(178-353)干硬土上亦有裂縫。大多數(shù)磚煙囪嚴(yán)重破壞中等破壞——結(jié)構(gòu)受損,需要修理?yè)u晃顛簸,行走困難
850(36-71)500(354-707)干硬土上有許多地方出現(xiàn)裂縫,基巖上可能出現(xiàn)裂縫。滑坡、坍方常見。磚煙囪出現(xiàn)倒塌嚴(yán)重破壞——墻體龜裂,局部倒塌,修復(fù)困難坐立不穩(wěn)。行動(dòng)的人可能摔跤9100(72-141)1000(708-1414)山崩和地震斷裂出現(xiàn)?;鶐r上的拱橋破壞。大多數(shù)磚煙囪從根部破壞或倒毀倒塌——大部倒塌,不堪修復(fù)騎自行車的人會(huì)摔倒。處不穩(wěn)狀態(tài)的人會(huì)摔出幾尺遠(yuǎn)。有拋起感
10地震斷裂延續(xù)很長(zhǎng)。山崩常見?;鶐r上的拱橋毀壞毀滅11地面劇烈變化,山河改觀12個(gè)別:10%以下少數(shù):10%——50%多數(shù):50%——70%大多數(shù):70%——90%普遍:90%以上速度加速度
其它現(xiàn)象
一般房屋
人的感覺烈度60無(wú)感1室內(nèi)個(gè)別靜止中的人感覺2懸掛物微動(dòng)門、窗輕微作汶川
地震時(shí)人體感受在本次地震中,不同的地區(qū)給人的感受不同,基本可以歸納為以下幾種感受:1)地震時(shí)有主要有兩種聲音存在,一種是從地下傳出的地殼變動(dòng)產(chǎn)生的聲音,類似機(jī)器轟鳴聲音,聲音巨大;另一種是地面建筑物變形及互相碰撞的聲音,但分貝量低于前者;2)地面存在上下跳動(dòng)狀況,造成物體、人員在地面上出現(xiàn)懸空狀態(tài),許多人反映地震時(shí)首先有這種感受;3)地面在地震波影響下,出現(xiàn)波浪晃動(dòng)狀態(tài),人在這種情況下有坐船的感覺,明顯感受到地震波傳遞的波動(dòng)感;61汶川
地震時(shí)人體感受614)地面出現(xiàn)水平晃動(dòng)情況,這是反映最多的地震感受,劇烈時(shí)人無(wú)法站穩(wěn),需要握牢其它物體或蹲在地上以保持平衡;5)地面在水平晃動(dòng)后,出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)感受,人體產(chǎn)生眩暈感覺;6)由于主要地震持續(xù)時(shí)間較短,多數(shù)人在逃生過(guò)程中只觀察到6層或6層以下建筑物震動(dòng)情況,如成都多數(shù)人對(duì)多層建筑頂部水平晃動(dòng)的距離感在40cm~60cm左右,都江堰有人在地震時(shí)看到老式房屋上瓦片跳起情況,而在山區(qū)災(zāi)點(diǎn)如白鹿鎮(zhèn)、紅白鎮(zhèn),地震過(guò)程中直接看到建筑在巨幅晃動(dòng)后,發(fā)生壓垮、傾覆、樓層折斷、豎向構(gòu)件損毀情況;624)地面出現(xiàn)水平晃動(dòng)情況,這是反映最多的地震感受,劇烈時(shí)人無(wú)3.基本烈度
一個(gè)地區(qū)未來(lái)50年內(nèi)一般場(chǎng)地條件下可能遭受的具有10%超越概率的地震烈度值稱為該地區(qū)的基本烈度。用Ib表示。
相當(dāng)于475年一遇的最大地震的烈度。
各地區(qū)的基本烈度由《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001)確定。基本烈度也稱為偶遇烈度或中震烈度。633.基本烈度一個(gè)地區(qū)未來(lái)50年內(nèi)一般場(chǎng)地條件下可能遭《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖》64《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖》64《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》65《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》65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,用Id表示。)規(guī)范規(guī)定: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。4.設(shè)防烈度設(shè)防烈度的取值依據(jù):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)66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)的地震烈抗震規(guī)范附錄中列出了我國(guó)主要城鎮(zhèn)的抗震設(shè)防烈度。江蘇省1抗震設(shè)防烈度為8度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.30g:第一組:宿遷、宿豫*2抗震設(shè)防烈度為8度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.20g:第一組:新沂、邳州、睢寧3抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g:第一組:揚(yáng)州(3個(gè)市轄區(qū))、鎮(zhèn)江(2個(gè)市轄區(qū))、東海、沭陽(yáng)、泗洪、江都、大豐4抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g:第一組:南京(11個(gè)市轄區(qū))、淮安(除楚州外的3個(gè)市轄區(qū))、徐州(5個(gè)市轄區(qū))、銅山、沛縣、常州(4個(gè)市轄區(qū))、泰州(2個(gè)市轄區(qū))、贛榆、泗陽(yáng)、盱眙、射陽(yáng)、江浦、武進(jìn)、鹽城、鹽都、東臺(tái)、海安、姜堰、如皋、如東、揚(yáng)中、儀征、興化、高郵、六合、句容、丹陽(yáng)、金壇、丹徒、溧陽(yáng)、溧水、昆山、太倉(cāng)第三組:連云港(4個(gè)市轄區(qū))灌云67抗震規(guī)范附錄中列出了我國(guó)主要城鎮(zhèn)的抗震設(shè)防烈度。江蘇省1抗
建筑所在地區(qū)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期(50年)內(nèi)出現(xiàn)的頻度最高的烈度。也稱為常遇烈度、小震烈度,用Is表示。其超越概率為63.2%,重現(xiàn)期為50年。5.多遇烈度
6.罕遇烈度
建筑所在地區(qū)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期(50年)內(nèi)具有超越概率2%-3%的地震烈度。也稱為大震烈度,重現(xiàn)期約為2000年。68建筑所在地區(qū)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期(50年)內(nèi)出現(xiàn)的頻度最5.1.4設(shè)計(jì)地震分組請(qǐng)思考:圖中的兩座建筑在經(jīng)歷不同周期特點(diǎn)的地震作用下,那座建筑更易破壞?691.4設(shè)計(jì)地震分組請(qǐng)思考:圖中的兩座建筑在經(jīng)歷不同周期特點(diǎn)
設(shè)計(jì)地震分組是新規(guī)范新提出的概念,用以代替舊規(guī)范設(shè)計(jì)近震、設(shè)計(jì)遠(yuǎn)震的概念。
在宏觀烈度大體相同條件下,處于大震級(jí)遠(yuǎn)離震中的高聳建筑物的震害比中小級(jí)震級(jí)近震中距的情況嚴(yán)重的多。設(shè)計(jì)地震分三組
對(duì)于Ⅱ類場(chǎng)地,第一、二、三組的設(shè)計(jì)特征周期分別為:0.35s、0.40s、0.45s.江蘇省各地震設(shè)防地區(qū)屬第一、第二、第三組均有。6度近震6度遠(yuǎn)震7度近震7度遠(yuǎn)震1.4設(shè)計(jì)地震分組70設(shè)計(jì)地震分組是新規(guī)范新提在宏觀烈度大體相同設(shè)1.5地震地面運(yùn)動(dòng)的一般特征
1.地面運(yùn)動(dòng)最大加速度2.地面運(yùn)動(dòng)的周期
3.強(qiáng)震的持續(xù)時(shí)間地面運(yùn)動(dòng)的一般特征可用地面運(yùn)動(dòng)加速度記錄曲線來(lái)說(shuō)明。711.5地震地面運(yùn)動(dòng)的一般特征1.地面運(yùn)動(dòng)最大加速度1.6地震的破壞作用(震害現(xiàn)象)
由地震的原生現(xiàn)象如地震斷層錯(cuò)動(dòng),以及地震波引起的強(qiáng)烈地面振動(dòng)所造成的災(zāi)害。主要有:1、地面破壞。如地面裂縫、錯(cuò)動(dòng)、塌陷、噴水冒砂等;一、直接災(zāi)害:721.6地震的破壞作用(震害現(xiàn)象)由地震的原生現(xiàn)象如2、建筑物與構(gòu)筑物的破壞
如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等;732、建筑物與構(gòu)筑物的破壞732、建筑物與構(gòu)筑物的破壞
如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等;742、建筑物與構(gòu)筑物的破壞742、建筑物與構(gòu)筑物的破壞
如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等;752、建筑物與構(gòu)筑物的破壞752、建筑物與構(gòu)筑物的破壞
如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等;762、建筑物與構(gòu)筑物的破壞763、山體等自然物的破壞,如山崩、滑坡等;773、山體等自然物的破壞,如山崩、滑坡等;774、海嘯
海底地震引起的巨大海浪沖上海岸,可造成沿海地區(qū)的破壞;784、海嘯78二、次生災(zāi)害:
直接災(zāi)害發(fā)生后,破壞了自然或社會(huì)原有的平衡、穩(wěn)定狀態(tài),從而引發(fā)出的災(zāi)害。有時(shí),次生災(zāi)害所造成的傷亡和損失比直接災(zāi)害還大。1、火災(zāi)
由震后火源失控引起;
1923年日本關(guān)東地震,東京市內(nèi)227處起火,33處未能撲滅造成火災(zāi)蔓,舊市區(qū)燒毀約50%;橫濱市燒毀80%,死亡10萬(wàn)。主要的次生災(zāi)害有:
79二、次生災(zāi)害:直接災(zāi)害發(fā)生后,破壞了自然或社會(huì)原有的2、水災(zāi)。
由水壩決口或山崩擁塞河道等引起;3、毒氣泄漏。由建筑物或裝置破壞等引起;4、瘟疫。由震后生存環(huán)境的嚴(yán)重破壞而引起.802、水災(zāi)。3、毒氣泄漏。4、瘟疫。80三、工程結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象1、結(jié)構(gòu)喪失整體性2、承重結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足3、結(jié)構(gòu)變形過(guò)大導(dǎo)致倒塌81三、工程結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象1、結(jié)構(gòu)喪失整體性2、承重結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足5、地基失效6、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞4、結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接支撐失效三、工程結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象
825、地基失效6、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞4、結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接支撐失效1.7抗震設(shè)防的基本要求通過(guò)抗震設(shè)防,減輕建筑的破壞,避免人員死亡,減輕經(jīng)濟(jì)損失。一、抗震設(shè)防目標(biāo)及方法1.總目標(biāo)具體通過(guò)“三水準(zhǔn)”的抗震設(shè)防要求和“兩階段”的抗震設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)。2.“三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防目標(biāo)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。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。當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的預(yù)估的罕遇地震影響時(shí),不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。簡(jiǎn)稱為:“小震不壞,中震可修,大震不倒”。831.7抗震設(shè)防的基本要求通過(guò)抗震設(shè)防,減輕建筑的破3.“三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防是對(duì)單一水準(zhǔn)設(shè)防的改進(jìn),是向“性能設(shè)計(jì)”發(fā)展的重要步驟1989年美國(guó)LomaPreita地震(7.1級(jí)),死亡65人,直接經(jīng)濟(jì)損失(建筑物破壞重建)80億美元,間接經(jīng)濟(jì)損失150億美元。1994年美國(guó)Northridge地震(6.7級(jí)),傷亡不多,經(jīng)濟(jì)損失為200億美元。1995年日本阪神地震(7.2級(jí)),經(jīng)濟(jì)損失為1000億美元。1999年臺(tái)灣集集地震(7.3級(jí)),經(jīng)濟(jì)損失為94億美元。單一設(shè)防目標(biāo)不適合當(dāng)前現(xiàn)代化發(fā)展要求,應(yīng)研究開發(fā)下一代性能設(shè)計(jì)規(guī)范和抗震設(shè)計(jì)方法。843.“三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防是對(duì)單一水準(zhǔn)設(shè)防的改進(jìn),1989年美國(guó)4.“兩階段”抗震設(shè)計(jì)方法第一階段:對(duì)絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行小震作用下的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承載力和彈性變形驗(yàn)算;在此基礎(chǔ)上對(duì)各類結(jié)構(gòu)按規(guī)定要求采取抗震措施。第二階段:對(duì)一些規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)進(jìn)行大震作用下的彈塑性變形驗(yàn)算。有特殊要求的建筑、地震易倒塌的建筑、有明顯薄弱層的建筑,不規(guī)則的建筑等854.“兩階段”抗震設(shè)計(jì)方法第一階段:對(duì)絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)二、抗震設(shè)防范圍抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的所有新建建筑工程均必需進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。規(guī)范適用于6-9度地區(qū)抗震設(shè)計(jì)及隔震、消能減震設(shè)計(jì)。超過(guò)9度的地區(qū)和行業(yè)有特殊要求的工業(yè)建筑按有關(guān)專門規(guī)定執(zhí)行。三、抗震設(shè)防依據(jù)一般情況下采用抗震設(shè)防烈度。在一定條件下可采用抗震設(shè)防區(qū)劃提供的地震動(dòng)參數(shù)。86二、抗震設(shè)防范圍抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的所有新四、抗震設(shè)防分類及抗震設(shè)防措施抗震次要建筑丁類
除甲乙丁類以外的一般建筑丙類
地震時(shí)使用功能不能中斷需盡快恢復(fù)的建筑乙類
重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑甲類
設(shè)防分類1.抗震設(shè)防分類
國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局和建設(shè)部在1995年4月19日公布了《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223。
該標(biāo)準(zhǔn)主要以地震中和地震后房屋的損壞對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的影響的程度大小,將建筑分成4個(gè)抗震設(shè)防類別。
國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和建設(shè)部在2001年7月20日公布了《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001。該規(guī)范對(duì)上面標(biāo)準(zhǔn)作了修改。87四、抗震設(shè)防分類及抗震設(shè)防措施抗震次要建筑丁類建筑類別甲類建筑乙類建筑廣播、電視和郵電通信建筑廣播、電視建筑中央級(jí)、省級(jí)的電視調(diào)頻廣播發(fā)射塔建筑;中央級(jí)廣播發(fā)射臺(tái)、節(jié)目傳送臺(tái)、廣播中心、電視中心;省級(jí)廣播中心、電視中心、電視發(fā)射臺(tái)及200kW以上廣播發(fā)射臺(tái)郵電通信建筑國(guó)際電信樓,國(guó)際海纜登陸站,國(guó)際衛(wèi)星地球站、中央級(jí)的電信樞紐(含衛(wèi)星地球站)大區(qū)中心和省中心長(zhǎng)途電信樞紐,郵政樞紐,海纜登陸站,重要市話局(匯接局,承擔(dān)重要通信任務(wù)和終局容量超過(guò)五萬(wàn)門的局),衛(wèi)星地球站,地區(qū)中心長(zhǎng)途電信樞紐樓的主機(jī)房和天線支承物交通運(yùn)輸建筑鐵路建筑
I、II級(jí)干線樞紐及相應(yīng)的工礦企業(yè)鐵路樞紐的行車調(diào)度、運(yùn)轉(zhuǎn)、通信、信號(hào)、供電、供水建筑,特大型站候車室公路建筑
高速公路、一級(jí)公路、一級(jí)汽車客運(yùn)站等的監(jiān)控室水運(yùn)建筑
50萬(wàn)人口以上城市的水運(yùn)通信、導(dǎo)航等重要設(shè)施的建筑和國(guó)家重要客運(yùn)站,海難救助打撈等部門的重要建筑空運(yùn)建筑
國(guó)際或國(guó)內(nèi)主要干線機(jī)場(chǎng)中的航空站樓、航管樓、大型機(jī)庫(kù)、通信及供電、供熱、供水、供氣的建筑能源建筑電廠的建筑
單機(jī)容量為300MW及以上或規(guī)劃容量為800MW及以上的火力發(fā)電廠,330kV、500kV變電所,220kV及以下的重要樞紐變電所,不應(yīng)中斷的通信設(shè)施和在地震時(shí)必須維持正常供電的重要電力設(shè)施的主廠房、電氣綜合樓、網(wǎng)控樓、調(diào)度通信樓、配電裝置樓、煙囪、煙道、碎煤機(jī)室、輸煤轉(zhuǎn)運(yùn)站和輸煤棧橋石油天然氣生產(chǎn)建筑
大型油、氣田的聯(lián)合站、壓縮機(jī)房、加壓氣站泵房、閥組間、加熱爐建筑;大型計(jì)算機(jī)房和磁帶庫(kù);油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)液化氣站,輕油泵房及氮?dú)庹?、長(zhǎng)輸管道首末站、中間加壓泵站;油、氣田主要供電、供水建筑煤炭工業(yè)生產(chǎn)建筑
年產(chǎn)90萬(wàn)t及以上的煤礦礦井提升系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、瓦斯排放系統(tǒng)的建筑;煤礦礦區(qū)救災(zāi)系統(tǒng),供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)建筑88建筑類別甲類建筑乙類建筑廣播、電視和郵電通信建筑廣播、電視建建筑類別甲類建筑乙類建筑原材料工業(yè)建筑冶金工業(yè)企業(yè)、建材工業(yè)企業(yè)及其礦山生產(chǎn)建筑
大中型冶金企業(yè)的動(dòng)力系統(tǒng)建筑;大型冶金礦山的風(fēng)機(jī)室、排水泵房、配電、變電室、炸藥雷管庫(kù)、硝酸銨、硝酸鈉庫(kù)及其熱處理加工車間、起爆材料加工車間等;大型和不容許中斷生產(chǎn)的中型建材工業(yè)企業(yè)的動(dòng)力系統(tǒng)建筑;大型非金屬礦山的提升、供水、排水、供電、通風(fēng)、炸藥生產(chǎn)等系統(tǒng)的建筑化工及石油化工生產(chǎn)建筑
大中型企業(yè)的主要生產(chǎn)裝置及其控制系統(tǒng)的建筑
生產(chǎn)中有劇毒、易燃、易爆物質(zhì)廠房及其控制系統(tǒng)的建筑
大中型企業(yè)的動(dòng)力系統(tǒng)建筑和消防車庫(kù)輕工原材料生產(chǎn)建筑
大型制漿造紙廠、大型洗滌劑原料廠的主要裝置及其控制系統(tǒng)的建筑
生產(chǎn)中有劇毒、易燃、易爆物質(zhì)廠房及其控制系統(tǒng)的建筑
大型原材料企業(yè)中的動(dòng)力系統(tǒng)建筑和消防車庫(kù)城市抗震防災(zāi)建筑三級(jí)特等醫(yī)院的住院部、醫(yī)技樓、門診部大中城市的三級(jí)醫(yī)院的住院部、醫(yī)技樓、門診部;縣及縣級(jí)市的二級(jí)醫(yī)院的住院部、醫(yī)技樓、門診部;縣級(jí)以上急救中心的指揮、通信、運(yùn)輸系統(tǒng)的重要建筑;縣級(jí)以上的獨(dú)立采、供血機(jī)構(gòu)的建筑;50萬(wàn)人口以上城市的動(dòng)力系統(tǒng)建筑;消防車庫(kù)民用及其他建筑研究、中試生產(chǎn)和存放劇毒生物制品和天然人工細(xì)菌與病毒(如鼠疫、霍亂、傷寒等)的建筑存放國(guó)家一、二級(jí)重要珍貴文物博物館,大型體育館,大型戲劇院,大型商業(yè)零售商場(chǎng)等公共建筑倉(cāng)庫(kù)類建筑
存放放射性物質(zhì)、劇毒、易燃、易爆的危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)89建筑類別甲類建筑乙類建筑原材料工業(yè)建筑冶金工業(yè)企業(yè)、建材工業(yè)應(yīng)允許比本地區(qū)抗震設(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)降低丁類應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度度的要求丙類一般情況下,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1度的要求;當(dāng)9度時(shí),應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求,對(duì)較小的乙類建筑,當(dāng)其結(jié)構(gòu)改用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型時(shí),應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震措施乙類當(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1度的要求;當(dāng)為9度時(shí),應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求甲類抗震措施較小乙類建筑:工礦企業(yè)的變電所、空壓站以及城市供水水源的泵房等??拐鹦阅茌^好的結(jié)構(gòu)類型指鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。2.抗震設(shè)防措施
抗震措施:除結(jié)構(gòu)地震作用計(jì)算和抗力計(jì)算以外的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容,包括抗震構(gòu)造措施。
抗震構(gòu)造措施:一般不須計(jì)算而對(duì)結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分必須采取的各種細(xì)部要求。90應(yīng)允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低,但抗震設(shè)防烈度為63.地震作用一般情況下仍應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求丁類
應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求丙類
應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求乙類
按地震安全性評(píng)價(jià)結(jié)果確定甲類
地震作用在設(shè)防烈度為6度時(shí),除規(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。913.地震作用一般情況下仍應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求丁類1.8建筑抗震概念設(shè)計(jì)一、定義與基本內(nèi)容根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過(guò)程稱為概念設(shè)計(jì)。
基本內(nèi)容有三部分:
1.建筑設(shè)計(jì)應(yīng)重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性;2.合理的建筑結(jié)構(gòu)體系選擇;3.抗側(cè)力結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的延性設(shè)計(jì)。921.8建筑抗震概念設(shè)計(jì)一、定義與基本內(nèi)容根據(jù)地震災(zāi)二、建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性對(duì)抗震能力的重要影響的認(rèn)識(shí)始自若干現(xiàn)代建筑在地震中的表現(xiàn)。
最為典型的例子是1972年2月23日南美洲的馬那瓜地震。
馬那瓜有相距不遠(yuǎn)的兩幢高層建筑,一幢為十五層高的中央銀行大廈,另一幢為18層高的美洲銀行大廈。當(dāng)?shù)氐卣鹆叶裙烙?jì)為8度。一幢破壞嚴(yán)重,震后拆除;另一幢輕微損壞,稍加修理便恢復(fù)使用。93二、建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性對(duì)抗震能力的重要馬那瓜中央銀行大廈試問(wèn):那一幢破壞嚴(yán)重呢?馬那瓜美洲銀行大廈94馬那瓜中央銀行大廈試問(wèn):馬那瓜美洲銀行大廈941)平面不規(guī)則4個(gè)樓梯間偏置塔樓西端,西端有填充墻。4層以上的樓板僅為5cm厚,擱置在高45cm長(zhǎng)14m小梁上。2)豎向不規(guī)則塔樓上部(4層樓面以上),北、東、西三面布置了密集的小柱子,共64根,支承在4層樓板水平處的過(guò)渡大梁上,大梁又支承在其下面的10根1m×1.55m的柱子上(間距9.4m)。上下兩部分嚴(yán)重不均勻,不連續(xù)。主要破壞:第4層與第5層之間(豎向剛度和承載力突變),周圍柱子嚴(yán)重開裂,柱鋼筋壓屈;橫向裂縫貫穿3層以上的所有樓板(有的寬達(dá)1cm),直至電梯井東側(cè);塔樓西立面、其他立面窗下和電梯井處的空心磚填充墻及其它非結(jié)構(gòu)構(gòu)件均嚴(yán)重破壞或倒塌。震后計(jì)算分析結(jié)果:1.結(jié)構(gòu)存在十分嚴(yán)重扭轉(zhuǎn)效應(yīng);2.塔樓3層以上北面和南面大多數(shù)柱子抗剪能力大大不足,率先破壞;3.水平地震作用下,柔而長(zhǎng)的樓板產(chǎn)生可觀的豎向運(yùn)動(dòng)等。
馬那瓜中央銀行大廈結(jié)構(gòu)是均勻?qū)ΨQ的,基本的抗側(cè)力體系包括4個(gè)L形的桶體,對(duì)稱地由連梁連接起來(lái),這些連梁在地震時(shí)遭到剪切破壞,是整個(gè)結(jié)構(gòu)能觀察到的主要破壞。分析表明:1.對(duì)稱的結(jié)構(gòu)布置及相對(duì)剛強(qiáng)的聯(lián)肢墻,有效地限制了側(cè)向位移,并防止了明顯的扭轉(zhuǎn)效應(yīng);2.避免了長(zhǎng)跨度樓板和砌體填充墻的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞;3.當(dāng)連梁剪切破壞后,結(jié)構(gòu)體系的位移雖有明顯增加,但由于抗震墻提供了較大的側(cè)向剛度,位移量得到控制。美洲銀行951)平面不規(guī)則馬那瓜美洲95不規(guī)則類型定義扭轉(zhuǎn)不規(guī)則樓層的最大彈性水平位移(或?qū)娱g位移),大于該樓層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移)平均值的1.2倍凹凸不規(guī)則結(jié)構(gòu)平面凹進(jìn)的一側(cè)尺寸,大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%樓板局部不連續(xù)樓板的尺寸和平面剛度急劇變化,例如,有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的30%,或較大的樓層錯(cuò)層平面不規(guī)則的類型扭轉(zhuǎn)不規(guī)則凹凸角不規(guī)則96不規(guī)則類型局部不連續(xù)大開洞錯(cuò)層不規(guī)則類型定義扭轉(zhuǎn)不規(guī)則樓層的最大彈性水平位移(或?qū)娱g位移),大于該樓層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移)平均值的1.2倍凹凸不規(guī)則結(jié)構(gòu)平面凹進(jìn)的一側(cè)尺寸,大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%樓板局部不連續(xù)樓板的尺寸和平面剛度急劇變化,例如,有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的30%,或較大的樓層錯(cuò)層平面不規(guī)則的類型97局部不連續(xù)大開洞錯(cuò)層不規(guī)則類型不規(guī)則類型定義側(cè)向剛度不規(guī)則該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%,或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80%;除頂層外,局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件(柱、抗震墻、抗震支撐)的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件(梁、桁架等向下傳遞樓層承載力突變抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%豎向不規(guī)則的類型沿豎向的側(cè)向剛度不規(guī)則(有柔軟層)豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)98不規(guī)則類型豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)屈服抗剪強(qiáng)度不均勻(有薄弱層)
嚴(yán)重不規(guī)則是指體型復(fù)雜,多項(xiàng)不規(guī)則指標(biāo)超過(guò)表中指標(biāo)或某一項(xiàng)大大超過(guò)規(guī)定值,具有嚴(yán)重的抗震薄弱環(huán)節(jié),將會(huì)導(dǎo)致地震破壞的嚴(yán)重后果者。注:以上規(guī)定主要針對(duì)鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)的多層和高層建筑。不規(guī)則類型定義側(cè)向剛度不規(guī)則該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%,或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80%;除頂層外,局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件(柱、抗震墻、抗震支撐)的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件(梁、桁架等向下傳遞)樓層承載力突變抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%豎向不規(guī)則的類型99豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)屈服抗剪強(qiáng)度不均勻嚴(yán)重不規(guī)則是指體型復(fù)100100101101102102二、結(jié)構(gòu)體系的合理選擇
抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的關(guān)鍵問(wèn)題,結(jié)構(gòu)方案的選取是否合理,對(duì)安全性和經(jīng)濟(jì)性起決定性作用。規(guī)范規(guī)定:
1.結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑。
受力明確、傳力合理、傳力路線不間斷、抗震分析與實(shí)際表現(xiàn)相符合。103二、結(jié)構(gòu)體系的合理選擇抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的關(guān)
2.應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。
由于柱子的數(shù)量較少或承載能力較弱,部分柱子退出工作后,整個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)喪失了對(duì)豎向荷載的承載能力。
抗震設(shè)計(jì)的一個(gè)重要原則是結(jié)構(gòu)應(yīng)有必要的贅余度和內(nèi)力重分配的功能。1042.應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失抗震
3.結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具備必要的承載能力,良好的變形能力和消耗地震能量的能力。
足夠的承載力和變形能力是需要同時(shí)滿足的。
有較大的變形能力而缺少較高的抗側(cè)向力的能力如鋼或鋼筋混凝土純框架,由于在不大的地震作用下會(huì)產(chǎn)生較大的變形,導(dǎo)致非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞或結(jié)構(gòu)本身的失穩(wěn)。1053.結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具備必要的承載能力,良好的變形能力和消
有較高的承載能力而缺少較大變形能力如不加約束的砌體結(jié)構(gòu),很容易引起脆性破壞而倒塌。
必要的承載能力和良好的變形能力的結(jié)合便是結(jié)構(gòu)在地震作用下具有的耗能能力。
足夠的承載力和變形能力是需要同時(shí)滿足的。106有較高的承載能力而缺少較大變形能力如必要的承三、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性
結(jié)構(gòu)的變形能力取決于組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件及其連接的延性水平。
規(guī)范對(duì)各類結(jié)構(gòu)采取的抗震措施,基本上是提高各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性水平。這些抗震措施是:采用水平向(圈梁)和豎向(構(gòu)造柱、芯柱)混凝土構(gòu)件,加強(qiáng)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的約束,或采用配筋砌體;使砌體在發(fā)生裂縫后不致坍塌和散落,地震時(shí)不致喪失對(duì)重力荷載的承載能力;2.避免混凝土結(jié)構(gòu)的脆性破壞(包括混凝土壓碎、構(gòu)件剪切破壞、鋼筋同混凝土粘結(jié)破壞)先于鋼筋的屈服;3.避免鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體和局部失穩(wěn),保證節(jié)點(diǎn)焊接部位(焊縫和母材)在地震時(shí)不致開裂。107三、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性結(jié)構(gòu)的變形能力取決于組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件四、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件
非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附屬機(jī)電設(shè)備,自身及其與結(jié)構(gòu)主體的連接,應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。附著于樓、屋面結(jié)構(gòu)上的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)有可靠的連接或錨固,避免地震時(shí)倒塌傷人或砸壞重要設(shè)備。圍護(hù)墻和隔墻應(yīng)考慮對(duì)結(jié)構(gòu)抗震的不利影響,避免不合理設(shè)置而導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)的破壞。3.幕墻、裝飾貼面與主體結(jié)構(gòu)應(yīng)有可靠連接,避免地震時(shí)脫落傷人。安裝在建筑上的附屬機(jī)械、電氣設(shè)備系統(tǒng)的支座和連接,應(yīng)符合地震時(shí)使用功能的要求,且不應(yīng)導(dǎo)致相關(guān)部件的損壞。108四、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附演講完畢,謝謝觀看!演講完畢,謝謝觀看!工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院2013.8110工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院1目錄
第一章地震工程學(xué)概論第二章場(chǎng)地與地基基礎(chǔ)抗震第三章工程結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析第四章鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)第五章砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)第六章工程結(jié)構(gòu)隔震與消能減震簡(jiǎn)介111目錄第一章地震工程學(xué)概論2地震工程學(xué)
是將地球物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地震學(xué)、工程力學(xué)(材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)靜力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué))、結(jié)構(gòu)工程學(xué)(鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)學(xué)、地基與基礎(chǔ))、施工技術(shù)等多方面理論予以綜合,針對(duì)建造的建筑物在地震作用下必須安全這一目的而產(chǎn)生一門科學(xué)體系。地震工程學(xué)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。112地震工程學(xué)是將地球物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地震學(xué)、工學(xué)習(xí)本門課要達(dá)到如下目的掌握抗震的基本知識(shí)、基本理論、基本技能,了解抗震設(shè)計(jì)的一般規(guī)律;培養(yǎng)運(yùn)用規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),查閱技術(shù)資料的能力和抗震計(jì)算能力;了解結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的新理論、新方法及抗震理論、方法的發(fā)展趨勢(shì)。113學(xué)習(xí)本門課要達(dá)到如下目的掌握抗震的基本知識(shí)、基本理論、基本技1.1地震災(zāi)害概述(了解內(nèi)容+掌握)1.2
地震基本知識(shí)(重點(diǎn)掌握)1.3震級(jí)與烈度(重點(diǎn)掌握)1.4設(shè)計(jì)地震分組(掌握)1.5地震地面運(yùn)動(dòng)的一般特征(掌握)1.6地震的破壞作用(震害現(xiàn)象)
(了解內(nèi)容)1.7抗震設(shè)防的基本要求(重點(diǎn)掌握)第一章地震工程學(xué)概論1141.1地震災(zāi)害概述(了解內(nèi)容+掌握)引致災(zāi)害的自然作用災(zāi)害類別氣象方面極端雨量太多洪災(zāi)太少干旱極端氣溫太高熱浪太低霜凍、大風(fēng)雪極端強(qiáng)風(fēng)臺(tái)風(fēng)、龍卷風(fēng)地貌方面板塊活動(dòng)地震、海嘯、火山爆發(fā)重力作用泥石流、雪崩生物方面與動(dòng)物、微生物有關(guān)蝗蟲、白蟻等蟲害細(xì)菌或病毒疾病︰如傷寒、“非典”、瘟疫與植物有關(guān)真菌病害︰如小麥的鐵銹病數(shù)量激增野草蔓延、赤潮1.1地震災(zāi)害概述一、地震是群災(zāi)之首災(zāi)害自然災(zāi)害人為災(zāi)害人為災(zāi)害:火災(zāi)、污染(大氣、水、海洋)、核泄漏、戰(zhàn)爭(zhēng)等自然災(zāi)害:
地震災(zāi)害是群災(zāi)之首,它具有突發(fā)性和不可預(yù)測(cè)性,以及頻度較高,并產(chǎn)生嚴(yán)重次生災(zāi)害,對(duì)社會(huì)也會(huì)產(chǎn)生很大影響等特點(diǎn)。
第一章地震工程學(xué)概論115引致災(zāi)害的自然作用災(zāi)害類別氣象方面極端雨量太多洪災(zāi)太少干旱極死亡2400人,經(jīng)濟(jì)損失94億美元。116死亡2400人,經(jīng)濟(jì)損失94億美元。71178云林縣六市中山國(guó)寶二期大樓座落在大智路上,為12層鋼筋混凝土住宅和商務(wù)混合大樓,其中二棟自樓梯間相接處分裂,東側(cè)樓6層以下全部塌陷,并向東側(cè)倒在鄰房4層樓公寓上。西側(cè)樓5層以下全部倒塌,并向西傾倒在另一棟大樓上,柱子間距介于8米到10米,且柱子數(shù)量偏少。118云林縣六市中山國(guó)寶二期大樓座落在大智路上,為12層鋼筋混凝土
彰化縣員林鎮(zhèn)邦富貴名門大樓座落在中山路惠明街口,為16層鋼筋混凝土集合住宅大樓。地震時(shí)其中一棟傾倒靠在呈L型平面大樓上,柱子間距7至10米。造成傾倒的原因是底層柱子數(shù)量少,間距太大。119彰化縣員林鎮(zhèn)邦富貴名門大樓座落在中山路惠明街口,為1612011
柱子內(nèi)埋設(shè)管線(水、排水、電、煤氣、電話)等,雖然節(jié)省了空間,但大大降低了柱子的有效承重截面積,造成破壞。
121柱子內(nèi)埋設(shè)管線(水、排水、電、煤氣、電話)等,雖1221312314124151251612617唐山大地震
1976年7月28日3時(shí)42分54秒,在河北省唐山、豐南一帶(東經(jīng)118.0度,北緯39.4度),發(fā)生了7.8級(jí)強(qiáng)烈地震,震中區(qū)烈度11度。地震波及天津市和北京市。這次地震發(fā)生在工礦企業(yè)集中、人口稠密的城市,極震區(qū)內(nèi)工礦設(shè)施大部分毀壞,主要表現(xiàn)為廠房屋頂塌落,圍護(hù)墻多數(shù)倒塌,高層建筑和一般民房幾乎全部坍塌。震區(qū)內(nèi)普遍發(fā)生鐵路路基下沉,鐵軌彎曲變形;公路路面開裂;橋墩錯(cuò)動(dòng)、傾倒,梁體移動(dòng)及墜落等。但是地下礦井的破壞比地面建筑輕得多。
150萬(wàn)人口中死亡24萬(wàn),傷16萬(wàn);直接經(jīng)濟(jì)損失100億元,震后重建費(fèi)用100億元。127唐山大地震1976年7月28日3時(shí)42分54秒,在河
唐山市文化路青年宮,為磚混結(jié)構(gòu)的二層樓房,7.8級(jí)地震時(shí)倒塌一層,7.1級(jí)地震時(shí)除四根門柱外,全部坍塌。128唐山市文化路青年宮,為磚混結(jié)構(gòu)的二層樓房,7.8級(jí)地震
開灤煤礦醫(yī)院,為磚混結(jié)構(gòu)的五層樓房(局部七層),僅西部轉(zhuǎn)角殘存。129開灤煤礦醫(yī)院,為磚混結(jié)構(gòu)的五層樓房(局部七層),僅西
唐山市開灤煤礦救護(hù)樓,為磚混結(jié)構(gòu)人字木屋架的三層樓房,墻倒頂塌。
130唐山市開灤煤礦救護(hù)樓,為磚混結(jié)構(gòu)人字木屋架的三層樓房,
唐山市河北省煤礦設(shè)計(jì)院,磚混結(jié)構(gòu)的樓房局部倒塌。131唐山市河北省煤礦設(shè)計(jì)院,磚混結(jié)構(gòu)的樓房局部倒塌。22
唐山地區(qū)交通局,磚混結(jié)構(gòu)的三層辦公樓遭到破壞。(此處為唐山地震重點(diǎn)保護(hù)遺跡之一。)132唐山地區(qū)交通局,磚混結(jié)構(gòu)的三層辦公樓遭到破壞。(此處為
唐山市河北省礦業(yè)學(xué)院圖書館,三層高的閱覽室,系裝配式純框架結(jié)構(gòu),西頭倒毀,東頭框架幸存。(此處為唐山地震重點(diǎn)保護(hù)遺跡之一。)
133唐山市河北省礦業(yè)學(xué)院圖書館,三層高的閱覽室,系裝配式唐山市機(jī)車車輛廠震后概貌。134唐山市機(jī)車車輛廠震后概貌。25震后工廠廠區(qū)135震后工廠廠區(qū)26汶川大地震本次地震震中位置:四川省汶川縣,北緯30.969,東經(jīng)103.186,位于成都西北西方向90公里,綿陽(yáng)西南西方向145公里處。震級(jí):8.0震源深度:10.0公里(屬淺層地震)。這次地震造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)8451億元人民幣,死亡69,000多人,失蹤18,000多人,共計(jì)87,000多人。136汶川大地震本次地震震中位置:四川省汶川縣,北緯30.969根據(jù)中國(guó)地震調(diào)查局公布的信息,對(duì)本次地震有以下三個(gè)初步判斷:1.1印度板塊向亞洲板塊俯沖,造成青藏高原快速隆升。高原物質(zhì)向東緩慢流動(dòng),在高原東緣沿龍門山構(gòu)造帶向東擠壓,遇到四川盆地之下剛性地塊的頑強(qiáng)阻擋,造成構(gòu)造應(yīng)力能量的長(zhǎng)期積累,最終在龍門山北川——映秀地區(qū)突然釋放。137根據(jù)中國(guó)地震調(diào)查局公布的信息,對(duì)本次地震有以下三個(gè)初步判斷:138291.2逆沖、右旋、擠壓型斷層地震。發(fā)震構(gòu)造是龍門山構(gòu)造帶中央斷裂帶,在擠壓應(yīng)力作用下,由南西向北東逆沖運(yùn)動(dòng);這次地震屬于單向破裂地震,由南西向北東遷移,致使余震向北東方向擴(kuò)張;擠壓型逆沖斷層地震在主震之后,應(yīng)力傳播和釋放過(guò)程比較緩慢,可能導(dǎo)致余震強(qiáng)度較大,持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。1.3淺源地震。汶川地震不屬于深板塊邊界的效應(yīng),發(fā)生在地殼脆-韌性轉(zhuǎn)換帶,震源深度為10~20千米,因此破壞性巨大。1391.2逆沖、右旋、擠壓型斷層地震。30印度大地震
當(dāng)?shù)貢r(shí)間2001年1月26日上午8時(shí)46分(北京時(shí)間2001年1月26日11時(shí)16分36.4秒,國(guó)際時(shí)間2001年1月26日03時(shí)16分40秒),在印度西北部古吉拉特邦發(fā)生一次強(qiáng)烈地震。據(jù)印度地震部門測(cè)定,這次地震為里氏7.9級(jí),震中位于北緯23.6度和東經(jīng)69.8度。至31日止,地震發(fā)生后已發(fā)生了196次余震。
死亡人數(shù)達(dá)16403人,受傷人數(shù)達(dá)55863人,經(jīng)濟(jì)損失45億美元。
140印度大地震當(dāng)?shù)貢r(shí)間2001年1月26日上午8
為了省錢,近年興建的建筑物沒有抗震結(jié)構(gòu),使地震的傷亡加重。141為了省錢,近年興建的建筑物沒有抗震結(jié)構(gòu),使地震的傷亡震后現(xiàn)場(chǎng)情況142震后現(xiàn)場(chǎng)情況3314334座落在活斷層上的一座二層小學(xué)教學(xué)樓被完全摧毀。144座落在活斷層上的一座二層小學(xué)教學(xué)樓被完全摧毀。35
7.8級(jí)地震造成達(dá)180公里的破碎帶,水平和垂直錯(cuò)距都很大,引起地表沉陷、隆起、裂縫、液化等地表破壞,同時(shí)造成建筑物的大量毀壞。1457.8級(jí)地震造成達(dá)180公里的破碎帶,水平和垂直錯(cuò)距都很
伊茲米特市一樓房底層空曠,結(jié)構(gòu)不合理,房屋整體傾斜,二樓成了一樓。
146伊茲米特市一樓房底層空曠,結(jié)構(gòu)不合理,房屋整地震時(shí)河床變形,導(dǎo)致跨河公路橋梁跨塌。
147地震時(shí)河床變形,導(dǎo)致跨河公路橋梁跨塌。38人員傷亡慘重148人員傷亡慘重39
1994年1月17日,2400棟建筑被毀,多處高架公路橋受損,死亡61人,傷7300人,直接經(jīng)濟(jì)損失300億美元,保險(xiǎn)損失104億美元。
1995年11月17日,22萬(wàn)棟房屋倒塌或嚴(yán)重?fù)p壞,死亡6348人,傷4萬(wàn)人,經(jīng)濟(jì)損失1000億美元。美國(guó)加州北嶺地震(7.0級(jí))日本阪神地震(7.2級(jí))1491994年1月17日,2400棟建筑被毀,二、我國(guó)的地震情況1.我國(guó)是一個(gè)多地震國(guó)家據(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。
原因是:我國(guó)正好介于地球的兩大地震帶之間。
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)歐亞(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。150二、我國(guó)的地震情況1.我國(guó)是一個(gè)多地震國(guó)家據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)大陸地喜馬拉雅——地中海地震帶環(huán)太平洋地震帶151喜馬拉雅——地中海地震帶環(huán)太平洋地震帶422.我國(guó)是一個(gè)地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家1920年寧夏海原地震(8.5級(jí))死亡23.4萬(wàn)人。1976年河北唐山地震(7.8級(jí))死亡24.2萬(wàn)人。
中國(guó)地震活動(dòng)頻度高、強(qiáng)度大、震源淺,分布廣,是一個(gè)震災(zāi)嚴(yán)重的國(guó)家。1900年以來(lái),中國(guó)死于地震的人數(shù)達(dá)64萬(wàn)之多,占全球地震死亡人數(shù)的54%;1949年以來(lái),100多次破壞性地震襲擊了22個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市),其中涉及東部地區(qū)14個(gè)省份,造成27萬(wàn)余人喪生,占全國(guó)各類災(zāi)害死亡人數(shù)的54%,地震成災(zāi)面積達(dá)30多萬(wàn)平方公里,房屋倒塌達(dá)700萬(wàn)間。20世紀(jì)全球兩次死亡20萬(wàn)人以上的大地震均發(fā)生于我國(guó)。1522.我國(guó)是一個(gè)地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家1920年寧夏海原地震(83.我國(guó)的地震活動(dòng)地區(qū)
①臺(tái)灣省及其附近海域; ②西南地區(qū),主要是西藏、四川西部和云南中西部; ③西北地區(qū),主要在甘肅河西走廊、青海、寧夏、天山南北麓; ④華北地區(qū),主要在太行山兩側(cè)、汾渭河谷、陰山-燕山一帶、山東中部和渤海灣; ⑤東南沿海的廣東、福建等地。
我國(guó)的地震活動(dòng)主要分布在五個(gè)地區(qū)的23條地震帶上。這五個(gè)地區(qū)是:1533.我國(guó)的地震活動(dòng)地區(qū) ①臺(tái)灣省及其附近海域;我國(guó)的地震活動(dòng)15445我國(guó)主要地震帶分布圖155我國(guó)主要地震帶分布圖464.目前的地震形勢(shì)地震的發(fā)生有間歇性,一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生較頻繁,一段時(shí)間內(nèi)較平靜,我國(guó)目前處于地震活躍期。三、抗震減災(zāi)的的任務(wù)1564.目前的地震形勢(shì)地震的發(fā)生有間歇性,一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生結(jié)構(gòu)工程師的任務(wù):3.對(duì)已存在的工程結(jié)構(gòu)作抗震鑒定、抗震加固??拐饻p災(zāi)工作應(yīng)依法進(jìn)行:
《中華人民共和國(guó)防震減災(zāi)法》
(1997年12月29日第八屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二十九次會(huì)議通過(guò))第十七條新建、擴(kuò)建、改建建設(shè)工程,必須達(dá)到抗震設(shè)防要求。第十九條建設(shè)工程必須按照抗震設(shè)防要求和抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),并按照抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行施工。第四十五條違反本法規(guī)定,有下列行為之一的,由縣級(jí)以上人民政府建設(shè)行政主管部門或者其他有關(guān)專業(yè)主管部門按照職責(zé)權(quán)限責(zé)令改正,處一萬(wàn)元以上十萬(wàn)元以下的罰款:1.對(duì)地震區(qū)域作抗震減災(zāi)規(guī)劃;2.對(duì)新建筑工程作抗震設(shè)計(jì);(一)不按照抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的;(二)不按照抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行施工的157結(jié)構(gòu)工程師的任務(wù):3.對(duì)已存在的工程結(jié)構(gòu)作抗震鑒定、抗震加固1.2地震的一些基本概念
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)。
地震是一種自然現(xiàn)象,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
8.9級(jí),發(fā)生于1960年5月22日的智利地震。
什么是地震?1581.2地震的一些基本概念
地震是指因地球內(nèi)部什么叫震源、震中、震中距?地球內(nèi)部發(fā)生地震的地方叫震源;震源在地面上的投影點(diǎn)稱為震中;震中及其附近的地方稱為震中區(qū),也稱極震區(qū);從震中到地面上任何一點(diǎn)的距離稱為震中距。159什么叫震源、震中、震中距?地球內(nèi)部發(fā)生地震的地方叫震源;震源地震分類一.按地震成因分類---天然地震包括構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震1.構(gòu)造地震
破壞性地震主要屬于構(gòu)造地震。據(jù)統(tǒng)計(jì),構(gòu)造地震約占世界地震總數(shù)的90%以上。
92%的地震發(fā)生在地殼中,
其余的發(fā)生在地幔上部
地震天然地震人工地震160地震分類一.按地震成因分類---天然地震包括構(gòu)造地震、火山地2.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。
1612.火山地震由于火山作用,如巖漿活動(dòng)、氣體爆炸等引起3.陷落地震
由于地下溶洞或礦井頂部塌陷而引起的地震稱為塌陷地震。這類地震的規(guī)模比較小,次數(shù)也很少。
人工地震
因人為因素直接造成的地震是人工地震。
如工業(yè)爆破、地下核爆炸造成的振動(dòng);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。
1962年3月19日在廣東河源新豐江水庫(kù)壩區(qū)發(fā)生了迄今我國(guó)最大的水庫(kù)誘發(fā)地震,震級(jí)為6.1級(jí)。
1623.陷落地震由于地下溶洞或礦井頂部塌陷而引起二.按震源深淺分類淺源地震——震源深度小于60千米的稱為淺源地震。全世界85%以上的地震都是淺源地震。
中源地震——震源深度在60至300千米的稱為中源地震。深源地震——震源深度在300千米以上的稱為深源地震。
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1:20發(fā)生于吉林的7.2級(jí)地震,震源深度為540km,無(wú)破壞。
目前有記錄的最深震源達(dá)720公里。
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內(nèi)。163二.按震源深淺分類淺源地震——震源深度小于60千米的稱為淺源地震波地震波是地震發(fā)生時(shí)由震源地方的巖石破裂產(chǎn)生的彈性波。地震波分為體波和面波。體波橫波(S波)縱波(P波)面波瑞利波樂甫波橫波特點(diǎn):周期長(zhǎng)、振幅大、波速慢,100-800m/s縱波特點(diǎn):周期短,振幅小,波速快,200-1400m/s面波比體波衰減慢、振幅大、周期長(zhǎng)、傳播遠(yuǎn)。建筑物破壞主要由面波造成。雜波P波開始S波開始面波開始164地震波地震波是地震發(fā)生時(shí)由震源地方的巖石破裂產(chǎn)生的彈性波。地地震波165地震波561.3震級(jí)與烈度一、地震震級(jí)1.定義:
能量越大,震級(jí)就越大;震級(jí)相差一級(jí),能量相差約32倍;相差二級(jí),能量相差1000倍。反映一次地震本身大小的等級(jí),用M表示式中A表示標(biāo)準(zhǔn)地震儀距震中100km紀(jì)錄的最大水平地動(dòng)位移,單位為微米。汶川地震震級(jí):8.02.震級(jí)與能量的關(guān)系一個(gè)6級(jí)地震相當(dāng)于一個(gè)兩萬(wàn)噸級(jí)的原子彈。
1661.3震級(jí)與烈度一、地震震級(jí)1.定義:能量越大,3.按震級(jí)的地震分類微震---2級(jí)以下人感覺不到有感地震---2-4級(jí)人有感覺破壞性地震---5級(jí)以上有破壞強(qiáng)烈地震---7級(jí)以上有破壞特大地震---8級(jí)以上有破壞
由于震源深淺、震中距大小等不同,地震造成的破壞也不同。震級(jí)大,破壞力不一定大;震級(jí)小,破壞力不一定就小。1673.按震級(jí)的地震分類微震---2級(jí)以下人感覺不到二、地震烈度
一般而言,震級(jí)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。影響烈度的因素,除了震級(jí)、震中距外,還與震源深度、地質(zhì)構(gòu)造和地基條件等因素有關(guān)。1.定義及影響因素
一次地震對(duì)某一地區(qū)的影響和破壞程度稱地震烈度,簡(jiǎn)稱為烈度。用I表示。汶川縣城遭受地震烈度約為10~11度都江堰市遭受地震烈度為7~9度。2.地震烈度表地震烈度表是評(píng)定烈度的標(biāo)準(zhǔn)和尺度。《中國(guó)地震烈度表》GB/T17742-1999將地震烈度分為1-12度。
168二、地震烈度一般而言,震級(jí)越大,烈度就越大。同一次無(wú)感1室內(nèi)個(gè)別靜止中的人感覺
2懸掛物微動(dòng)門、窗輕微作響室內(nèi)少數(shù)靜止中的人感覺
3懸掛物明顯擺動(dòng),器皿作響門、窗作響室內(nèi)多數(shù)人感覺。室外少數(shù)人感覺。少數(shù)人夢(mèng)中驚醒
43(2-4)31(22-44)不穩(wěn)定器物翻倒門窗、屋頂、屋架顫動(dòng)作響,灰土掉落。抹灰出現(xiàn)微細(xì)裂縫室內(nèi)普遍感覺。室外多數(shù)人感覺。多數(shù)人夢(mèng)中驚醒
56(5-9)63(45-89)河岸和松軟土出現(xiàn)裂縫。飽和砂
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