抗震设计基础课件.ppt
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- 抗震 设计 基础 课件
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1、土木工程教研室土木工程教研室建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/2工程抗震工程抗震 是一门多科性的学科,它将涉及地球物理学、地质学、地震学、结构动力学、工程结构学等多方面的知识这是一门较新的学科,而且将随震害经验的不断积累、抗震研究的不断深入而迅速发展。学习本门课要达到如下目的:1、掌握抗震的基本知识、基本理论、基本技能,了解抗震设计的一般规律;2、培养运用规范、标准,查阅技术资料的能力和抗震计算能力;3、了解结构抗震设计的新理论、新方法及抗震理论、方法的发展趋势。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/3 本章要点本章要点 掌握:地震的含义、地震的类型;地震波掌握:地震的含义、地
2、震的类型;地震波 的类型、震级的含义;地震烈度、基本烈的类型、震级的含义;地震烈度、基本烈 度和设防烈度的异同度和设防烈度的异同 理解理解:抗震设防目标、抗震设计方法以及抗震设防目标、抗震设计方法以及 抗震设计的基本要求抗震设计的基本要求 了解:我国及世界的地震活动性;地震震了解:我国及世界的地震活动性;地震震 害害建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/4地震地震是地球内部构造运动的产物,是一种自然现象。 地震给人类社会带来灾难,造成不同程度的人身伤亡和经济损失。地震灾害地震灾害具有突发性和不可预测性,以及频度较高,并产生严重次生灾害,对社会也会产生很大影响等特点。唐山大地震唐山大地震:
3、 1976年7月28日3时42分54秒,在河北省唐山、丰南一带(东经118.0度,北纬39.4度),发生了7.8级强烈地震,震中区烈度11度。地震波及天津市和北京市。这次地震发生在工矿企业集中、人口稠密的城市,极震区内工矿设施大部分毁坏,主要表现为厂房屋顶塌落,围护墙多数倒塌,高层建筑和一般民房几乎全部坍塌。震区内普遍发生铁路路基下沉,铁轨弯曲变形;公路路面开裂;桥墩错动、倾倒,梁体移动及坠落等。但是地下矿井的破坏比地面建筑轻得多。 150万人口中死亡24万,伤16万;直接经济损失100亿元,震后重建费用100亿元。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/5唐山市机车车辆厂震后概貌建筑结构
4、抗震设计建筑结构抗震设计http:/6 开滦煤矿医院,为砖混结构的五层楼房(局部七层),开滦煤矿医院,为砖混结构的五层楼房(局部七层),仅西部转角残存仅西部转角残存 。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/7唐山市河北省矿业学院图书馆,三层高的阅览室,系装配式唐山市河北省矿业学院图书馆,三层高的阅览室,系装配式纯框架结构,西头倒毁,东头框架幸存。(此处为唐山地震纯框架结构,西头倒毁,东头框架幸存。(此处为唐山地震重点保护遗迹之一。)重点保护遗迹之一。)建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/8建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/9 云林县六市中山国宝二期大楼座落在大智路上,为
5、云林县六市中山国宝二期大楼座落在大智路上,为12层钢筋混层钢筋混凝土住宅和商务混合大楼,其中二栋自楼梯间相接处分裂,东侧楼凝土住宅和商务混合大楼,其中二栋自楼梯间相接处分裂,东侧楼6层以下全部塌陷,并向东侧倒在邻房层以下全部塌陷,并向东侧倒在邻房4层楼公寓上。西侧楼层楼公寓上。西侧楼5层以层以下全部倒塌,并向西倾倒在另一栋大楼上,柱子间距介于下全部倒塌,并向西倾倒在另一栋大楼上,柱子间距介于8米到米到10米,柱子数量偏少。米,柱子数量偏少。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/10 彰化县员林镇邦富贵名门大楼座落在中山路惠明街口,为彰化县员林镇邦富贵名门大楼座落在中山路惠明街口,为16层
6、层钢筋混凝土集合住宅大楼。地震时其中一栋倾倒靠在呈钢筋混凝土集合住宅大楼。地震时其中一栋倾倒靠在呈L型平面大型平面大楼上,柱子间距楼上,柱子间距7至至10米。造成倾倒的原因是底层柱子数量少,间米。造成倾倒的原因是底层柱子数量少,间距太大。距太大。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/111.1 1.1 地震与地震动地震与地震动印度大地震:印度大地震:当地时间2001年1月26日上午8时46分(北京时间2001年1月26日11时16分36.4秒,国际时间2001年1月26日03时16分40秒),在印度西北部古吉拉特邦发生一次强烈地震。据印度地震部门测定,这次地震为里氏7.9级,震中位于北纬
7、23.6度和东经69.8度。至31日止,地震发生后已发生了196次余震。死亡人数达16403人,受伤人数达55863人,经济损失45亿美元。 震后现场情况:建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/12建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/13 伊兹米特市一楼房底层空旷,结构不合理,房屋整体倾斜,伊兹米特市一楼房底层空旷,结构不合理,房屋整体倾斜,二楼成了一楼。二楼成了一楼。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/141.1 1.1 地震与地震动地震与地震动美国加州北岭地震美国加州北岭地震(7.0级): 1994年1月17日,2400栋建筑被毁,多处高架公路桥受损,死亡61人,伤7
8、300人,直接经济损失300亿美元,保险损失104亿美元。日本阪神地震日本阪神地震(7.2级): 1995年1月17日,22万栋房屋倒塌或严重损坏,死亡6348人,伤4万人,经济损失1000亿美元。 地震是一种自然现象,地球上每天都在发生地震,一年约有500万次。其中约5万次人们可以感觉到;能造成破坏的约有1000次; 7级以上的大地震平均一年有十几次。目前记录到的世界上最大地震是8.9级,发生于1960年5月22日的智利地震。 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/151.1 1.1 地震与地震动地震与地震动中国汶川地震中国汶川地震(8.0级): 2208.5.12,造成的直接经济损失
9、8451亿元人民币,当然四川是最严重的,四川的损失占到总损失的91.3%,甘肃占到总损失的5.8%,陕西占总损失的2.9%。直接的遇难人数是69,197人,失踪的人数是18,341人 。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/161.1 1.1 地震与地震动地震与地震动建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/171.1 1.1 地震与地震动地震与地震动 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/181.1 1.1 地震与地震动地震与地震动1.1.1 地震及其成因1.按成因划分的类型: 构造地震:地壳构造作用,分布最广,危害最大。 火山地震:由火山爆发引起。 陷落地震:由溶洞或古旧矿井
10、等塌陷引起。 诱发地震:由水库蓄水或深井注水等引起。2.地球构造:地壳 地幔 地核 大部分地震发生在地壳内建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/191.1 1.1 地震与地震动地震与地震动3.构造地震的成因:(1)断层说:地壳构造变动与地震形成示意图(a)岩层原始状态;(b)受力后发生褶皱变形;(c)岩层断裂产生振动(2)板块构造学说:地球表面的岩层由若干个大板块所组成,由于板块作刚体运动时,板块之间发生相互挤压和顶撞,致使其边缘附近岩石层脆性破裂而引发地震。.地震序列:地震序列的认识和判断对预报地震和防御地震很重要在一定时间内(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
11、地震序列;有前震、主震、余震。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/201.1 1.1 地震与地震动地震与地震动按地震序列分类:主震型:主震震级突出,释放能量占绝大部分;这类地震占60震群型:主要能量由多个震级相近地震释放;这类地震占30单发型:能量基本上通过主震一次释放出来;这类地震占10.震源、震中、震中距 地球内部发生地震的地方叫震源; 震源在地面上的投影点称为震中; 震中及其附近的地方称为震中区,也称极震区 ; 从震中到地面上任何一点的距离称为震中距。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/211.1 1.1 地震与地震动地震与地震动按震源深浅划分:浅源地震:震源深度小于70
12、千米,波及范围小,破坏力大 ; 全世界约85%的地震都是浅源地震。中源地震:震源深度在70至300千米, 全世界约12%的地震都是中源地震。深源地震:震源深度在300千米以上,波及范围大,破坏力小; 全世界约3%的地震都是深源地震。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并释放能量,这就是地震波。地震波是一种弹性波。包含体波和面波。1.体波:在地球内部传播的 纵波(P波):介质质点的振动方向与波的前进方向一致,能在 (疏密波) 固体和液体内传播。 横波(S波):介质质点的振动方向与波的前进方向相垂直,只 (剪切波) 能在固体内传播。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计htt
13、p:/221.1 1.1 地震与地震动地震与地震动2.面波:只限于在地球表面传播 瑞雷波(R波):在地面上呈滚动形式 洛夫波(L波):在地面上呈蛇形运动形式地震波的传播以纵波最快,剪切波 次之,面波最慢。地震波记录图地震现象表明,纵波使建筑物产生上下颠簸,剪切波使建筑物产生水平方向摇晃,而面波则使建筑物既产生上下颠簸又产生左右摇晃。由于面波的能量比体波的大,所以造成建筑物和地表的破坏以面波为主。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/231.1 1.1 地震与地震动地震与地震动1.1.3 地震强度1.震级 地震强度通常用震级和烈度等反映。(1)定义:表示一次地震本身强弱程度和大小的尺度,用
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