建筑结构抗震-第一章-地震基础知识抗震设防-课件.ppt

1、第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防建筑结构抗震建筑结构抗震 第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防工程抗震设计依据：工程抗震设计依据：建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范 （GB50011-2001GB50011-2001）第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防目目 录录第第1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第第2章章 场地、地基与基础抗震场地、地基与基础抗震第第3章章 地震反应分析和抗震验算地震反应分析和抗震验算第第4章章 多高层混凝土房屋抗震设计多高层混凝土房屋抗震设计第第5 5章章 多层砌体及底层框架抗震

2、多层砌体及底层框架抗震第第6章章 钢结构房屋的抗震设计钢结构房屋的抗震设计第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计第第8章章 桥梁结构抗震设计桥梁结构抗震设计第第9 9章章 结构隔震、消能和减震控制结构隔震、消能和减震控制第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防学习本门课要达到如下目的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，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；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培养运用规范、标准，查阅技术资料

3、的能力和抗震计算能力；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。理论、方法的发展趋势。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防u 了解地震的基本知识了解地震的基本知识 地震分类、地震震害、地震活动与分布地震分类、地震震害、地震活动与分布u 理解表达地震强度的几个概念理解表达地震强度的几个概念 地震波、地震震级、地震烈度地震波、地震震级、地震烈度u 工程抗震设防工程抗震设防 抗震设防的依据、三水准抗震设防原则、二阶抗震设防的依据、三水准抗震设

4、防原则、二阶 段设计方法段设计方法u 抗震概念设计抗震概念设计第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防1.1 1.1 概述概述 地震是指因地球内部缓慢积累的地震是指因地球内部缓慢积累的能量突然释能量突然释放放而引起的地球表层的振动而引起的地球表层的振动。地震是一种自然现象，地球上每天都在发生地震是一种自然现象，地球上每天都在发生地震，一年约有地震，一年约有500万次。其中约万次。其中约1 15万次人们可万次人们可以感觉到；能造成破坏的约有以感觉到；能造成破坏的约有1000次；次；7级以上级以上的大地震平均一年有十几次。的大地震平均一年有十几次。目前记录到的世界目前记录到的世

5、界上最大地震是上最大地震是 8.9级，发生于级，发生于1960年年5月月22日的日的智利地震。智利地震。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防1.2 1.2 地震基础知识地震基础知识第一层为第一层为地壳地壳，厚约，厚约540公里，主要由海公里，主要由海水、风化土、花岗岩水、风化土、花岗岩和玄武岩组成，厚薄和玄武岩组成，厚薄不均。不均。大多数地震均发生在这一层。大多数地震均发生在这一层。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防 第二层为地幔，厚约第二层为地幔，厚约2900公里，主要由橄公里，主要由橄榄岩组成。地幔在高温高压作用下处于一种软榄岩组成。地幔在

6、高温高压作用下处于一种软流塑状态。由于地幔内部温度的不均匀以及地流塑状态。由于地幔内部温度的不均匀以及地球自转速度的不均匀产生加速度，故地幔中的球自转速度的不均匀产生加速度，故地幔中的物质不断在产生缓慢的对流运动，物质不断在产生缓慢的对流运动，导致内部不导致内部不均衡压应力的产生均衡压应力的产生。第三层为地核，厚约第三层为地核，厚约3500公里，其主要物质公里，其主要物质为铁镍。地核又可分为外核和内核，外核厚约为铁镍。地核又可分为外核和内核，外核厚约2100公里，据推测为液态，内核则可能为固态。公里，据推测为液态，内核则可能为固态。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防

7、由地球的构造可以看到，地壳如同浮在水面由地球的构造可以看到，地壳如同浮在水面上的筏板。当地球的转速不均匀或底下的地幔软上的筏板。当地球的转速不均匀或底下的地幔软流体产生运动时，都将流体产生运动时，都将对地壳的板块产生力对地壳的板块产生力的作的作用。当这种力集聚到一定程度后，将使地壳的薄用。当这种力集聚到一定程度后，将使地壳的薄弱岩层产生弱岩层产生褶皱和弯曲褶皱和弯曲，最终产生，最终产生断裂破碎断裂破碎。释释放能量放能量地震地震 图图1 12 2 岩层的断裂岩层的断裂第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防1.2.21.2.2、地震成因和分类、地震成因和分类按按地震成因地震成

8、因分类：构造、火山、诱发、人为地震分类：构造、火山、诱发、人为地震u构造地震构造地震 破坏性地震主要属于构造地震。据统计，构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造地震约占世界地震总数的90%90%以上。以上。u火山地震火山地震 由于火山作用，引起的地震称为火山地震，这由于火山作用，引起的地震称为火山地震，这类地震只占全世界地震的类地震只占全世界地震的7%左右。左右。1914年日本樱岛火山爆发年日本樱岛火山爆发，相当于，相当于6.7级地震。级地震。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防u陷

9、落地震陷落地震 由于地下溶洞或矿井顶部塌陷而引起的地震由于地下溶洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。规模比较小，次数也很少。称为塌陷地震。规模比较小，次数也很少。u人工地震人工地震 如工业爆破、地下核爆炸造成的振动；在深如工业爆破、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。的压力，有时也会诱发地震。1962.3.19.3.19广东广东新丰江水库新丰江水库坝区发生水库诱发坝区发生水库诱发地震，震级为地震，震级为6.1级。级。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防按按震源深浅震

10、源深浅分类分类中源地震中源地震震源深度在震源深度在60至至300千米的地震。千米的地震。深源地震深源地震震源深度在震源深度在300千米以上的地震。千米以上的地震。目前有记录的最深震源达目前有记录的最深震源达720公里。公里。深源地震波及范围大，但破坏力小。深源地震波及范围大，但破坏力小。浅源地震浅源地震震源深度小于震源深度小于60千米的地震，全千米的地震，全世界世界85%以上的地震都是浅源地震。以上的地震都是浅源地震。对地面破对地面破坏很大坏很大。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防1.31.3、地震活动与地震分布、地震活动与地震分布1.3.11.3.1、世界地震活动、

11、世界地震活动 （1 1）环太平洋地震带）环太平洋地震带 沿南北美洲西海岸、阿留申群岛转向到日本列岛，在沿南北美洲西海岸、阿留申群岛转向到日本列岛，在经我国的东海岸到达菲律宾、新几内亚和新西兰。经我国的东海岸到达菲律宾、新几内亚和新西兰。（2 2）欧亚地震带）欧亚地震带 从大西洋的亚速岛，经过意大利、土耳其、伊朗、印从大西洋的亚速岛，经过意大利、土耳其、伊朗、印度的北部到我国的西部及西南地区、再过缅甸至印度尼度的北部到我国的西部及西南地区、再过缅甸至印度尼西亚。西亚。两个地震带释放的能量，占全球地震释放能量的两个地震带释放的能量，占全球地震释放能量的98%第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地

12、震基础知识、抗震设防喜马拉雅喜马拉雅地中海地震带地中海地震带环太平洋地震带环太平洋地震带第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防1.3.21.3.2、我国地震活动：、我国地震活动：多地震国家多地震国家 我国正好介于地球的我国正好介于地球的两大地震带两大地震带之间，据统计，之间，据统计，我国大陆地震约占世界大陆地震的三分之一。我国大陆地震约占世界大陆地震的三分之一。中国地震活动频度高、强度大、震源浅，分布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。广，是一个震灾严重的国家。1900年以来，中国年以来，中国死于地震的人数达死于地震的人数达55万之多，占全球

13、地震死亡人万之多，占全球地震死亡人数的数的53%；第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防台湾省及其附近海域；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、天山西北地区，主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南北麓；南北麓；华北地区，主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山华北地区，主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山-燕山燕山一带、一带、山东中部和渤海湾；山东中部和渤海湾；东南沿海的广东、福建等地。东南沿海的广东、福建等地。我国的地震活动主要分布在五个地区的我国的地震活动主要分布在五

14、个地区的23条条地震带上。地震带上。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防1.3.31.3.3、地震的破坏作用、地震的破坏作用地震灾害地震灾害 地震是群灾之首地震是群灾之首 地震灾害是群灾之首，它具有突发性和不地震灾害是群灾之首，它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。害，对社会也会产生很大影响等特点。全世界发生过全世界发生过几十次大地震几十次大地震,主要情况如表。主要情况如表。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础

15、知识、抗震设防时间时间地点地点震级震级死亡人数死亡人数经济损失经济损失1994.1.17美国，北岭美国，北岭6.76.75757200200亿美元亿美元1995.1.17日本，神户日本，神户7.27.25438543810001000亿美元亿美元1995.5.27俄罗斯，俄罗斯，7.67.6296529651010亿美元亿美元1996.2.23中国，丽江中国，丽江7.07.03093092525亿美元亿美元1997.5.10伊朗，伊朗，7.17.115601560亿美元亿美元1999.8.17土尔其，土尔其，7.47.41400014000100100亿美元亿美元1999.9.21中国台湾中国

16、台湾7.37.324502450100100亿美元亿美元2004.12.26印度尼西亚印度尼西亚8.98.91515万人万人2008.5.12中国四川中国四川8.08.07 7万万直接直接80008000亿亿第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防地震灾害表现在各个方面：地震灾害表现在各个方面：道路、桥梁、道路、桥梁、地质、建筑地质、建筑。以及系列引发的次生灾害。以及系列引发的次生灾害。1999年台湾集集大地震。年台湾集集大地震。1976年唐山大地震。年唐山大地震。一、直接灾害一、直接灾害第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第第1 1章章 地震基础知

17、识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防台湾云林县，台湾云林县，12层钢筋混凝土住宅和商务混合层钢筋混凝土住宅和商务混合大楼，柱子间距介于大楼，柱子间距介于8米到米到10米，且柱子数量米，且柱子数量偏少。偏少。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防 柱子内埋设管线（水、柱子内埋设管线（水、排水、电、煤气、电话）等，排水、电、煤气、电话）等，虽然节省了空间，但大大降虽然节省了空间，但大大降低了柱子的有效

18、承重截面积，低了柱子的有效承重截面积，造成破坏。造成破坏。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防唐山大地震唐山大地震 1976 1976年年7 7月月2828日日3 3时时4242分分5454秒，在河北省唐山、秒，在河北省唐山、丰南一带，发生了丰南一带，发生了7.87.8级强烈地震，震中区烈度级强烈地震，震中区烈度1111度。这次地震发生在工矿企业集中、人口稠度。这次地震发生在工矿企业集中、人口

19、稠密的城市，高层建筑和一般民房几乎全部坍塌。密的城市，高层建筑和一般民房几乎全部坍塌。150150万人口死亡万人口死亡2424万，万，重重伤伤1616万，轻伤万，轻伤3636万；万；直接经济损失直接经济损失100100亿元，震后重建费用亿元，震后重建费用100100亿元。亿元。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防唐山市文化路青年宫，为砖混结构的二层楼房，唐山市文化路青年宫，为砖混结构的二层楼房，7.8级地震时倒塌一层，级地震时倒塌一层，7.1级地震时除四根门柱级地震时除四根门柱外，全部坍塌。外，全部坍塌。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防唐山市

20、开滦煤矿救护楼，为砖混结构人字木屋架唐山市开滦煤矿救护楼，为砖混结构人字木屋架的三层楼房，墙倒顶塌。的三层楼房，墙倒顶塌。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防海啸海啸第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防二、工程结构破坏现象二、工程结构破坏现象1 1、结

21、构丧失整体性、结构丧失整体性2 2、承重结构强度不足、承重结构强度不足第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防4 4、结构构件连接支撑失效、结构构件连接支撑失效3 3、结构变形过大导致倒塌、结构变形过大导致倒塌第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防5 5、地基失效、地基失效6 6、非结构构件破坏、非结构构件破坏第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防 直接灾害发生后，破坏了自然或社会原有直接灾害发生后，破坏了自然或社会原有的平衡、稳定状态，从而引发出的平衡、稳定状态，从而引发出次生灾害次生灾害。有时，次生灾害所造成的伤亡和损失更大。

22、有时，次生灾害所造成的伤亡和损失更大。1、火灾、火灾 1923 1923年日本关东地震，年日本关东地震，东京市内东京市内227227处起火，处起火，3333处未能扑灭造成火灾蔓，处未能扑灭造成火灾蔓，旧市区烧毁约旧市区烧毁约50%50%；横滨；横滨市烧毁市烧毁80%80%，死亡，死亡1010万。万。三、次生灾害三、次生灾害第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防2、水灾、水灾 由水坝决口或山崩拥塞河道等引起；由水坝决口或山崩拥塞河道等引起；3、毒气泄漏、毒气泄漏 由建筑物或装置破坏等引起；由建筑物或装置破坏等引起；4、瘟疫、瘟疫 由震后生存环境的严重破坏而引起由震后生存环境

23、的严重破坏而引起.第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防结构工程师的任务：结构工程师的任务：1.1.对地震区域作抗震减灾规划；对地震区域作抗震减灾规划；2.2.对新建筑工程作抗震设计；对新建筑工程作抗震设计；3.3.对已存在的工程结构作抗震鉴定、抗震加固。对已存在的工程结构作抗震鉴定、抗震加固。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第十七条第十七条第十九条第十九条 1997 年年12 月月第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防1.4 1.4 地震特征描述地震特征描述 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

24、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。1.4.11.4.1、什么叫震源、震中、震中距？、什么叫震源、震中、震中距？第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防1 1、地震波：、地震波：当岩层断裂错动或者其他原因引当岩层断裂错动或者其他原因引发地震时，地下积蓄的变形能量以波的形式释发地震时，地下积蓄的变形能量以波的形式释放，从震源向四周传播。放，从

25、震源向四周传播。地震波分为地震波分为体波体波和和面波面波。体波体波横波（横波（S S波）波）纵波（纵波（P P波）波）面波面波瑞利波瑞利波乐甫波乐甫波1.4.21.4.2、地震强度的表征、地震强度的表征第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防面波面波比体波衰减慢、振幅大、周期长、传播远。比体波衰减慢、振幅大、周期长、传播远。建筑物破坏主要由面波造成。建筑物破坏主要由面波造成。横波特点：横波特点：周期长、振幅大、波速慢周期长、振幅大、波速慢纵波特点纵波特点:周期短、振幅小、波速快周期短、振幅小、波速快第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防2 2、地震震级

26、、地震震级 能量越大，震级就越大；震级相差一级，能量能量越大，震级就越大；震级相差一级，能量相差约相差约32倍；相差二级，能量相差倍；相差二级，能量相差10001000倍。倍。定义：反映一次地震本身大小（释放能量大小）的定义：反映一次地震本身大小（释放能量大小）的等级。等级。AMlog震级与能量的关系震级与能量的关系ME5.18.11log一个一个6 6级地震相当于一个两万吨级的原子弹。级地震相当于一个两万吨级的原子弹。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防按震级的地震分类按震级的地震分类微震微震-2-2级以下。级以下。人感觉不到人感觉不到有感地震有感地震-2-4-2-4

27、级级 人有感觉人有感觉破坏性地震破坏性地震-5-5级以上级以上 有破坏有破坏 强烈地震强烈地震-7-7级以上级以上 有破坏有破坏 特大地震特大地震-8-8级以上级以上 有破坏有破坏 由于震源深浅、震中距大小等不同，地震造成由于震源深浅、震中距大小等不同，地震造成的破坏也不同。的破坏也不同。震级大，破坏力不一定大；震级大，破坏力不一定大；震震级小，破坏力不一定就小。级小，破坏力不一定就小。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防3 3、地震烈度、地震烈度 一般而言，震级越大，烈度就越大。同一次地一般而言，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。震，震

28、中距小烈度就高，反之烈度就低。影响烈影响烈度的因素度的因素，除了，除了震级震级、震中距震中距外，还与外，还与震源深度震源深度、地质构造地质构造和和地基条件地基条件等因素有关。等因素有关。定义：定义：一次地震对某一地区的影响和破坏程度一次地震对某一地区的影响和破坏程度称地震烈度，简称为烈度。用称地震烈度，简称为烈度。用I I表示。表示。地震烈度表地震烈度表第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防无感无感 1室内个别静止中的人室内个别静止中的人有感觉有感觉 2悬挂物微动悬挂物微动门、窗轻微作响门、窗轻微作响室内少数静止中的人室内少数静止中的人感觉感觉 3悬挂物明显摆动，器皿作响

29、悬挂物明显摆动，器皿作响门、窗作响门、窗作响室内多数人、室外少室内多数人、室外少数人有感觉，少数人数人有感觉，少数人梦中惊醒梦中惊醒 43（2-4）31（22-44）不稳定器物摇动或翻倒不稳定器物摇动或翻倒门窗、屋顶、屋架颤动门窗、屋顶、屋架颤动作响，灰土掉落。抹灰作响，灰土掉落。抹灰出现微细裂缝。出现微细裂缝。室内普遍、室外多数室内普遍、室外多数人有感觉，多数人梦人有感觉，多数人梦中惊醒中惊醒 56（5-9）63（45-89）河岸和松软土出现裂缝。饱和砂层出现喷砂冒河岸和松软土出现裂缝。饱和砂层出现喷砂冒水。地面上有的砖烟囱轻度裂缝掉头水。地面上有的砖烟囱轻度裂缝掉头损坏损坏墙体出现裂缝，墙

30、体出现裂缝，檐瓦掉落。檐瓦掉落。站立不稳，少数人惊站立不稳，少数人惊逃室外逃室外 613（10-18）125（90-177）河岸出现坍方。饱和砂层常见喷砂冒水。松软河岸出现坍方。饱和砂层常见喷砂冒水。松软土上地裂缝较多。大多数砖烟囱中等破坏土上地裂缝较多。大多数砖烟囱中等破坏轻度破坏轻度破坏局部破坏局部破坏开裂，但不妨碍使用开裂，但不妨碍使用大多数人惊逃户外，大多数人惊逃户外，骑自行车的人有感觉骑自行车的人有感觉 725（19-35）250（178-353）干硬土上亦有裂缝。大多数砖烟囱严重破坏干硬土上亦有裂缝。大多数砖烟囱严重破坏中等破坏中等破坏结构受损，结构受损，需要修理需要修理摇晃颠簸，

31、行走困难摇晃颠簸，行走困难 850（36-71）500（354-707）干硬土上有许多地方出现裂缝，基岩上可能出干硬土上有许多地方出现裂缝，基岩上可能出现裂缝。滑坡、坍方常见。砖烟囱出现倒塌现裂缝。滑坡、坍方常见。砖烟囱出现倒塌严重破坏严重破坏墙体龟裂，墙体龟裂，局部倒塌，修复困难局部倒塌，修复困难坐立不稳。行动的人坐立不稳。行动的人可能摔跤可能摔跤 9100（72-141）1000（708-1414）山崩和地震断裂出现。基岩上的拱桥破坏。大山崩和地震断裂出现。基岩上的拱桥破坏。大多数砖烟囱从根部破坏或倒毁多数砖烟囱从根部破坏或倒毁倒塌倒塌大部倒塌，不大部倒塌，不堪修复堪修复骑自行车的人会摔倒

32、。骑自行车的人会摔倒。处不稳状态的人会摔处不稳状态的人会摔出几尺远。有抛起感出几尺远。有抛起感 10地震断裂延续很长。山崩常见。基岩上的拱桥地震断裂延续很长。山崩常见。基岩上的拱桥毁坏毁坏毁灭毁灭11地面剧烈变化，山河改观地面剧烈变化，山河改观12速度速度加速度加速度 其它现象其它现象 一般房屋一般房屋 人的感觉人的感觉烈烈度度2/smmsmm/第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防地震烈度、震级与地震影响的关地震烈度、震级与地震影响的关系系（1 1）5.0-5.45.0-5.4级地震级地震，震中烈度多为六度，其面积，震中烈度多为六度，其面积小于小于500500平方公里。

33、平方公里。（2 2）5.5-5.95.5-5.9级地震级地震，震中烈度多为七度，其面积，震中烈度多为七度，其面积不超过不超过200200平方公里；六度区面积也只有数百平方公平方公里；六度区面积也只有数百平方公里。里。（3 3）6.0-6.46.0-6.4级地震级地震，震中烈度多数为八度，其面，震中烈度多数为八度，其面积几十平方公里；七度区不超过积几十平方公里；七度区不超过200200平方公里，六度平方公里，六度区数百平方公里，如震中烈度为七度，则与区数百平方公里，如震中烈度为七度，则与5.5-5.95.5-5.9级地震结果相同。级地震结果相同。RMIlg49.363.192.0第第1 1章章

34、地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防（4 4）6.5-6.96.5-6.9地震地震，震中烈度一半为八度，结，震中烈度一半为八度，结果与果与6.0-6.46.0-6.4级地震一样；另一半为九度，其面级地震一样；另一半为九度，其面积小于积小于100100平方公里，八度区不超过平方公里，八度区不超过500500平方公平方公里，七度区则在里，七度区则在15001500平方公里以内。平方公里以内。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防1.5 1.5 工程结构抗震设防工程结构抗震设防1.5.1 1.5.1 工程结构抗震设防依据工程结构抗震设防依据从三个层面来表达：从三个层面来

35、表达：建筑物所在地区的建筑物所在地区的设防烈度设防烈度：大环境：大环境 建筑物所在地点建筑物所在地点地段的类别地段的类别：小环境：小环境 建筑物使用功能的建筑物使用功能的设防标准设防标准：本身条件：本身条件第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防1 1、地震烈度区划：、地震烈度区划：基本烈度：基本烈度：一个地区未来一个地区未来5050年内一般场地条件年内一般场地条件下可能遭受的具有下可能遭受的具有10%10%超越概率的地震烈度值称超越概率的地震烈度值称为该地区的基本烈度。用为该地区的基本烈度。用I Ib b表示。表示。相当于相当于475475年一遇的最大地震的烈度。年一遇的

36、最大地震的烈度。各地区的基本烈度由各地区的基本烈度由中国地震动参数区划图中国地震动参数区划图（GB18306-2001)GB18306-2001)确定。确定。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防 按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度称为设防烈度，用依据的地震烈度称为设防烈度，用IdId表示。表示。规范规定：一般情况下，可采用规范规定：一般情况下，可采用中国地震中国地震动参数区划图动参数区划图中的地震基本烈度。中的地震基本烈度。抗震设防烈度抗震设防烈度设防

37、烈度的取值依据：设防烈度的取值依据：规范规定：规范规定：抗震设防烈度为抗震设防烈度为6度及以上地区度及以上地区 建筑必须进行抗震设计建筑必须进行抗震设计第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防8 8度（度（0.3g0.3g）：宿迁（第一组）：宿迁（第一组）8 8度（度（0.2g0.2g）：新沂、邳州、睢宁（第一组）：新沂、邳州、睢宁（第一组）7 7度（度（0.15g0.15g）：扬州、镇江、东海：扬州、镇江、东海（第一组）（第一组）7 7度（度（0.10g0.10g）：南京、淮安、徐州、赣榆：南京、淮安、徐州、赣榆（第（第一组）连云港（一组）连云港（4 4个市辖区），灌云（

38、第三组）个市辖区），灌云（第三组）6 6度（度（0.05g0.05g）：南通、无锡、苏州：南通、无锡、苏州（第一组）（第一组）灌南、涟水、楚州（第三组）灌南、涟水、楚州（第三组）江苏省抗震设防烈度江苏省抗震设防烈度第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防2 2、地震小区划、地震小区划：反应场地、震中距影响：反应场地、震中距影响请思考：图中的两座建筑在经历不同周期特点请思考：图中的两座建筑在经历不同周期特点的地震作用下，那座建筑更易破坏？的地震作用下，那座建筑更易破坏？设计地震分组设计地震分组第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防 设计地震分组设计地震分

39、组是新规范新提出的概念，用以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。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。中距的情况严重的多。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防1.5.21.5.2、抗震设计思想、抗震设计思想 抗震设防标准：安全、经济。抗震设防标准：安全、经济。我国采用了按我国采用了按建筑建筑物重要性分类物重要性分类、三水准设防三水准设防、二阶段设计二阶段设计的基本的基本思想

40、，分层次进行。思想，分层次进行。遭遇第一水准烈度（众值烈度）时，结构处遭遇第一水准烈度（众值烈度）时，结构处于正常使用状态，从结构抗震分析角度，可视为于正常使用状态，从结构抗震分析角度，可视为弹性体系，采用弹性反应谱进行弹性分析；弹性体系，采用弹性反应谱进行弹性分析；1 1、抗震设防的准则（三个水准）、抗震设防的准则（三个水准）第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防 遭遇第二水准烈度（基本烈度）时，结构进遭遇第二水准烈度（基本烈度）时，结构进入非弹性工作阶段，但非弹性变形或结构体系的入非弹性工作阶段，但非弹性变形或结构体系的损坏控制在可修复的范围；损坏控制在可修复的范围；

41、遭遇第三水准烈度（罕遇烈度）时，结构有遭遇第三水准烈度（罕遇烈度）时，结构有较大的非弹性变形，但控制在规定的范围内，较大的非弹性变形，但控制在规定的范围内，以免倒塌。以免倒塌。“小震不坏，中震可修，大震不倒小震不坏，中震可修，大震不倒”第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防2 2、二阶段设计法：、二阶段设计法：第一阶段设计为第一阶段设计为承载力验算和弹性变形计算承载力验算和弹性变形计算。采用第一水准的地震动参数采用第一水准的地震动参数计算结构的弹性地计算结构的弹性地震作用，进行结构构件的震作用，进行结构构件的截面

42、承载力验算截面承载力验算。满足。满足了在第一水准下结构具有必要的承载力可靠度了在第一水准下结构具有必要的承载力可靠度同时对结构进行同时对结构进行弹性变形验算弹性变形验算，控制侧向变形，控制侧向变形不要太大，满足第二水准的损坏可修的目标。不要太大，满足第二水准的损坏可修的目标。通过合理的通过合理的结构布置结构布置和和抗震构造措施抗震构造措施，增加结，增加结构耗能能力和变形能力，满足第三水准的要求。构耗能能力和变形能力，满足第三水准的要求。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防大多数结构只进行第一阶段设计大多数结构只进行第一阶段设计 第二阶段设计为第二阶段设计为弹塑性变形验算

43、弹塑性变形验算。对于。对于有特有特殊要求的建筑殊要求的建筑、地震时容易倒塌的结构地震时容易倒塌的结构以及以及有明有明显薄弱层的不规则结构显薄弱层的不规则结构，除了进行第一阶段设计，除了进行第一阶段设计外，还要进行结构薄弱层部位的弹塑性层间变形外，还要进行结构薄弱层部位的弹塑性层间变形验算并采取相应的抗震构造措施，实现第三水准验算并采取相应的抗震构造措施，实现第三水准的抗震设防要求。的抗震设防要求。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防3 3、建筑抗震设防分类和设防标准、建筑抗震设防分类和设防标准 甲类建筑：甲类建筑：重大建筑工程和地震时可能发生严重大建筑工程和地震时可能发

44、生严重次生灾害的建筑，如：重次生灾害的建筑，如：人民大会堂人民大会堂、原子能原子能反应堆反应堆；建筑抗震设防分类标准建筑抗震设防分类标准GB50223GB50223：主要以：主要以地震中和地震后房屋的损坏对社会和经济产生地震中和地震后房屋的损坏对社会和经济产生的影响的程度大小，将建筑分成的影响的程度大小，将建筑分成4 4个抗震设防个抗震设防类别。类别。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防 乙类建筑：乙类建筑：为地震时使用功能不能中断或需为地震时使用功能不能中断或需很快恢复的建筑，如：供电、通讯工程等城市很快恢复的建筑，如：供电、通讯工程等城市生命线工程；医院、消防等救灾

45、是需要的建筑生命线工程；医院、消防等救灾是需要的建筑工程；工程；丙类建筑：丙类建筑：一般的工业与民用建筑；一般的工业与民用建筑；丁类建筑：丁类建筑：抗震次要建筑抗震次要建筑 第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防抗震设防措施抗震设防措施 抗震措施抗震措施:除结构地震作用计算和抗力计算除结构地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施。以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施。抗震构造措施：抗震构造措施：一般不须计算而对结构和非一般不须计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。结构各部分必须采取的各种细部要求。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础

46、知识、抗震设防地震作用地震作用一般情况仍应符合本地区抗震设防烈度的要求一般情况仍应符合本地区抗震设防烈度的要求丁类丁类 应符合本地区抗震设防烈度要求应符合本地区抗震设防烈度要求丙类丙类 应符合本地区抗震设防烈度要求应符合本地区抗震设防烈度要求乙类乙类 按地震安全性评价结果确定按地震安全性评价结果确定甲类甲类 地地震震作作用用 在设防烈度为在设防烈度为6 6度时，除规范有具体规定外，度时，除规范有具体规定外，对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防一般情况下，抗震设防一般情况下，抗震设防烈度为烈度

47、为6-8度时，应比本度时，应比本地区抗震设防烈度提高地区抗震设防烈度提高一度考虑；当为一度考虑；当为9度时，度时，应按比应按比9度抗震设防更度抗震设防更高的要求考虑。高的要求考虑。按本地区抗震设防按本地区抗震设防烈度要求确定。烈度要求确定。6度时可不进行地震度时可不进行地震作用计算作用计算 乙乙 类类 抗抗 震震 措措 施施 地地 震震 作作 用用 的的 确确 定定 建筑的抗震设建筑的抗震设防类别防类别 当抗震设防烈度为当抗震设防烈度为6-8度度时应按比本地区设防烈时应按比本地区设防烈度提高一度的要求考虑；度提高一度的要求考虑；当为当为9度时，应按比度时，应按比9度度抗震设防更高的要求考抗震设

48、防更高的要求考虑。虑。地震作用应高于本地震作用应高于本地区抗震设防烈度地区抗震设防烈度的要求，其值应按的要求，其值应按批准的地震安全性批准的地震安全性评价结果确定评价结果确定甲甲 类类第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防允许按本地区设允许按本地区设防烈度的要求适防烈度的要求适当降低，但设防当降低，但设防烈度为烈度为6度不再降度不再降低低 一般情况下，按一般情况下，按本地区抗震设防本地区抗震设防的要求确定。的要求确定。丁丁 类类 按本地区抗震设按本地区抗震设防烈度的要求考防烈度的要求考虑。虑。按本地区抗震设按本地区抗震设防烈度要求确定。防烈度要求确定。6度时可不进行地度时

49、可不进行地震作用计算。震作用计算。丙丙 类类 第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防1.5.3 1.5.3 地震影响地震影响 建筑所在地区遭受的建筑所在地区遭受的地震影响地震影响，我国规范，我国规范采用与抗震设防烈度相应的采用与抗震设防烈度相应的设计基本地震加速设计基本地震加速度度和和设计特征周期设计特征周期来表征。来表征。设计基本地震加速度定义：设计基本地震加速度定义：50年设计基准期超年设计基准期超越概率越概率10%的地震加速度的设计取值。的地震加速度的设计取值。抗震设防烈度抗震设防烈度 6789设计基本地震设计基本地震加速度值加速度值0.05g 0.10(0.15)

50、g 0.20(0.30)g 0.40g 第第1 1章章 地震基础知识、抗震设防地震基础知识、抗震设防设计特征周期：设计特征周期：抗震设计用的地震影响系数曲抗震设计用的地震影响系数曲线中，反映地震震级、震中距和场地类别等因线中，反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值。素的下降段起始点对应的周期值。设计特征周期也是表征地震影响的一个重设计特征周期也是表征地震影响的一个重要因素，它与建筑所在的设计地震分组、场地要因素，它与建筑所在的设计地震分组、场地类型确定。类型确定。比如：比如：IIII类场地，第一组、第二组、第三类场地，第一组、第二组、第三组的设计特征周期分别采用组的设计