海洋工程结构环境课件.ppt

1、 2013年5月天津大学建筑工程学院船舶与海洋工程系一、海底地貌 目前，人们已经目前，人们已经可以用仪器对海底地可以用仪器对海底地貌进行连续扫描并记貌进行连续扫描并记录下来。从地质构造录下来。从地质构造看，在大陆和海洋之看，在大陆和海洋之间，有一个接触区，间，有一个接触区，称为过度带或者大陆称为过度带或者大陆边缘，其外面为大洋边缘，其外面为大洋底。如图底。如图1 1所示。所示。图图1.1.海底地貌海底地貌过度带可分为：大陆架、大陆坡、大陆裙。(1)(1)大陆架大陆架指被海水淹没的大陆部分，水深：指被海水淹没的大陆部分，水深：0-2000-200米。米。是目前已发现的油气储藏最为丰富的区域。是目

2、前已发现的油气储藏最为丰富的区域。大陆架土质分为三层大陆架土质分为三层:表层、盖层和基地层。表层、盖层和基地层。表层主要为：来自大陆的松散沉积物；表层主要为：来自大陆的松散沉积物；盖层：主要为沉积岩层；盖层：主要为沉积岩层；基底层：结晶岩石。基底层：结晶岩石。(2)大陆坡大陆坡水深范围：水深范围：200-2000米米，坡度陡，主要沉积，坡度陡，主要沉积来自大陆的物质。大陆坡具有丰富的油气资源。来自大陆的物质。大陆坡具有丰富的油气资源。开发深海油气资源，主要指开发大陆坡的油气开发深海油气资源，主要指开发大陆坡的油气资源。资源。King SPAR 平台：第一座拥有外壳部分平台：第一座拥有外壳部分和

3、桁架部分（与传统外壳结构相似）的组合式和桁架部分（与传统外壳结构相似）的组合式SPAR平台（平台（Truss SPAR），），2001年年4月建成，月建成，位于墨西哥湾位于墨西哥湾Mississippi Canyon 85，水深，水深1646 m，日生产能力为，日生产能力为5万桶原油和万桶原油和2.5亿立方亿立方英尺天然气。英尺天然气。深海平台深海平台-King SPAR 平台平台组合式组合式SPAR平台平台-Truss SPAR，2001年年4月建成，位于月建成，位于墨西哥湾，水深墨西哥湾，水深1646 m，日生产，日生产能力为能力为5万桶原油，万桶原油，2.5亿立方英尺天亿立方英尺天然气。

4、然气。(3)大陆裙大陆裙 水深范围：水深范围：2000-40002000-4000米。一般认为，大陆裙米。一般认为，大陆裙水域没有石油储藏。但是大陆裙以外的深海盆，水域没有石油储藏。但是大陆裙以外的深海盆，为第三纪沉积盆地，可能具有油气资源。为第三纪沉积盆地，可能具有油气资源。二、风 风是对于海洋工程结构具有破坏性的自风是对于海洋工程结构具有破坏性的自然现象。此外，风又是引起波浪的主要因然现象。此外，风又是引起波浪的主要因素。一般同时考虑风和波浪来计算海洋工素。一般同时考虑风和波浪来计算海洋工程结构的强度及设计结构。对于海洋中的程结构的强度及设计结构。对于海洋中的漂浮结构（比如，自升式钻井平台

5、在调遣漂浮结构（比如，自升式钻井平台在调遣过程为漂浮结构），其稳性和安全与风密过程为漂浮结构），其稳性和安全与风密切相关。所以，风是影响海洋工程的重要切相关。所以，风是影响海洋工程的重要环境因素。环境因素。风按其循环可分为：大规模风系、中规模风系、小规风按其循环可分为：大规模风系、中规模风系、小规模风系。模风系。大规模风系：由地球自转引起的大规模风系：由地球自转引起的大气环流大气环流引起；引起；中规模风系：为季节风，由中规模风系：为季节风，由低气压和高气压的存在低气压和高气压的存在 产生台风；产生台风；小规模风系：来自于小规模风系：来自于海洋和大陆间气温差海洋和大陆间气温差引起的陆引起的陆风或

6、者海风。风或者海风。1.1.风的分类及我国主要风系风的分类及我国主要风系（1 1）分类）分类 季风季风：由于陆地与海洋的温度差引起。：由于陆地与海洋的温度差引起。寒潮大风寒潮大风：一般发生在每年：一般发生在每年11月至来年月至来年2 月。月。高压冷气团南下高压冷气团南下,造成温度骤降，伴随霜冻与大造成温度骤降，伴随霜冻与大风的现象。风的现象。台风台风：热带地区海洋上空的热带气旋猛烈发：热带地区海洋上空的热带气旋猛烈发展形成的急速旋转的气流运动。展形成的急速旋转的气流运动。对于海洋结构最具威胁的是寒潮大风和台风。对于海洋结构最具威胁的是寒潮大风和台风。（2 2）我国海域的主要风系）我国海域的主要

7、风系卡特里娜飓风：风速为79.65m/s，波高18.29m2.2.风参数风参数 风的参数包括风速和风向。风的参数包括风速和风向。（1 1）风速）风速 风的强度用风速来表示。距离海面不同高度处，风的风的强度用风速来表示。距离海面不同高度处，风的速度不同。距离海面速度不同。距离海面5-105-10米的高度处，约为不受地面影米的高度处，约为不受地面影响的几公里高度处风速的响的几公里高度处风速的0.670.67倍。风速比与高度比的关倍。风速比与高度比的关系为：系为：(1)式中，式中，为海面以上高度为海面以上高度Z Z处的风速；处的风速；为为 处的风速。系数处的风速。系数n n由海面由海面遮蔽情况确定，

8、平坦海面，遮蔽情况确定，平坦海面，。例如，。例如，1010米高度处风速为米高度处风速为30m/s30m/s，则则100m100m高度处风速为高度处风速为41m/s41m/s。由式。由式(1)(1)可以画出曲线如图可以画出曲线如图2 2。zu0u0Z7/1n nzZZuu0032图2.风速与高度的关系 海上无遮蔽时，海上无遮蔽时，风速比岸上大，风速比岸上大，外海风速为海岸外海风速为海岸附 近 风 速 的附 近 风 速 的1.11.31.11.3倍。图倍。图2 2中，中，可以测量得到。可以测量得到。0zu（2 2）风速及风向的表达）风速及风向的表达风的描述：风速和风向。风向一般用风的描述：风速和风

9、向。风向一般用1616个方位表示：个方位表示：图图3.163.16个风向的方位个风向的方位图图3 3中，中，South west(SW)-South west(SW)-西南；西南；South east(SE)-South east(SE)-东南。东南。West West north westnorth west(WNW)-(WNW)-西北偏西北偏西；西；(North(North north westnorth west)NNW-)NNW-西北偏北；西北偏北；SSE-South SSE-South South EastSouth East东南东南偏南。偏南。国际上将风划分为国际上将风划分为121

10、2个等级，称为个等级，称为蒲氏风级。如下表。如下表1 1：表表1.1.蒲氏风级表蒲氏风级表表中没有列入龙卷风，龙卷风的风级可达每秒表中没有列入龙卷风，龙卷风的风级可达每秒100-200100-200（米（米/秒）。秒）。（3 3）蒲氏风级）蒲氏风级由于海洋结构总是定点工作在某个海域，所以必须给出平台工作的钻由于海洋结构总是定点工作在某个海域，所以必须给出平台工作的钻井区的风速和风向的统计特征，表达风速和风向的统计特征的方法有：井区的风速和风向的统计特征，表达风速和风向的统计特征的方法有：图4.我国某海区的风玫瑰图(Wind Rose)风玫瑰图给出风玫瑰图给出1616个风的方位上不同风速风出现的

11、频率。个风的方位上不同风速风出现的频率。3.3.海洋结构工程中风的描述海洋结构工程中风的描述（1 1）风玫瑰图）风玫瑰图作为海洋结构的设计，需要提供：平均风作为海洋结构的设计，需要提供：平均风速玫瑰图；最大风速玫瑰图等。速玫瑰图；最大风速玫瑰图等。图5.风的统计直方图 设计风速一般取为设计风速一般取为5050年或者一百年一遇的最大风年或者一百年一遇的最大风速。速。即重现期为即重现期为5050年或年或100100年。世界各国风的设计标年。世界各国风的设计标准：准：美国：美国：100100年一遇，持续年一遇，持续3030秒的最大风速；秒的最大风速；英国：英国：5050年一遇，持续年一遇，持续3 3

12、秒的最大风速；秒的最大风速；中国：平均海平面以上中国：平均海平面以上1010米处，米处，5050年一遇，持续一年一遇，持续一分钟的平均最大风速和持续分钟的平均最大风速和持续1010分钟的平均最大风速，分钟的平均最大风速，也可根据具体海域的多年水文观测资料值确定。也可根据具体海域的多年水文观测资料值确定。（2 2）海洋工程中的设计风速）海洋工程中的设计风速三波浪波浪：是静水面受到外力作用后，水质点离开平衡位置作波浪：是静水面受到外力作用后，水质点离开平衡位置作往复运动，并向一定方向传播的自然现象。往复运动，并向一定方向传播的自然现象。引起波浪的原因：风、地震、太阳月球引力、重力。风是引起波浪的原

13、因：风、地震、太阳月球引力、重力。风是引起波浪的主要因素。风和重力的共同作用，形成重力波。引起波浪的主要因素。风和重力的共同作用，形成重力波。1.1.波浪的描述波浪的描述 重力波：当风足够大时，风的能量传播的结果使表面张力波变为重力波。规则波（简谐波）：波高、波长、周期、波速、相位 非规则波（随机波）：特征周期、有义波高、波浪谱 微幅波：线性波浪理论，假定水质点是以平衡位置微幅波：线性波浪理论，假定水质点是以平衡位置为圆心的圆周运动。为圆心的圆周运动。斯托克斯（斯托克斯（STOKESSTOKES）波：非线性波。）波：非线性波。微幅波和斯托克斯波均为确定性波浪。微幅波和斯托克斯波均为确定性波浪。

14、2.2.波浪的分类波浪的分类(1)(1)确定性波浪确定性波浪波浪为随机的，采用波浪谱表示海洋波浪的随机性。波浪为随机的，采用波浪谱表示海洋波浪的随机性。波浪谱（波浪谱密度）：为表明波浪能量与波频变化关波浪谱（波浪谱密度）：为表明波浪能量与波频变化关系的曲线。如下图系的曲线。如下图(2)(2)随机波随机波图图6.6.波浪谱密度曲线波浪谱密度曲线根据波浪谱，可以计算结构的动力响应的统计特性，比如位移的均根据波浪谱，可以计算结构的动力响应的统计特性，比如位移的均值、方差、自相关函数等，可以进行结构的疲劳可靠性分析。所以波值、方差、自相关函数等，可以进行结构的疲劳可靠性分析。所以波浪谱有重要的工程应用

15、。浪谱有重要的工程应用。3.3.波浪分级波浪分级表表2.2.波浪分级表波浪分级表根据气象学，波浪可以分为根据气象学，波浪可以分为9 9个等级，如下表个等级，如下表2：四、海流海流海流：指大范围的海水以相对稳定的速度在水平或者垂：指大范围的海水以相对稳定的速度在水平或者垂直方向连续的流动现象。直方向连续的流动现象。海流流速随水深增加而衰减，海流流速随水深增加而衰减，一般处理为沿水深线性衰减。一般处理为沿水深线性衰减。潮汐流由引潮力所引起，海水作周期性的水平流动。其与地形、潮汐流由引潮力所引起，海水作周期性的水平流动。其与地形、海底摩擦及地球自转有关。运动形式分为往复流和旋转流。在开阔海底摩擦及地

16、球自转有关。运动形式分为往复流和旋转流。在开阔水域，潮流多具有旋转流，其流速为：水域，潮流多具有旋转流，其流速为：黄海潮流流速（近东岸）：黄海潮流流速（近东岸）：1.01.5m/s1.01.5m/s 东海潮流流速：（长江口余山海区）：东海潮流流速：（长江口余山海区）：1.02.5m/s1.02.5m/s 南海潮流（广州湾）：南海潮流（广州湾）：0.75m/s0.75m/s（1 1）潮汐流）潮汐流1 1、海流的分类、海流的分类（2 2）风海流）风海流海风吹动海面，引起风海流。海风吹动海面，引起风海流。季风引起的海流季风引起的海流（3 3）密度流、盐水流等梯度流）密度流、盐水流等梯度流由于海水温度

17、、含盐量、密度等不均匀引起的海水的流动。由于海水温度、含盐量、密度等不均匀引起的海水的流动。风引起的流速与海区的遮蔽状况有关，对于不同海区，风引风引起的流速与海区的遮蔽状况有关，对于不同海区，风引起的海流流速由风速的百分数表示，根据统计资料，如下区域起的海流流速由风速的百分数表示，根据统计资料，如下区域风生流流速大约为：风生流流速大约为：渤海湾、黄海：渤海湾、黄海：2.5%2.5%风速风速南海南海 30 30 海里：海里：4%4%风速风速海南岛东岸：（海南岛东岸：（5858）%风速风速五海冰在寒冷结冰海域，海冰可能是结构设计的控制因素，即在寒冷结冰海域，海冰可能是结构设计的控制因素，即冰载荷大

18、于其它流体载荷。冰载荷大于其它流体载荷。海冰融化海冰融化流动的浮冰流动的浮冰 浮 冰：不与任何固定物体或者海底连接，在风和流驱动下漂浮运动的冰。固定冰：没有水平方向运动，仅有垂向升降。一般说，对于海洋结构物构成威胁的主要是浮冰，尤其是冰排。1 1、海冰的分类、海冰的分类2 2、我国沿海的冰情、我国沿海的冰情表3.我国沿海的冰情（1）冻融损伤作用）冻融损伤作用:冻冻-融交替发生融交替发生,主要破坏混主要破坏混凝土结构。凝土结构。（2）膨胀挤压作用：冰开始融化时，海冰体积膨）膨胀挤压作用：冰开始融化时，海冰体积膨胀，挤压结构物。胀，挤压结构物。（3）静力推压结构：大面积连续冰层，在风或流）静力推压

19、结构：大面积连续冰层，在风或流带动下，对与冰接触的结构进行水平推压。此为带动下，对与冰接触的结构进行水平推压。此为海冰造成结构破坏的主要方式。海冰造成结构破坏的主要方式。3 3、海冰对于海洋工程结构物的作用、海冰对于海洋工程结构物的作用（4）附着冰引起的垂向力：与结构冻在一起附）附着冰引起的垂向力：与结构冻在一起附着冰，冰层受风或者潮流的作用上下升降。这种着冰，冰层受风或者潮流的作用上下升降。这种作用影响桩腿的安全，冰层下降时，产生附加重作用影响桩腿的安全，冰层下降时，产生附加重力载荷；上升时，对桩腿产生上拔力。力载荷；上升时，对桩腿产生上拔力。矗立在海冰中的导管架平台矗立在海冰中的导管架平台

20、（5）动力撞击作用：在海冰融化季节，冰排在风和流驱动下，）动力撞击作用：在海冰融化季节，冰排在风和流驱动下，以一定速度撞击海洋结构物，形成撞击载荷，这是一种动态冰以一定速度撞击海洋结构物，形成撞击载荷，这是一种动态冰力。撞击的频率如果接近海洋结构的固有频率，可能导致共振力。撞击的频率如果接近海洋结构的固有频率，可能导致共振发生。发生。六、地震地震是一种灾害性的自然现象。全世界每年约发生五百万地震是一种灾害性的自然现象。全世界每年约发生五百万次地震，其中绝大多数属于小震，有的甚至人们并无感觉。次地震，其中绝大多数属于小震，有的甚至人们并无感觉。但大地震的破坏性严重，除人的伤亡外，还有房屋的破坏，

21、但大地震的破坏性严重，除人的伤亡外，还有房屋的破坏，交通生产中断，水、火、疾病等次生灾害和由此造成的社会交通生产中断，水、火、疾病等次生灾害和由此造成的社会与政治影响。我国位于环太平洋地震带，属于多发地震国家。与政治影响。我国位于环太平洋地震带，属于多发地震国家。19761976年年7 7月月2828日凌晨日凌晨3 3点唐山地震：点唐山地震：19761976年唐山大地震，死亡年唐山大地震，死亡2424万人，万人，直接经济损失仅直接经济损失仅3030亿元。亿元。20082008年年5 5月月1212汶川地震，汶川地震，8 8级，死亡级，死亡6 6万，直接经济损失万，直接经济损失85418541亿

22、。亿。20132013年年4 4月月2020日四川芦山地震，日四川芦山地震，7 7级，死亡级，死亡196196人，直接经济损失人，直接经济损失6 6百百亿。亿。截至1994年，中国历史上直接被地震直接夺去生命的人数为2341319人，因次生、衍生和伴生灾害而失去生命的人数为163461人，合计约为250.8万人。发生于明朝嘉靖三十四年腊月十二日（1556年1月23日）、震中位于陕西华县的大地震，是中国历史上死亡人数最多的大地震。现代科学家根据史料记载推断，此次地震强度为8-8.3级，烈度为11度。死亡人数“八十三万有奇”，而当时全国的总人口约为6300万。按照板块构造学说，地震是由于板块构造运

23、动按照板块构造学说，地震是由于板块构造运动而引起的，是地壳岩层中长期积累的变形在极短而引起的，是地壳岩层中长期积累的变形在极短时间内转换为动能的结果。板块构造学说把地壳时间内转换为动能的结果。板块构造学说把地壳分为分为六个大板块六个大板块，即欧亚、太平洋、美洲、非洲、，即欧亚、太平洋、美洲、非洲、印澳和南极板块。印澳和南极板块。1 1、地震发生的原因、地震发生的原因地震波的形成：地震波的形成：在各大板块之间还可有若干较小的板块。当在各大板块之间还可有若干较小的板块。当两个板块互相冲撞，其中一个板块插入另一板两个板块互相冲撞，其中一个板块插入另一板块之下时，上部板块在剪力作用下产生剪切变块之下时

24、，上部板块在剪力作用下产生剪切变形从而积累应变能，当变形超过极限值时，岩形从而积累应变能，当变形超过极限值时，岩层即突然断裂层即突然断裂,从而将地壳积累的弹性应变能变从而将地壳积累的弹性应变能变为动能释放出来，形成为动能释放出来，形成地震波地震波。构造地震：构造地震：地壳岩石中的大断裂面叫做断层，绝大多数地壳岩石中的大断裂面叫做断层，绝大多数断层形成时都伴随有大地震。由此形成的地震断层形成时都伴随有大地震。由此形成的地震叫做叫做构造地震构造地震。构造地震的一般发生在地球板。构造地震的一般发生在地球板块的边缘。世界上块的边缘。世界上90以上的地震属于构造地以上的地震属于构造地震。震。有些地震发生

25、在地球板块内，称为有些地震发生在地球板块内，称为板内地震板内地震。板内地震的危害性大。这是因为板内地震大多发板内地震的危害性大。这是因为板内地震大多发生在人类居住集中的大陆板块中央地区，那里地生在人类居住集中的大陆板块中央地区，那里地壳较厚，岩层年龄较老，强度高，所以发生强地壳较厚，岩层年龄较老，强度高，所以发生强地震可能性较大，而且震源大都在震可能性较大，而且震源大都在101030km30km深度之深度之内，容易造成严重震害。内，容易造成严重震害。我国沿海海域有一定的地震活动性。从目前已我国沿海海域有一定的地震活动性。从目前已经开始进行石油开发的各海区情况看，其中不少经开始进行石油开发的各海

26、区情况看，其中不少在历史上或近期发生过强烈地震。在历史上或近期发生过强烈地震。地震发生时，岩层积累的巨大变形能突然释放，一部分地震发生时，岩层积累的巨大变形能突然释放，一部分转化为热能，一部分以波的形式向四周传播，这种波就是转化为热能，一部分以波的形式向四周传播，这种波就是地震波。地震波分为体波和面波。地震波。地震波分为体波和面波。体波体波：由震中三维向外传播的地震波，为立体传播形式。：由震中三维向外传播的地震波，为立体传播形式。面波面波：面波是沿地面传播的波，面波的周期长而振幅大，：面波是沿地面传播的波，面波的周期长而振幅大，传播过程衰减较慢，故能传播到很远的地方。这是地震波传播过程衰减较慢

27、，故能传播到很远的地方。这是地震波波及面广的原因。波及面广的原因。地震波传播过程，引起地面的三维运动（位移、速度、地震波传播过程，引起地面的三维运动（位移、速度、加速度）从而导致地面建筑的破坏。加速度）从而导致地面建筑的破坏。2 2、地震强度的表达、地震强度的表达（1 1）震级）震级 震级就是地震本身强弱的等级。它是一次地震释放能量多震级就是地震本身强弱的等级。它是一次地震释放能量多少的一种量度，震级越高表示地震释放的能量越多。少的一种量度，震级越高表示地震释放的能量越多。19351935年年C,F,RichterC,F,Richter提出把震级提出把震级MM定义为定义为式中式中A A为标准地

28、震仪（周期为为标准地震仪（周期为0.8s0.8s，阻尼比，阻尼比0.80.8，放大倍数为，放大倍数为28002800）在距震中）在距震中100km100km处记录的两个最大水平位移振幅分量处记录的两个最大水平位移振幅分量的平均值，单位为的平均值，单位为 m m。实际上地震台距震中的距离不一定正。实际上地震台距震中的距离不一定正好是好是100km100km。所以，对于地震台距震中距离不是。所以，对于地震台距震中距离不是100km100km时，确时，确定的震级，要做修正。定的震级，要做修正。AlogM 地震强度表达：地震强度表达：震级和烈度震级和烈度 我国采用的震级的计算公式为我国采用的震级的计算

29、公式为 式中式中 近震体波震级；近震体波震级；记录的水平最大地动位移（记录的水平最大地动位移（m）；）；起算函数，随震中距而变，由于各种仪器常数不一样，起算函数，随震中距而变，由于各种仪器常数不一样，略有不同。略有不同。一般说来，一般说来，5级以上的地震就会在地表面引起不同程度的破坏，称级以上的地震就会在地表面引起不同程度的破坏，称为为破坏性地震破坏性地震；7级以上称为级以上称为强烈地震强烈地震或大地震；或大地震；8级以上称为级以上称为特大地震特大地震。到目前为止，所记录到的世界上最大的地震是到目前为止，所记录到的世界上最大的地震是1960年年5月月22日发生在智日发生在智利的利的8.9级地震

30、。级地震。RAlogMLLMA R R地震烈度地震烈度：是指某一地区，地面及建筑物遭受一次：是指某一地区，地面及建筑物遭受一次地震影响和破坏作用的强弱程度。地震影响和破坏作用的强弱程度。地震烈度指某一地区的地面和人工建筑物遭受一次地震烈度指某一地区的地面和人工建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。其既可以描述物理量（地面运动、地震影响的强弱程度。其既可以描述物理量（地面运动、速度、加速度），也可以描述宏观地震破坏程度。相应速度、加速度），也可以描述宏观地震破坏程度。相应有两种地震烈度表：有两种地震烈度表：我国的地震烈度分为我国的地震烈度分为1212个水平，最强烈的地震烈度个水平，最强烈的地震烈度为

31、为1212。（2 2）地震烈度）地震烈度烈烈度度平均震平均震害指数害指数现现 象象地面水平地面水平加速度加速度地面水地面水平速度平速度不稳定器物翻倒不稳定器物翻倒0.310.31米米/秒秒2 20.030.03米米/秒秒0.10.1河岸裂缝、饱和砂层冒水烟河岸裂缝、饱和砂层冒水烟囱裂缝囱裂缝0.630.63米米/秒秒2 20.060.06米米/秒秒0.11-0.30.11-0.3河岸塌方、烟囱中等破坏、河岸塌方、烟囱中等破坏、饱和砂层喷砂冒水饱和砂层喷砂冒水1.251.25米米/秒秒2 20.130.13米米/秒秒0.31-0.50.31-0.5干埂土裂缝、烟囱严重破坏干埂土裂缝、烟囱严重破坏

32、2.52.5米米/秒秒2 20.250.25米米/秒秒同一次地震在不同地方所表现的强烈程度和引起的破坏是不同一次地震在不同地方所表现的强烈程度和引起的破坏是不同的。任何一次地震，总是震中区烈度最高，随着震中距的加大，同的。任何一次地震，总是震中区烈度最高，随着震中距的加大，烈度逐渐降低。我国烈度逐渐降低。我国建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范（GBJ11-89）(以下以下简称简称GBJ11-89规范规范)把地震烈度区分为基本烈度和设防烈度。把地震烈度区分为基本烈度和设防烈度。对地震多发区给出其基本烈度和设防烈度。对地震多发区给出其基本烈度和设防烈度。基本烈度基本烈度：是指该地区在今后一定时期（：

33、是指该地区在今后一定时期（100年）内，可能普年）内，可能普遍遭遇的最大地震烈度，即现行全国地震区划烈度图所规定的烈遍遭遇的最大地震烈度，即现行全国地震区划烈度图所规定的烈度。度。设防烈度设防烈度：是经国家抗震主管部门审定，作为一个地区抗震：是经国家抗震主管部门审定，作为一个地区抗震设防的防御目标，它是抗震设计时所实际采用的地震烈度。设防的防御目标，它是抗震设计时所实际采用的地震烈度。海洋结构的基本烈度与设防烈度海洋结构的基本烈度与设防烈度：我国：我国1983年制定年制定的的海上固定平台入级与建造规范海上固定平台入级与建造规范（以下简称（以下简称固定固定平台规范平台规范）中规定，在海洋平台的地

34、震载荷分析中，）中规定，在海洋平台的地震载荷分析中，设防烈度一般采用所在海域的基本烈度。对次生灾害严设防烈度一般采用所在海域的基本烈度。对次生灾害严重的平台和特殊重要的平台，可将基本烈度提高重的平台和特殊重要的平台，可将基本烈度提高1度作为度作为设防烈度。设防烈度。我国的渤海、黄海、东海及南海的大陆架刚好位于我国的渤海、黄海、东海及南海的大陆架刚好位于环太平洋地震区域内。所以位于渤海湾的所有海洋结构环太平洋地震区域内。所以位于渤海湾的所有海洋结构物的设计必须考虑地震。物的设计必须考虑地震。地面运动的加速度引起附加惯性力地面运动的加速度引起附加惯性力-附加载荷附加载荷 地面晃动改变海洋波浪的状态

35、，诱发高水平的波浪地面晃动改变海洋波浪的状态，诱发高水平的波浪载荷载荷 地震作用导致地面液化，地基承载力下降，丧失稳地震作用导致地面液化，地基承载力下降，丧失稳定性，结构坍塌。定性，结构坍塌。3 3、地震对海洋工程结构的破坏机理、地震对海洋工程结构的破坏机理结构的抗震设计，有三个方面的基本要求：结构的抗震设计，有三个方面的基本要求：（1）当遭受多遇的、低于本地区设防烈度的地震时，）当遭受多遇的、低于本地区设防烈度的地震时，建筑物应不受损坏或不需修理仍可继续使用；建筑物应不受损坏或不需修理仍可继续使用；（2）当遭受本地区设防烈度的地震时，建筑物可能）当遭受本地区设防烈度的地震时，建筑物可能有一定损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；有一定损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；（3）当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震时，建）当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震时，建筑物应不致倒塌或发生危及人员生命安全的严重破坏。筑物应不致倒塌或发生危及人员生命安全的严重破坏。概括为：概括为：“小震不坏，大震不倒小震不坏，大震不倒”。4 4、抗震设计的基本要求、抗震设计的基本要求