地震工程学及其发展趋势研究
地震工程的研究现状和发展趋势
l 地 震 工 程 发 展 现 状
对于复杂庞大而粗糙 的土木工程, 尤其是涉及结构的非线性 , 没有现成 的理论、 方法和直接可用的验 。 2发展趋势
地震工程研究于2 0 世纪 2 0 年代纳入现代技术科学范畴,
其发展大体经 历了 2个阶段 。第 l 阶段( 2 0世纪 2 O~ 3 O年
失。 在 二 十 世 纪 内震 级 等 于 或 大 于 8的 强地 震 已经 发 生 1 O次 供 了技 术 基础 ,成 为 编 制 大 震 应 急 予案 和 防 震减 灾 规划 的依 之多, 其 中发 生 在人 烟 稠 密 地 方 的地 震 损 失 更加 惨 重 , 如2 0 0 8 据 。动力时程 分析 己属主流 ,结构和构件的非线性性态 的模 年 5月 l 2日的 汶 川 大 地 震 。所 以必 须 大 力 进 行 地 震预 报 与 拟 成 为 最 主要 的关 键 科 学 问题 之 一 , 这 一 阶段 可 称 之 为“ 动 力
静力抗震实验提供 了结构构件 的本构关系 ,计算机技术的迅 速发展使弹性体振动分析的成熟理论在结构地震反应分析中
2 . 1 运用 高新信 息技术 信息技术在防震减灾工作在单体工程、 社区、 城市和区域
基于性能的抗震设计研究现状与发展
死亡 6人 , 直接经济损失 5 . 2亿美元 19 5月 1 97 0日伊朗 呼罗珊 省发生 M .级 7j 地 震 , 亡 16 ,30 受伤 , 损失 约 死 57人 20 人 经济 5 美元, 亿 由此 可见 , 给 人类 带来 的危 害 地震 是 十分 巨大 的 ,所 以控制 震害 的破 坏 程度 和 范 围就 要引起 我们抗 震设 计足 够 的重 视 。 2 构抗 震理论 的发 展 阶段 与存在 的 问
一
14 4一
题
静办 理论 阶段 : 初 , 最 在未 考虑 结构 弹 性 动 力特 征 的情 况下 ,也无 详细 的地 震作 用 记 录统计 资料 的条件 下 , 认 为 , 构 物所受 人们 结
的地震干用可以 { i 等效于在其上施加一个水平
作 用 , 大小 与结构 的特 性无关 , 其 根据 经验 取
一
定要求确定其性能 目标,从而提出不同的
析, 并且 进行 具体 配筋 设计 , 计后 用应力验 设 算 ,不 足的 时候 用增 大 刚度而 不是 强度 的方 法来 飞 改进 ,以位 移 目标 为基 准来配 置结构 构件 。该 法考 虑 了位 移在抗 震性 能 中的重要 地位 ,可 以在 结构 设计 初始 就 明确设计 的结 构性 能水 平 ,并且 使设 计 的结构 性能 正好达 到 目标 性能 水平 ,是性 能设 计理 论 中很 有前 义 属 于基于 性能 的抗震 设计 中的一个 基本 问 途 的一种 方 法 。 运用 多 自由度体 系 、 但 多种结 题 。 抗 震性 能水 准 的定 义有 多 种方 式 , 是 构类 型 等时 , 但 还需要 做更 多研 究 。 基 本 内容都 差 冬 H指一 科对 于每 一 级设 n I 6 能量 法 . 2 能量 设计 法 的基 本思 想 : 设结 构破坏 假 防水 准 的设 计 地震 所 需要 的结 构性 能水 准 。 主要用 于对 结构 易损 性 、结 构功 能性 和 建筑 的原因是地震输入的总能量 , 结构物及其内 物 内人 员安 全情 况进行 描述 。我 国 目前使 用 部设 施 的破 坏是 由其输 入 的能量 与结 构物所 的三水 准 : 震不 坏 , 小 中震可修 , 不倒 。 大震 消耗 的 能量共 同决 定 的 。通 过控 制结构 的耗 5抗 震 性能 目标 的确定 能能力, 达到控制整个结构抗震性能的目的。 抗 震设 防 目 指 的是针 对某 一地 震设 防 能量设计法的优点在于能够直接估计结构的 标 等级 而期 望 结构 达到 的结构 性能 水准 。在选 潜在 破坏 程度 ,可 以很 好 的证 明结构耗 能构 择 性 能 目标 时 , 们要综 合考 虑 许多 因素 如 : 件对 结构 抗震 性 能所起 的作 用 。 我 另外 , 耗能构 场地特征、 结构 功 能 与重 要性 、 投资 与 效 益 、 件 的设 置可 以更好 的 控制 损失 ,缺点在 于运 震 后损 失 与恢复 重建 、潜在 的历 史与 文化 价 用方 法不 够 简化 , 不确定 因素较多 。 7结语 值 、 效益 及业 主 的承 受能力 等 。 设计 到 社会 从 施 工 的整 个 过 程 都 必 须 遵 守 相 应 的 规 范 标 基 于性能 的抗 震设 计 ,是结 构抗震 设计 准。美 国学 者建议 将结 构抗 震性 能 目标分 为 方法 的 一种 发展趋 势 ,在 国际上 得到广 泛 的 业 使设 3个 等 级 , 即基 本设 防 目标 、 要设 防 目标 、 认可 。 主可 以 自由 的选 择结 构 的性 能 , 重 特 别设 防 目标 。 计 的结 构 更 直 接 的满 足 不 同使 用者 的要 求 , 6 基于 性能 的抗 震设 计方 法研究 为设 计人 员提 供 了灵 活 的设 计空 间 。但 是 由 基 于性 能 的抗震 设计 概 念 (e o ac— 于这 方 面的研 究才 刚 刚起 步 ,还 存在着 许多 P rr n e fm Bsd Si i D s n B D) 国加 州 大学 需要 解决 的 问题 ,如抗 震性 能水 准和性 能指 ae e mc ei 。 S 由美 s gP 伯克利分校,PM el率先提出。他提 出基 标量化的确定 、可靠度理论 中不确定因素的 J .ohe . 于位移的抗震设计要求进行结构分析 ,使结 考虑 , 计算模型和设置参数的准确性、 精确的 构的塑性变形能力满足在预定的地震作用下 结构弹塑性分析等都需要更加深入的研究 , 的变形 要求 ,即控 制结 构在 大震 作用 下层 间 相信在不久的将来 ,基于性能的抗震设计将 位 移 角限值 。但是 怎 么把基 于性 能 的抗震 设 会得 到广 泛 的运用 。 参 考 文 献 计 思想 合理 并且 简单有 效 的运用 到实 际 的结 构 设计 中, 目前 还没有 找 到统一 的方 法 。现 f ,古 俊 介 . 基 于 性 能 结构 抗震 设 计 方 1J 1、 日本 在 , 于性能 的抗 震设 订方 法大致 分 为三 类 : 法 的发展 [. 筑结 构 ,o. ( : 9 00 基 J建 ] V 1063 , 0 3 )— 2 直接基 于位 移 的抗震设 计方 法 、能量 设计 方 【 谢 礼 立 . 震 性 态和 基 于性 态的抗 震 设 防 2 1 抗 法。 『1 家 自然 学基 科 金 ” 五 ” 大项 目~ 大 c. 国 九 重 6 . 1直接 基于 位移 的抗震设 计方 法 型 复杂 结构 的关键 科 学 问题及设 计 理论研 究 直接基 于位 移的抗 震设 计根 据在 一定 水 论 文集 . 理 工大 学 出版社 ,99 大连 19 3 】 基 准地 震 作 用 下预 期 的位 移计 算 地震 作 用 , 进 f 杨 溥. 于位 移 的结 构 地震 反 应 分析 方 法 行结 构设计 , 构件 达 到预期 的变 形 , 以使 结构 研 究 【】 庆 建 筑 大 学 学位 论文 ( 导教 师 : D. 重 指 王亚 勇1 9 9 , 9 1 达到 预期 的位移 。该方 法采 用结 构位 移 作为 赖 明 , A fa in o it f ii gn es E C 结构 性能指 标 , 与传统 设计方 法 相 比 , 于位  ̄] me e S cey oCvln ier. AS E 基 移 的抗 震 设 计 方法 从 根 本 上 改 变 了设 计 过 4 ,0 6 es c rh bEmin ob i ig[] 1 0 ,S imi e ait o ful nsS 2 d 程 。 要不 同 的是 , 主 该方 法用 位移作 为整 个抗 『 吕 西林 等 . 筑 结构 抗 震 变形验 算【. 筑 5 1 建 J建 】 震设计 过程 的起 点 ,假 定位 移或 层 间位 移是 科 学 ,0 2 1(. 20 ,8) 1 结构抗 震性 能控 制 因素 。 设计 时用位 移控 制 , f] F杨松涛等. 地震位 移反应谱特性的研究册. 通过设 一 位移谱得出在此位移时的结构有效 建 筑结 构 ,0 23 ( . 2 0 ,25 ) 周期 , 求出此时结构的基底剪力 , 进行结构分
地震工程学
back
地震动观测仪器
两种仪器——地震仪与强震仪
• 二者不同点 • 二者共同点
拾震器
–运动方程——用拾震器的位移表示地面运动
放大器
记录器
mx’’+cx’+kx=-mxg’’
x’’+2EWx’+W2x=-xg’’
仪器
地震类型
按成因(构造EQ、火山EQ、陷落EQ、诱发EQ) 按发震位置(板边EQ、板内EQ) 按震源深度(浅源EQ、中源EQ、深源EQ) 按地震序列(主震余震型、震群型、单发型)
back
2.4 几个有关名词
震源 • 震中 • 震源深度 • 震源距 • 震中距
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2.5 地震分布
20
25
30
35
40
t (s)
back
频谱特性
三种谱表述方法 简要评价
back
三种谱表述方法
傅立叶谱 功率谱 反应谱
back
a(t) (m/s2)
傅立叶谱
2.5 1.5 0.5 -0.5 -1.5 -2.5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
t (s)
y(t)=sigma{Aisin(Wit+Qi)}
傅立叶变换
Ai
Qi
Wi
Wi back
反应谱
单自由度弹性体系的地震反应 反应谱的定义 反应谱的性质 反应谱的种类 反应谱的影响因素及规律
back
单自由度弹性体系的地震反应
单自由度弹性体系
我国地震科学技术发展现状与前景1
我国地震科学技术发展现状与前景1我国地震科学技术发展现状与前景1000一、引言邢台地震30多年了,经过中国地震科技工作者不懈的努力,我国的地震预测研究在观测、实验、理论等方面开展了大量的工作,通过对大地震震例研究,提出了以前兆分析为基础的预报新思路,并对一些特定类型的地震,做出了若干成功的预测预报,在地震预测预报方面居国际领先地位。
但是,近40年的实践无情地证明,科学进展与地震实现预报的科学目标之间还存在着巨大的差距。
最严峻的现实是:80年代末以来的最近10多年中世界各地发生的一系列灾难性地震,几乎都是在毫无预报的情况下发生的。
如1988年12月7日前苏联亚美尼亚7.1级地震,其死亡人数达2.5万人,1990年6月21日伊朗鲁德巴尔7.6级大震死亡人数高达4万人,1993年9月30日印度德干高原的拉土耳6.5级地震也造成上万人死亡。
尤其是1994年1月17日美国洛杉矶的北岭6.6级和1995年1月17日日本阪神7.1级地震,发生在科学技术和经济水平都是一流的两个地震预报研究大国,不但震前未有预报,而且造成人员伤亡(其中阪神地震的死亡人数超过6000人)和巨额经济损失(分别达200亿美元和1000亿美元)令国际社会震惊。
另外,在一些预测要有强震发生而进行强化乃至应急的监测预报研究的地区,如预计20世纪70年代末就有可能发震的日本东海8级大震危险区,以及认为在1988年前后(正负3年)具有百分之九十五发震概率的美国帕克菲尔德6级地震危险区等,科学家所预测的地震都迟迟没有发生。
在德国和土耳其20世纪80年代联合举办的北安纳托利亚地震预报实验场,1999年8月17日也在震前没有预报的情况下,发生土耳其伊兹米特7.8级大地震,造成1万7千多人死亡和120亿美元的经济损失。
我国的情况与此类似,在早期,曾对1975年辽宁海城7.3级地震做出成功预报,并因此而取得了减少人员伤亡和经济损失的重大社会效益,但仅仅一年之后,在对20世纪全球灾情最重的1976年唐山7.8级大震灾的预报中遭受严重的挫折。
地震预测技术的进展与趋势
地震预测技术的进展与趋势地震是一种不能被预测的自然现象,因此地震预测一直是人们追求的目标之一。
在过去的几十年中,科学家们开展了大量的地震研究,研发了各种地震预测技术。
本文旨在探讨地震预测技术的进展和趋势。
一、传统地震预测技术的不足传统地震预测技术主要包括地震前兆监测、地震地质学、地震物理学、地震工程学等多个学科领域。
这些传统技术在一定程度上可以预测地震的时间、地点和震级,但存在以下不足:1. 性能问题:传统地震预测技术的性能存在很大的局限性,特别是在预测大地震方面。
因为实现这种预测需要具备充分而丰富的数据,数据量过小或差异过大都会影响误报率和漏报率。
2. 时间问题:传统地震预测技术有一定的时间限制,一般只能预测短时间或中等时间发生的小地震,而对于大地震的预测则无从谈起。
3. 破坏问题:传统地震预测技术无法消除地震的破坏性,仅是简单的预测地震的发生时间、位点和震级。
在感知地震后,现场可能的灾害损失还是很难避免。
二、现代地震预测技术的进展随着科学技术的不断进步,现代地震预测技术也在不断发展。
下面列举一些主要的现代地震预测技术:1. 统计学方法:统计学方法主要是利用大量的地震数据,通过统计分析找到一些与地震相关的规律和趋势,用于预测未来地震的概率和可能性。
由于可以处理大量的数据,且预测结果的可靠性和精度较高,因此受到越来越多的关注和研究。
2. 人工智能方法:人工智能方法包括神经网络、支持向量机、模糊系统等。
这些算法可以自动学习和发现数据之间的规律和关系,生成一些预测模型,从而提高预测准确率和稳定性。
但也有些人幸福地低估了预测的难度,还是无法建立一套可靠性强、具有普适性的模型。
3. 地震电磁法:地震电磁法是通过探测地震活动带周围地下电磁场的变化来预测地震的方法。
这种方法利用了地下介质中导电性和磁性的不同特点,通过分析不同特征参数预测未来地震的可能性。
4. 无人机技术:无人机设备可以在预测和监测地震过程中发挥重要作用。
地震的多学科研究 地震学与其他学科的交叉与合作
地震的多学科研究地震学与其他学科的交叉与合作地震是地球上一种常见的自然现象,对人类社会和生态环境都具有重要影响。
为了更好地理解地震的发生机制和预测方法,地震学与其他学科之间的交叉与合作变得越来越重要。
本文将探讨地震学与地质学、物理学、工程学和社会科学等学科之间的交叉研究,并重点介绍了这些交叉研究在地震预测、地震工程和社会应对等方面的应用。
地震学与地质学的交叉研究为我们揭示了地震的地质背景和地震活动的规律。
地质学提供了地壳构造和板块运动等方面的基础知识,而地震学则通过地震波传播规律和震源机制的研究来解释地震的发生和传播过程。
地震学家利用地震记录和地震波形分析等方法,可以推断出地震的震源参数,进而确定地震发生的位置、时间和震级。
通过与地质学的交叉研究,我们可以更准确地了解地壳的变形特征和地震活动的空间分布规律。
地震学与物理学的交叉研究强化了地震波传播和地震源机制的认识。
地震波是地震活动的重要表现形式,通过对地震波的研究可以了解地震波的传播路径和速度等信息。
物理学提供了地震波传播的理论基础,例如地震波的速度、频率和衰减等特性可以通过物理学的声学和弹性波理论来解释。
地震学家还经常利用物理学中的模型和实验手段,模拟地震波在不同介质中的传播过程,从而验证理论模型的准确性。
通过与物理学的交叉研究,我们可以深入了解地震波的特性并提高地震预测的准确性。
地震学与工程学的交叉研究是为了提高地震工程设计和抗震设防水平。
地震工程旨在研究地震对建筑物和结构物的影响以及如何合理设计和抗震设防。
地震学可以提供有关地震动力学特性和震害机理的基本信息,而工程学则关注如何将这些信息转化为实际工程设计的指导。
地震学家可以为工程师提供地震波参数和地震烈度等数据,以便于工程师合理设计建筑物的抗震能力。
同时,工程学的实践经验也为地震学的研究提供了大量的实际数据。
地震学与工程学的交叉研究有助于提高地震灾害防治水平,减少人员伤亡和财产损失。
地震学与社会科学的交叉研究是为了了解地震对社会造成的影响和应对策略。
基于性能的地震工程理念的研究现状与分析
adt nl ru dm t n prm t rsn rfr l id ao o gon oi n ni hn er q ae it sy ( df d d ioa,gon oi aa e rpeetapee be n i tr f rud m t n it syta a h uk ne i Mo ie i o e a c o e t t nt i
定 性 理 论 到 不 确 定 性 理 论 预 测 方 法 的 过 渡 。而 对 于 地 面 运 动 强 度 的 量 测 指 标 而 言 , 震 动 参 数 正 在 逐 步 取 代 地 震 烈 度 。 在 地 基 于 性 能 的 抗 震 设 计 方 面 , 要 针 对 直 接 基 于 位 移 的 设 计 方 法 , 其 从 最 初 基 于 替 代 结 构 的 、 要 反 复 迭 代 的 设 计 方 法 到 无 主 对 需 需 迭 代 、 过 位 移 和 延 性 双 控 的设 计 方 法 的 转 变 过 程 , 对 亟 待 开 展 基 于 不 确 定 性 理 论 的 设 计 方 法 进 行 了系 统 的 阐述 。 通 并
s c s ie ie ai n “s bsi e sr t r uc e sv t r to u tt tucu e” a p o c o t e dip a e e nd du tlt a - o r lme h d。a c ra n h o — s d ut p r a h t h s lc m nta ciiy du lc nto t o nd un et i te r ba e y de in me h d i s e i l iniia c sg t o s e p c al sg fc n e. y K e w o ds: ro ma c s e s nt p ro m a c — a e es c de i n;un e ait y r pef r n e a s s me ; e fr n e b s d s imi sg c r ny t
地震地质学与工程地震学的交叉研究
地震地质学与工程地震学的交叉研究地震是一种自然灾害,经常给人们的生活和财产带来严重的破坏。
为了有效地减少地震对人类造成的伤害,地震地质学和工程地震学的交叉研究变得至关重要。
地震地质学是研究地震的起源、演化和影响因素的学科,而工程地震学则关注地震对工程结构物的影响以及如何设计安全的建筑。
这两个领域相互交融,为我们提供了更全面的地震风险评估和减灾措施。
地震地质学的研究主要关注地震的发生机理和地震震源的活动。
通过对地壳的构造、板块运动、地震波的传播等方面的研究,地震地质学可以预测地震活动的趋势和可能的强度。
这对工程地震学的研究非常重要,因为只有了解地震活动的情况,我们才能为工程结构物提供合适的抗震设计。
工程地震学的研究则主要关注地震对建筑物和结构物的影响以及如何进行抗震设计。
通过了解地震力的传递方式、结构物的响应特性以及材料的力学性质,工程师可以设计和建造更安全的建筑物。
地震地质学的研究结果为工程师提供了地震波谱、地震动参数等重要数据,这些数据可以直接用于抗震设计,从而提高建筑物的抗震性能。
地震地质学和工程地震学的交叉研究使我们能够更好地理解地震对建筑物的破坏机制。
通过观察历史上的地震事件,我们可以了解到不同类型的地震对不同结构物的破坏形式和破坏程度。
这些观察结果可以为工程地震学提供宝贵的经验,帮助工程师设计更合理的抗震措施。
另一方面,工程地震学的实践和研究也为地震地质学提供了大量的实时数据。
地震对结构物的影响被工程师记录下来,这些数据可以用于研究地震活动的机制和行为,进一步提高地震预测和评估的准确性。
地震地质学和工程地震学的交叉研究在实际应用中起到了关键的作用。
通过利用地震地质学的研究结果,工程师能够设计出更加抗震的建筑物。
例如,在地震活动频繁的地区,工程师可以采用更加灵活和抗震性能更好的材料,以应对地震带来的振动。
另外,地震地质学和工程地震学的交叉研究也为我们提供了更准确的地震风险评估结果。
根据地震地质学的研究成果,工程师可以评估一个地区发生较大地震的可能性,从而更新地震区划和建筑物抗震设计的标准。
地震预警技术的研究与发展
地震预警技术的研究与发展地震是一种自然灾害,给人们的生命财产带来巨大的威胁。
因此,地震预警成为了科学家们关注的焦点。
地震预警技术的研究与发展在这个领域具有非常重要的意义。
本文将从历史、现状和未来发展方向三个方面来探讨地震预警技术。
首先,我们回顾一下地震预警技术的历史。
早在古代,人们就开始意识到地震的可预测性。
古希腊的哲学家就曾记录下他们对地震的观察和研究。
然而,由于当时缺乏先进的技术手段,地震预测的准确性很低。
直到近代,随着科学技术的进步,地震预警技术得到了极大的提升。
地震仪、地震波传播速度的测量等仪器设备的发明,为地震预警技术的研究打下了基础。
其次,我们来探讨一下地震预警技术的现状。
目前,地震预警技术已经得到了广泛的应用和研究。
各国纷纷建立了自己的地震预警系统,并不断完善和提高预警的精度和速度。
例如,日本是当今世界上地震最频繁的国家之一,他们的地震预警系统具有较高的准确性和稳定性。
在中国,地震预警技术也取得了一定的进展,已经开始在一些地区进行试点应用。
这些成果的取得离不开灾害科学和地震工程领域的研究者们的努力。
然而,尽管地震预警技术已经取得了一定的成果,依然存在一些问题和挑战。
首先,地震预警系统的建设需要巨大的资金投入和技术支持。
只有这样,才能保证系统的正常运行和预警的准确性。
其次,由于地震的不确定性,预警系统在实际应用中还有一定的误报率和漏报率。
这就需要科学家们进一步研究地震的发生机理,提高预警系统的可靠性和稳定性。
此外,地震的预报时间窗口也是一个难题,因为地震的发生时间和强度都是难以准确预测的。
因此,地震预警技术的研究和发展还有很长的路要走。
最后,我们展望一下地震预警技术未来的发展方向。
随着人工智能和大数据技术的飞速发展,地震预警技术将会有更大的突破。
科学家们可以利用这些新技术,对海量的地震数据进行分析和处理,提高地震预警系统的智能化水平。
此外,与其他领域的技术结合也是未来的趋势,比如利用卫星遥感技术和地理信息系统来监测地震的变化,实现更精确的预警。
建筑抗震技术及其发展走向
建筑抗震技术及其发展走向摘要:作为一种常见的自然灾害,地震具有突发性强、破坏力大的特点,一旦发生地震,往往伴随着建筑物大规模倒塌等事故,并引起火灾等次生灾害,严重威胁国民的生命健康财产安全。
对于我国来说,由于地处环太平洋地震带与地中海-喜马拉雅地震带,地震灾害事件时有发生,唐山地震、汶川地震、玉树地震等大规模地震灾害给国家、人民带来了巨大的损失。
因此,如何有效进行抗震加固设计,提高建筑结构的稳定性,增强建筑的抗震性能,保障居民的居住安全与财产安全,成为了业内研究的重点。
关键词:建筑抗震技术发展走向引言为了适应我国建筑行业的发展需求,提高建筑工程的安全性和稳固性,要重视建筑的抗震设计,完善建筑工程抗震设计方案,提升工程的整体设计水平,确保建筑工程符合规范规定的抗震标准。
抗震设计是在发生地震时保持高层建筑完整性的重要元素,因此,我们有必要充分了解建筑结构工程抗震设计的重要性以及建筑结构工程抗震设计的要点。
当然,抗震设计必须符合结构安全、可靠性和高经济效益的基本原则。
抗震设计是基于科学合理的技术,必须确保在地震时抗震设计可以发挥作用,保证建筑物遭受地震之后经过短时间的修缮工作就可以继续使用,这大大降低维修成本,实现利益最大化。
一、探析建筑工程结构抗震设计的重要意义地震具有极强的破坏性、危害性以及随机性,我国位于世界两大地震带—环太平洋地震带与欧亚地震带的交会部位,地震频繁。
如果建筑工程不具有抗震性或是抗震性能过低,均会对人们的生命和财产安全造成极大的伤害和损失。
因此,国家也出台了相关抗震设防标准,并要求严格按照相关标准和要求去执行。
现如今,我国在建筑设计方面以结构抗震性作为重点展开了研究,同时也取得了一些成绩。
随着现今建筑工程抗震设计及技术的不断发展和进步,使地震危害得到了有效降低,同时也更好地保障了人们的生命和财产安全。
就目前来看,国家对于地震规律性方面的认识还不够深入,还需进一步深入地对建筑工程结构抗震性进行研究和探索,与此同时,各地区还应当制定与之相适应的抗震设防标准。
地震工程学概述
地震工程学概述胡聿贤先生认为《地震工程学》是沟通工程地震和结构抗震学科间的桥梁。
随着地震工程理论与实践的发展,地震工程学所涵盖的领域越来越宽。
以工程地震和工程抗震为核心的地震工程学正朝着系统减灾的方向迈进。
全面把握地震工程学研究领域的众多细节的越来越困难,学习基础性的理论体系尤为重要,它是我们在更加尖端的前沿领域开展研究工作的前提。
1 地震灾害2 地震工程学的研究内容3 地震工程学的发展概况4 地震工程学的特点5 地震工程学与相关学科的关系1、地震灾害地震是人类面临的主要自然灾害之一,在过去的20世纪里,因地震死亡人数平均每年达到17000人,即使不包括唐山地震的人员伤亡,平均死亡人数也达到10000人/年。
地震造成的灾难是多方面的,以多种方式引起结构物破坏和人员伤亡,从房屋倒塌到火灾、海啸、瘟疫、滑坡。
20世纪地震灾害造成的绝对死亡人数没有减少的趋势,当然考虑到人口的增长,死亡人数占总人口的相对比例在下降。
由于城市化进程的加快,地震灾害造成的经济损失和保险损失增长迅速。
1995年阪神地震造成1000亿美元的损失,预示着如果地震发生在东京、洛杉矶、旧金山等其他更大的城市时,损失会更大。
东日本大地震2011年3月11日(星期五)世界标准时05时46分23秒,即日本标准时间14时46分23秒,震中位于仙台市以东的太平洋海域约130km处,距日本首都东京约373千米。
按日本气象厅震度阶级计算方法计算,此次地震震级为矩震级规模8.8级。
地震发生之初,美国地质调查局发布此次地震的规模为矩震级规模7.9级,后数次将震级修正为8.1级、8.8级、8.9级,再于3月13日上午与日本气象厅共同修订至9.0级。
日本东北地域太平洋沿岸及北海道东部沿岸都受到了海啸的侵袭,高度最高达40.5米。
日本气象厅对东北、关东太平洋沿海地区发出大海啸警报。
宫城县、岩手县、福岛县等地遭到地震过后海啸,沿海地区遭到毁灭性的破坏。
截至日本时间12月29日,地震造成至少15,846人死亡、3,320人失踪、伤者6,011人,遭受破坏的房屋1,135,446栋,为日本二战后伤亡最惨重的自然灾害。
地震工程学的最新进展
地震工程学的最新进展地震,这一自然界的巨大力量,始终威胁着人类的生命和财产安全。
为了更好地应对地震带来的挑战,地震工程学应运而生,并在不断的研究和实践中取得了显著的进展。
在过去,地震工程学主要侧重于建筑物的抗震设计,通过增加结构的强度和刚度来抵抗地震作用。
然而,随着研究的深入和技术的发展,如今的地震工程学已经涵盖了更广泛的领域和更先进的理念。
材料科学的进步为地震工程学带来了新的突破。
新型的抗震材料不断涌现,如高性能混凝土、纤维增强复合材料等。
这些材料具有更高的强度、更好的韧性和耐久性,能够显著提高建筑物在地震中的抗倒塌能力。
例如,纤维增强复合材料可以用于加固老旧建筑的结构构件,增强其抗震性能,延长建筑物的使用寿命。
计算机模拟技术的发展使得我们能够更准确地预测地震对建筑物和基础设施的影响。
通过建立复杂的数学模型,结合地质条件、地震波特征和建筑物结构等因素,工程师们可以在计算机上模拟地震发生时的情况,评估不同设计方案的抗震效果。
这不仅大大减少了试验成本和时间,还为优化设计提供了有力的支持。
监测技术的革新也为地震工程学注入了新的活力。
传感器网络的广泛应用使得我们能够实时监测建筑物和桥梁在地震中的响应。
这些传感器可以收集结构的振动、变形和应力等数据,通过无线传输技术将信息发送到控制中心,为及时评估结构的安全性和采取相应的应急措施提供依据。
此外,基于卫星遥感技术的监测系统能够对大范围的区域进行监测,快速获取地震后的灾情信息,为救援和重建工作提供重要的决策支持。
在抗震设计理念方面,性能化设计逐渐成为主流。
传统的抗震设计往往基于单一的设防烈度,而性能化设计则根据建筑物的重要性、使用功能和业主的需求,设定不同的抗震性能目标。
例如,医院、学校等重要公共建筑可能需要在大地震后仍能保持正常使用功能,而普通住宅则可以允许一定程度的损坏但不倒塌。
这种个性化的设计理念能够更好地平衡安全性和经济性。
隔震和减震技术的应用也越来越广泛。
《地震工程学》课件
05
案例分析与实践
国内外典型地震案例分析
国内典型地震案例
选取近年来国内发生的典型地震事件,如汶川地震、玉树地震等,分析其地震参数、震害特点及影响范围。
国外典型地震案例
选取国际上有代表性的地震事件,如日本阪神地震、美国洛杉矶地震等,对比分析其地震参数、震害特点及抗震 措施。
地震工程实践与经验总结
03
地震工程学的应用与实践
地震工程学在建筑结构中的应用
建筑结构的抗震设计
地震工程学为建筑结构的抗震设计提供了理论依据和实践方法,通过合理的结构 设计和加固措施,提高建筑结构的抗震性能,减少地震对建筑的破坏。
新型抗震材料的研发
地震工程学的发展推动了新型抗震材料的研发和应用,如高性能混凝土、阻尼器 等,这些材料和设备的性能和效果在地震工程学研究中得到充分验证,为建筑结 构的抗震提供了有力支持。
抗震设计实践
介绍国内外在建筑、桥梁 、道路等工程领域的抗震 设计实践,总结抗震设计 的基本原则和方法。
抗震加固实践
介绍对既有建筑进行抗震 加固的工程实例,分析抗 震加固的有效性和适用性 。
应急救援实践
总结地震发生后的应急救 援经验,介绍救援队伍的 组织、救援装备和救援技 术等方面的实践经验。
案例分析与实践的启示与思考
启示
通过国内外典型地震案例的分析,总结地震工程实践的经验教训,为今后的抗震设计和 抗震加固提供参考。
思考
深入探讨如何提高建筑结构的抗震性能,加强地震预警和应急救援能力,以减少地震造 成的人员伤亡和财产损失。
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THANKS
展
当前地震工程学面临的主要挑战
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地震预测的难度
地震活动具有极大的不确 定性和复杂性,准确预测 地震发生的时间、地点和 强度仍是一个科学难题。
地震学专业介绍
地震学专业介绍一、学科概述地震学是一门研究地球内部和地球表面地震活动的科学。
它利用物理、数学、地质学等多个学科的知识,研究地震的成因、地震活动的规律、地震预测的方法以及地震灾害的防范。
地震学专业的目标是培养具备地震监测、预测、研究和应对能力的高级专业人才。
二、学科历史地震学的历史可以追溯到19世纪初,当时科学家开始对地震进行系统和科学的研究。
随着科学技术的不断发展,地震学逐渐成为一门独立的学科,吸引了众多科学家和学者对其进行深入研究。
如今,地震学已经取得了长足的进步,为人类提供了更加全面和深入的地震知识和技术。
三、研究内容地震学的研究内容包括地震活动的规律、地震成因的理论、地震预测的方法、地震灾害的防范等方面。
地震学研究者通过观测地震活动、分析地震数据、建立数学模型等方式,探究地震的成因和发生机制,以期预测地震并减少地震灾害的影响。
四、学习科目地震学专业的学习科目主要包括地球物理学、地质学、数学、物理学等学科。
此外,还要学习地震监测技术、地震数据处理与分析、地震预测方法等方面的专业课程。
五、实践应用地震学的实践应用广泛,主要包括以下几个方面:一是地震监测和预测,为灾害防范提供科学依据;二是地质工程和资源勘探,为矿产资源开发和工程建设提供技术支持;三是地球科学研究,为全球气候变化和地球演化等研究提供数据和理论支持。
六、学术组织地震学领域的学术组织主要包括国际地震学与地球内部物理学协会(IASPEI)、美国地震学会(ASE)、欧洲地球科学联盟(EGU)等。
这些学术组织定期举办学术会议和研讨活动,促进地震学领域的学术交流和合作。
七、就业前景随着社会对地震灾害防范意识的提高,地震学专业的就业前景逐渐广阔。
毕业生可以在政府机构、科研机构、高校、地质勘查和工程设计等领域就业。
他们可以在相关机构从事地震监测、预测、研究、灾害评估等方面的工作,为减轻地震灾害的影响做出贡献。
八、学科挑战尽管地震学已经取得了许多重要的成果,但仍面临一些挑战。
抗震研究进展(1--10)
(3)应用频域传递函数和荷载的傅氏谱计算体系每一
频率分量的频域解; (4)采用快速傅氏逆变换将频域解转化为时域解。
工程结构抗震分析
第三种划分方法 输入 结构 响应
(1)正演:已知输入、结构参数求响应。 (2)反演:已知响应、结构参数求输入,例如已知土的 响应和土的结构参数求基岩的地震输入。 (3)结构识别(System Identification):已知输入、结
(1)最大值的和:叠加各振型所产生的作用效应的
最大值来求总的作用效应。由于结构的各振型最大地 震响应并不发生在同一时刻,因此该计算结果过于保 守。 (2)仅取第一振型的结果:由于未考虑其他振型的
影响,结果偏于不安全。
工程结构抗震分析 ( 3 ) 平方和开方法( SRSS 法) ( Square Root of Sum Square Method):结构的各自振频率相隔较远时,振型之 间的相关性可以忽略不计,则结构地震作用效应的均方差 等于各振型地震作用效应均方差的平方和的平方根,故有
的比值为1.63;
1976年唐山地震也曾测到竖向峰值加速度达到水平峰值加速 度的数值。 统计表明:av/ah=1/2—1/3 。
工程结构抗震分析
竖向反应谱
对结构地震反应的竖向动力系数β v谱和水平动力
系数β h谱,按四类场地分类,进行统计分析,得到四
组平均反应谱。所谓动力系数β 反应谱,就是一系列单 自由度体系的最大加速度反应A与地震动峰值加速度a的 比值,与周期T的关系曲线,它等于地震影响系数α 谱 的曲线除以地震系数K。以Ⅱ类场地为例,其β v谱和
g ,m (t ) m (t ) x x g ,m (t ) x g ,m (t ) m (t )) F m( x x m g k W g x g ,m (t ) S 1 g ,m (t ) m (t ) W a W x x g g
建筑抗震设计方法的发展过程
建筑抗震设计方法的发展过程一、经验主导阶段(古代至19世纪)在建筑抗震设计方法的早期,设计主要依靠个别成功的经验和传统的施工技术。
古代的建筑抗震设计方法往往基于试错原则,通过在建筑兴建中观察和改进,探索出最有效的设计方法。
这些方法主要包括采用不同的建筑结构、增加重力荷载和地震荷载的重叠、增加建筑物的水平稳定性等。
然而,在这个时期,对地震工程知识的认知非常有限,建筑防震设计仍然处于探索的初步阶段。
二、经验和理论相结合阶段(20世纪)20世纪初,随着地震工程学的发展,人们开始试图从理论上解释地震的机理和建筑物对地震的响应。
圈定了建筑物的地震响应范围,并制定了一些建筑抗震设计指南。
在这个阶段,经验开始与理论相结合,建立了最基本的概念和原则。
比如,增加结构的刚度、提高构件和连接件的强度、采用减震和隔震技术等。
三、理论主导阶段(20世纪中期至今)20世纪中叶以后,地震工程学逐渐形成了独立的学科,抗震设计方法也在理论的指导下不断发展。
在这个阶段,地震工程学的发展以理论分析为基础,通过数学模型和计算机模拟等手段,对建筑物在地震荷载下的响应进行研究和预测。
通过大量的实验和仿真分析,建立了一系列的抗震设计准则和规范,使抗震设计从经验主导转向了理论主导。
同时,在这个阶段,结构动力学和地震工程学的发展也为抗震设计的方法提供了很多新思路。
如使用地震波传播理论、结构响应谱分析方法、时程分析方法等,来预测和评估建筑结构的地震响应。
此外,还出现了一些新技术和新材料,如钢结构、混凝土预应力结构、减震装置等,进一步大大提高了建筑物的抗震性能。
四、综合研究阶段(21世纪至今)随着科技的进步和研究的深入,抗震设计方法进入了一个综合研究的阶段。
不仅考虑到结构的抗震性能,还将建筑物的地理位置、土壤条件、耐久性等因素纳入考虑范围。
同时,综合利用数值模拟、试验研究、历史数据、经验知识等多种方法,对抗震设计方法进行修正和改进。
总结来说,建筑抗震设计方法经历了从经验主导到理论主导,再到综合研究的过程。
浅谈桥梁抗震及发展趋势
浅谈桥梁抗震及发展趋势1. 引言1.1 桥梁抗震的重要性桥梁作为重要的交通基础设施,承载着运输车辆和行人的重要任务,一旦发生地震,桥梁抗震能力的重要性就显而易见了。
地震是一种破坏性极强的自然灾害,其所带来的破坏往往是不可估量的。
在地震发生时,桥梁承受着地震波传递来的巨大力量,如果桥梁抗震能力不足,就很容易发生倒塌或严重损坏,给人们的生命和财产带来无法估量的损失。
提高桥梁的抗震能力至关重要。
只有具备良好的抗震能力,桥梁才能在地震发生时保持稳定,不受严重破坏,从而保障交通的畅通和人们的生命安全。
桥梁抗震的重要性不容忽视,需要在设计和建设过程中充分考虑和加强。
通过科学的抗震设计和技术加固措施,可以提高桥梁的抗震能力,保障桥梁在地震中的安全性和稳定性。
1.2 桥梁抗震技术的发展桥梁抗震技术的发展是跟随着现代科技的不断进步而不断完善和发展的。
随着地震频率的逐渐增加,桥梁作为城市交通的重要组成部分,其抗震性能显得尤为重要。
随着科学技术的不断发展,桥梁抗震技术也在不断创新和完善。
目前,主要的桥梁抗震技术包括减震设备的应用、结构加固技术、抗震监测技术以及新型抗震材料的应用等方面。
这些技术的发展使得桥梁在地震发生时能够更好地保护人们的生命财产安全。
在桥梁抗震技术的发展过程中,不仅要注重技术的创新和应用,还要加强对桥梁抗震设计与建设、持续推动桥梁抗震技术创新、并提高桥梁抗震能力等方面的工作。
只有这样,才能更好地保障桥梁在地震灾害中的安全性,为城市交通的正常运行提供保障。
2. 正文2.1 抗震设计原则抗震设计原则是指在桥梁设计过程中,为了提高桥梁的抗震性能和抗震能力,所需遵循的一系列设计原则。
抗震设计原则主要包括以下几个方面:1. 结构合理性:抗震设计要遵循结构合理性原则,即结构设计应符合结构力学原理,保证结构整体的稳定性和受力均匀性。
合理的结构布局和截面设计能够有效提高结构的抗震性能。
2. 质量控制:抗震设计中需要严格控制结构的质量,包括施工质量和材料质量。
《地震工程学》课件
案例二:中国汶川地震
案例四:印度尼西亚苏 门答腊地震
案例六:土耳其伊斯坦 布尔地震
案例八:意大利拉奎拉 地震
案例十:俄罗斯堪察加 半岛地震
案例一:日本阪神地震
案例三:美国旧金山地 震
案例五:智利瓦尔帕莱 索地震
案例七:墨西哥城地震
案例九:新西兰基督城 地震
经验教训:地震工程实践中常见的问题和挑战 改进措施:针对这些问题和挑战的解决方案和改进措施 案例分析:具体案例分析,包括问题描述、解决方案和改进措施 实践经验:总结实践经验,提出建议和指导
应用领域:广泛应用于建筑、桥梁、道路、水利、电力、通信等基础设施建设领域。
研究内容:地震工程学主要研究地震对建筑物、桥梁、隧道等基础设施的影响,以及如何设计和建造抗震结构。 研究方法:地震工程学采用实验、数值模拟、现场观测等多种方法,对地震作用下的结构行为进行研究。 实验方法:通过模拟地震振动的实验,研究结构在地震作用下的响应和破坏机理。 数值模拟方法:利用计算机软件,对地震作用下的结构行为进行数值模拟,预测结构在地震作用下的响应和破坏情况。 现场观测方法:通过对地震现场的观测和记录,了解地震作用下的实际情况,为地震工程学的研究提供依据。
抗震设计。
地震预测的准确性:如何更准确地预测地震的发生时间和强度
建筑物抗震性能:如何提高建筑物的抗震性能,减少地震造成的损失
地震救援和恢复:如何提高地震救援的效率,以及如何快速恢复受灾地区的正常生活
地震工程学的研究和应用:如何推动地震工程学的研究和应用,提高地震灾害的预防和应对 能力
地震监测技术的发展:提高地震监测的 准确性和实时性
汇报人:
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地震工程学()
地 震 工 程 学
书P24图
SH波(Horizontal) 瑞雷波(Rayleigh) 洛夫波(Love)
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1.体波:体波是指通过介质体内传播的波。
(1) 纵波:介质质点的振动与波的传播方向一致的波。
(2) 横波(剪切波):质点的振动方向与波传播的方向 正交的波。
地 震 工 程 学
特点是可以在所有介质中传播。 传播速度:
5
二、波动方程的基本形式 地 震 工 程 学 地 震 工 程 学
在连续波的传播问题中,可以忽略体力。
ρ
∂ 2u ∂σ x ∂τ xy ∂τ xz = + + ∂x ∂y ∂z ∂t 2
ρ
ρ
∂ 2 v ∂τ yx ∂σ y ∂τ yz = + + ∂z ∂x ∂y ∂t 2
∂ 2 w ∂τ zx ∂τ zy ∂σ z = + + ∂x ∂y ∂z ∂t 2
地震工程学
地 震 工 程 学 地 震 工 程 学
第一章 概论
一、地震工程学研究的内容
1 工程地震:潜在震源区划分,潜在地震区地震活 动性规律,地震动工程参数的选择以及这些参数的 估计,强震观测,震害现象分析等。 2 结构地震反应:建筑材料﹑地基﹑构件及结构的 动力特性,结构试验技术,结构的弹塑性地震反应 和脆性破坏机制,结构的动力可靠性理论等领域。 3 抗震减灾理论:结构抗震设计﹑结构振动控制与 减震技术﹑地震灾害预测及损失估计﹑防灾规划 等。
C1 = α = E (1 − μ ) ρ (1 + μ )(1 − 2μ )
(2—6)
地 震 工 程 学
这种波只能在固体介质中传播,液体、气体不能承受 剪切作用。因为横波的传播过程是介质质点不断受剪 变形的过程。
第17届世界地震工程大会岩土地震工程相关领域研究进展综述
东河区旅游市场管理办法第一章总则第一条为加强旅游市场管理,保护和合理开发利用旅游资源,保障旅游者和旅游经营者的合法权益,促进本区旅游业的健康发展,根据有关法律、法规,结合本省实际,制定本办法.第二条本区域内的旅游经营者和旅游者,必须遵守本办法。
第三条应从本地实际出发,制定旅游业中、长期发展规划和年度计划,并纳入国民经济和社会发展计划。
第四条鼓励企业、事业单位和个人依照本办法在本区从事旅游经营活动。
第五条旅游经营者应遵循诚实、信用、公平的原则,遵从宾客至上、优质服务的宗旨,依法经营。
第六条旅游管理部门负责本行政区域内的旅游市场管理工作。
人民政府有关部门依照职责分工,协同旅游管理部门管理旅游市场。
第二章旅游资源第七条开发旅游资源,坚持经济效益、社会效益和环境效益相统一、整体开发与局部开发相结合的原则,突出地方特色,充分发挥资源优势.第八条旅游管理部门会同有关部门对旅游景点相对集中,旅游经济效益或潜在效益较高的区域进行评估后,报市人民政府批准,划定为旅游区。
第九条除法律、法规另有规定外,新建旅游景点,应征得当地旅游管理部门同意后,按规定程序报批.旅游区的发展规划以及新建、改建、扩建的旅游基本建设项目,在报批前须经当地旅游管理部门同意。
第十条旅游区、旅游景点的建设应进行环境影响评价.建设项目应与全区旅游业总体规划相适应,建设风格应与周围环境相协调。
第十一条应采取措施,保护旅游资源和旅游环境。
任何单位和个人不得破坏旅游资源和旅游环境。
第十二条在风景名胜区、游览景点,禁止擅自采石、采矿、挖沙、取土、葬坟、采伐林木、捕猎野生动物、排放污染物、倾倒废弃物.第十三条旅游资源普查和评估工作,由旅游管理部门会同计划、建设、环境保护、宗教事务、文物管理等部门进行.第三章旅行社第十四条旅行社的设立和经营按照《旅行社管理条例》执行。
《旅行社管理条例》未规定的,按本办法执行.第十五条旅行社异地设立办事、经营机构,须经设立地的旅游管理部门批准,并报旅游管理部门备案.外国旅行社在本省设立常驻机构,以及本区旅行社在境外设立办事、经营机构,须经省旅游管理部门审核,报国务院旅游行政管理部门批准.外国旅行社在本区设立的常驻机构只能从事旅游咨询、联络、宣传活动,不得经营旅游业务.第十六条旅行社不得出租、转让《旅行社业务经营许可证》。
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地震工程学及其发展趋势研究
发表时间:2019-11-18T10:29:24.613Z 来源:《基层建设》2019年第24期作者:汤茂立1 臧秋霞2 [导读] 摘要:我国地处亚欧大陆东部,处于世界两大地震带之间,地震较为频繁且强地震也时有发生,对我国民众人身安全和经济发展造成了非常不利的影响。
1.连云港市住房和城乡建设局 222000;
2.灌云县应急管理局 222200
摘要:我国地处亚欧大陆东部,处于世界两大地震带之间,地震较为频繁且强地震也时有发生,对我国民众人身安全和经济发展造成了非常不利的影响。
地震工程学是一门防震减灾的学科,本文对地震工程学及其发展趋势进行了分析,旨在推动地震工程学的发展,降低地震的危害。
关键词:地震工程学;防震减灾;发展趋势地震是人类面临的最严重的自然灾害之一。
强烈的地震常常会给生命和财产带来巨大的损失。
中国的地震地域宽广且分散,地震频繁且强度较大。
20世纪,发生了10次以上的8级以上强度地震,如唐山大地震对唐山地区的建筑几乎造成了毁灭性的损毁;2008年汶川大地震也造成了极大的人员伤亡。
为了减少地震灾害,必须积极地开展地震预知工作并做好结构建筑物的防震工作,地震工程学正是解决这两方面问题的一门学科。
1地震工程学的研究内容、目的与意义所谓地震工程学,指的是一门研究地震理论、工学结构、地震响应、结构抗震性的学科。
其中,地震动的研究包括地震地质学的背景、强震观测、地震动的基本特性、地震动的模拟、地震受害现象的解析等;结构物的地震响应包括实验性的观测和理论解析的2个部分,抗震、防灾的理论包括抗震设计理论、结构物振动控制理论以及地震风险分析理论。
关于地震动的地震工学研究的目的是为了了解和概括地壳运动规则、地震动特性和地震受害现象,并结合地震工程学的其他研究内容,从工学的观点探索减少和控制地震灾害的方法。
抗震、防灾理论的研究目的是通过研究结构物的地震动和动态性能,来减少和控制地震灾害。
中国是地震多发国家,比如唐山、汶川等强地震给人们的生活和财产带来了巨大的损失。
对于地震灾害,首先应该实施预防措施,最基本的对策是在强化抗震方面设施,提高结构物的抗震性。
地震工程学的最终目的是,通过对地面运动规律、地震动特性以及震害现象的了解,结合地震工程学其他方面的研究,从工程学角度来探寻降低与控制地震灾害。
2地震工程学的特点
从其内容上进行分析,地震工程学涵盖了地震学、工程学和社会学(包括地震学和结构抗震)。
其研究的重点问题是震源区域的区分,潜在的震源区域的地震活动的规律,地震工程学参数的选择和参数的预估等。
地震工程的特征主要表现如下:(1)研究的重点是对强震观测、地震受害经验以及相关实验进行研究。
强震观测是地震动研究的基础,也是构造动态试验的主要基础。
(2)研究的焦点是地震活动。
结构物的地震作用与自身的动作特性密切相关。
地震活动的随机性反映了发生过程的不确定性、发生时间、位置、强度的不确定性。
因此,在必须依赖结构物延性的抗震设计中,不再有确保结构强度安全性的概念。
结构物的支撑力不仅仅给予屈服水准,还需要作为概念设计中的“设计地震力延性”设计基准的结构物的延性能。
(3)研究热点是结构非线性和复杂的地震动输入。
由于地震活动的不确定性,结构在今后的强烈地震可能会进入弹-塑性强迫震动过程,从而使得建筑物结构出现非线性损坏。
同时,随着地震记录数的增加和实验技术的开发,考虑到复杂的地震动输入(多维多点输入)的理论和实验性研究成为了这个课题的新热点。
(4)开发方向广泛应用概率论、控制理论以及规划理论。
建立基于随机振动理论的结构动力可靠性理论,建立与结构物分离、制振技术有关的结构振动控制理论,把基于灾害预测、系统运用研究和系统控制理论的防灾计划理论融为一体,从而使得地震工程学的发展推向新的阶段,在大规模系统方面展开了方向性和可控制的研究。
3目前地震工程学发展中存在的几个问题 3.1强震观测方面
1932年美国开始进行强地震观测。
现在,数以千计的地震记录在世界上可以被利用。
自1950年初以来,中国在强地震观测方面取得了巨大成果,然而中国地震工程学领域虽然发表了一系列的地震观测报告,但仍存在一些问题。
到现在为止,中国只有约300个固定站点对地震进行预测。
由于网络密度太低,很多强震都未能达到近距离主地震记录,活动观测可靠性明显不足,所以事前地震观测无法达到预期目的,地震后观测不能得到主要地震记录,现场土壤质量数据未完成。
中国很多的地震观测所都没有土壤记载。
在构造物的动态响应分析中,将与构造物相同或类似的地壳条件下得到的地震波作为地震动输入使用,最终生成强震记录。
中国现在使用的强震观测设备很早以前,其性能不能满足要求,另外,观测小组不稳定,人才严重老龄化,年轻的研究人员和技术人员数量不足以满足新的地震研究需求。
3.2结构地震反应分析方面
在地震反应分析方面,通常都会选择时程分析法,然而该方式虽然可以对结构的非弹性反应进行再现,但是在实际运用中依旧出现了一些问题:(1)给定的滞回性模型应当能够反映“层”或“成员”的实际的机械特性,但通常需要在反映机械特性的精度与计算机的容量及时序之间进行选择。
(2)每种结构输入地震动记录,只计算地震时的结构物的响应时间。
因此,一方面,为了反映建筑物的耐用年限可能受灾的地震特性,需要判断、决定选择怎样的地震动输入方式。
另一方面,为了从计算结果得到更加精准的结构响应,需要一定程度的多波输入。
因此,如何捕捉响应状态,有必要输入地震波的数量进行合理选择。
(3)动态分析需要了解结构物全部断面的几何学参数,因此时程分析法是以断面尺寸和配筋为前提的检查计算法,不能作为设计方法直接使用。
3.3结构抗震设计方面
当前结构物的抗震设计法,即响应光谱法是基于从过去的地震加速度记录中选择的统计数据,通过确定性分析法计算响应光谱。
另外,部分地考虑了地震响应的随机性,但平均响应光谱基于确定性分析法,这种方法依然是定性分析方法的范畴。
但是,由于实际的地震记录具有较大的离散性,以平均响应光谱为基础的地震记录数目较少,仅使用平均值无法反映设计时间值的可靠性。
譬如,对EL-Centro地震记录来讲结构是安全的,但是,对于将来可能发生的地震来讲,该结构却不一定是安全的。
因此,不能认为响应光谱法是令人满意的方法。
4地震工程学的几个发展趋势 4.1强震观测的发展趋势
当前,在国际上对强震观测主要可以分为下面几种趋势:(1)大震预警系统以及快速反应系统;(2)地震工程试验场;(3)提升对地震记录以及分析的重视程度。
4.2结构动力反应分析的发展趋势
对结构非弹性动力的反应进行研究,如果选择运用原始的模型,那么仅仅可以选择以层为单元开展相关分析和研究,未来可能会以单分量模型为基础对其进行研究。
另外,对于建筑墙体,可能会选择使用基于滞回特征的二维非弹性有限元分析法对其开展分析和研究。
4.3结构抗震设计发展趋势
结构抗震设计必然是未来地震工程学研究的一个重要方向,它能够提升建筑结构的抗震能力。
具体来讲,就是研究建筑结构在不同地震作用下的状态,从而使得建筑结构能够有效应对不同频度以及强度的地震。
5 结束语
综上所述,对地震工程学及其发展趋势进行研究,有助于帮助人们更加深入的了解地震以及建筑结构对地震的抗性,降低地震灾害对人们生命财产的危害,因此,对地震工程学及其发展趋势进行研究具有非常重要的意义。
参考文献:
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