2014岩土工程师考试辅导讲义 完整版

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地震波
场地 放大器,滤波器
软弱地基 以长周期为主,放大。 坚硬地基 以短周期为主,放大。 当建筑的自振周期与场地的周期相近 时,振动会放大,使破坏更大,相反则小。
一、地震工程


★抗震设防的基本知识 ★地震作用与地震反应谱 ★抗震设计中的场地问题 ★土的液化和震陷 ★地基基础的抗震验算
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地震波记录图
(面波) (纵波) (横波)
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地震波记录的大致分类
1 一次性冲击波:震源较浅,距震中较近,地基土坚硬 时易发生。(1965南斯拉夫斯科波里,1963利比亚) 2 中等持续时间、逐渐衰减的、极不规则的运动过程— —白噪声波。(1940.5.18美国加州记录的ELCentro波 )中等震源深度,距离不很远,坚硬土壤,无明显卓 越周期,方向不明显。 3 具有较明显的卓越周期,距离震中不很远,发生在厚 的、软弱的冲积土层上。(1967墨西哥城记录) 4 产生很激烈的沉陷、位移(几乎不晃)。发生在厚冲 积土层或液化土层。(1964日本新泻)
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多层土的固有周期
当 大时(坚硬土) T小,当h大时, s T大,场地土的固有周期与土层的坚硬程度 和土层覆盖厚度有关。 2、 场地的地震效应 场地的土层相当于一个放大器和滤波 器。地震波由各种周期的谐波分量组成。 地震波经过土层时,将放大那些与场地固 有周期相近的谐波分量,而使其它谐波分量衰减减小。
3、地震带
岩层断裂带 我国是多地震区,邯郸处于太行山断裂带。
4、地震周期性
活跃期 平静期
76年后,我国经历了十多年的平静期,从90年开始 又进入新的活跃期,已发生多起5级以上地震。 5、震源 地下地震的发源处 6、震来自百度文库、震中距、等震线 垂直于震源的地表为震中
7、浅源地震<60km 中源地震60~300km 深源地震>300km 8、地震波:
1、 震害表现:
在软弱的地基上,柔性结构(长周期)
破坏较重,刚性好的表现较好;在坚硬的
地基上,柔性结构表现较好,而刚性结构 表现不一。在坚硬的地基上,一般是结构 破坏,在软弱的地基上有结构破坏,也有 地基破坏。
2、为什么呢?这与地基的动力特性有关。
地震波在地球内部传播,地震波传至地表时的振 动强烈程度,与地震的震级、振动的频率组成、场地 土层的组成(动力参数——自振周期)有关。震害表 明,不同的建筑形式在不同的场地上的破坏程度是不 一样的。这就有必要研究建筑的场地对建筑物的地震 作用的影响,以便根据不同的场地类别采用相应的设 计参数。
(二)、场地土层的固有周期与场地的地震 效应
1、场地的固有周期模型
kn hi h2 h1 ki k2 k1
解多质点体系振动方程。
[ M ]{ x} [ K ]{ x} 0
土层的剪切摸量
i层土的剪切刚度
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G K h
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当为单一土质时,固有周期 h—土层厚度 vs—剪切波速
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7.1 抗震设防的基本知识
☆建筑抗震设防的三个水准要求 ☆基本烈度与设防烈度 ☆土的动力参数的试验方法及这些参 数的主要影响因素(略) ☆影响地震地面运动的因素 ☆场地与地基的地震效应 ☆抗震设防区划的工作内容极其对勘 察的要求
地震及地震对人类危害
抗震设计是指通过设计使结构能够抵抗一
定程度的地震所造成的破坏。
一、地震的一般知识 1、分类
构造地震: 火山地震: 陷落地震: 诱发地震:
2、构造地震的类型、成因和分布
• 成因:断层说、板块构造说……。 • 分布:世界范围——环太平洋地震带、地中海南亚地 震带;国内——属板块内地震,分布规律不十分明显 ,大体上可分为南北和东西两大地震带。 • 地震序列
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面波:vR=vL=0.9vs ,能量大,破坏大,产生颠簸摇晃。 体波:
纵波 :为压缩波 ,速度快,产生颠簸。 vp=1.67vs
横波 : vs为剪切波,速度稍慢,产生摇晃。
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二、场地的地震影响
(一)、场地的地震影响 不同场地上的建筑的震害不同。因地 震的大小和工程地质条件不同而不同。
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• 主震:最大的一次地震 • 前震:主震之前发生的地震 • 余震:主震之后发生的地震 主震型地震(能量突出) 震群型、单发型或孤立型
软弱地基上建筑震害较重的原因
1、建筑的破坏有一个过程,当建筑开裂后结构的自振周 期将加大,对于坚硬场地上的建筑来说,由于结构的 周期将远离场地的周期,故结构的地震作用将减小。 2、而软弱场地上的建筑开裂后,自振周期将靠近场地的 周期,使结构的地震作用进一步加大,故破坏严重。
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