哈工大地震工程工程地震部分第五章强地
抗震规范4~5章强条解读
本条在2008年局部修订时提升为强制性条文。（条文说明P295）
4．1．9 本条属于强制性条文。
4．1．9本条属于强制性条文。
勘察内容应根据实际的土层情况确定：有些地段，既不属于有利地段也不属于不利地段，而属于一般地段；不存在饱和砂土和饱和粉土时，不判别液化，若判别结果为不考虑液化，也不属于不利地段；无法避开的不利地段，要在详细查明地质、地貌、地形条件的基础上，提供岩土稳定性评价报告和相应的抗震措施。
场地地段的划分，是在选择建筑场地的勘察阶段进行的，要根据地震活动情况和工程地质资料进行综合评价。对软弱土、液化土等不利地段，要按规范的相关规定提出相应的措施。
场地类别划分，不要误为“场地土类别”划分，要依据场地覆盖层厚度和场地土层软硬程度这两个因素。其中，土层软硬程度不再采用89规范的“场地土类型”这个提法，一律采用“土层的等效剪切波速”值予以反映。（条文说明P296）
4．3．2 地面下存在饱和砂土和饱和粉土时，除6度外，应进行液化判别；存在液化土层的地基，应根据建筑的抗震设防类别、地基的液化等级，结合具体情况采取相应的措施。
注：本条饱和土液化判别要求不含黄土、粉质黏土。
4．4．5 液化土和震陷软土中桩的配筋范围，应自桩顶至液化深度以下符合全部消除液化沉陷所要求的深度，其纵向钢筋应与桩顶部相同，箍筋应加粗和加密。
4 8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑，应计算竖向地震作用。
注：8、9度时采用隔震设计的建筑结构，应按有关规定计算竖向地震作用。
5．1．3 计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载的组合值系数，应按表5．1．3采用。
大工19秋《工程抗震》大作业题目及要求
大工19秋《工程抗震》大作业及要求 注意：从以下五个题目中任选两个进行解答（注意：从题目一、二中选择一道计算题，并从题目三、四、五中选择一道问答题，分别进行解答，不可同时选择两道计算题或者问答题）；解答前，需将所选题目复制（使老师明确你所选的题目）。
题目一：底部剪力法。
钢筋混凝土5层框架经质量集中后计算简图如下图所示，各层高均为3m ，集中于各楼层的重力荷载代表值分别为：1500kN G =，2550kN G =，3580kN G =，4600kN G =，5450kN G =。
结构阻尼比0.05ξ=，自振周期为10.55s T =，Ⅰ1类场地类别，设计地震分组为第一组，抗震设防烈度为8度（设计基本地震加速度为0.30g ）。
按底部剪力法计算结构在多遇地震时的水平地震作用及地震剪力。
3580kN=2550kN=1500kN=（a ）计算简图4600kN=5450kN=题目二：振型分解反应谱法。
某3层钢筋混凝土框架结构，阻尼比0.05ξ=，部分尺寸如下图所示。
各楼层重力荷载代表值为11200kN G =，21000kN G =，3650kN G =，场地土Ⅱ类，设防烈度8度（设计基本地震加速度为0.20g），地震分组在第二组。
现算得前3个振型的自振周期为10.68sT=，20.24sT=，30.16sT=，振型如下图所示。
试用振型分解反应谱法求该框架结构的层间地震剪力标准值。
3212.1481.7351.000 1.000 1.000-1.138 1.4670.139-1.316（a）框架（b）计算简图（c）第一振型（d）第二振型（e）第三振型题目三：怎样判断土的液化？如何确定土的液化严重程度，并简述抗液化措施。
题目四：什么叫鞭端效应？设计时如何考虑这种效应？题目五：多高层钢筋混凝土结构抗震设计的防震缝设计有哪些要求？作业具体要求：1. 封面格式（见文件最后部分）封面名称：大连理工大学《工程抗震》大作业，字体为宋体加黑，字号为小一；姓名、学号、学习中心等字体为宋体，字号为小三号。
哈工大地震工程课件工程地震部分第六人造
次生灾害防范实例
总结词：通过实际案例，了解次生灾害的防范措施和应对方法。
唐山大地震后引发的大火造成了严重的人员伤亡和财产损失。通过加强消防管理和 应急救援，可以有效地减少火灾造成的损失。
汶川地震后引发的泥石流灾害造成了大量人员伤亡和财产损失。通过加强监测和预 警，以及采取适当的防范措施，可以有效地减少泥石流造成的损失。
哈工大地震工程课件 工程地震部分第六讲
目录
CONTENTS
• 地震成因与分类 • 地震工程概述 • 地震灾害与防灾减灾 • 工程抗震设防与加固 • 地震现场应急处置与次生灾害防范 • 地震工程案例分析
01 地震成因与分类
地震成因
01
02
03
04
构造地震
由于地下深处岩层错动、破裂 引起的地震。这种地震发生的
建立预警系统
通过地震监测和预警系统，提前预警地震发 生，为应急救援争取时间。
开展宣传教育
加强公众对地震灾害的认识，提高防灾意识 和自救互救能力。
制定应急预案
制定科学合理的应急预案，明确应急救援流 程和责任分工。
地震应急救援
快速响应
地震发生后，相关部门应迅速启动应急预案 ，组织救援力量赶赴灾区。
物资保障
新西兰基督城大地震工程案例分析
新西兰基督城大地震概况
新西兰基督城大地震发生于2010年9月4日，震级为7.1级，震中位于新西兰南岛基督城市区附近。地震造成了大量建 筑物倒塌和损坏，造成了严重的人员伤亡和经济损失。
新西兰基督城大地震工程案例分析
新西兰基督城大地震后，大量建筑物倒塌，其中以砌体结构和木结构为主。分析这些建筑物的倒塌原因，主要是因为 结构设计不合理、施工质量差、材料强度不足等原因所致。
大工13秋《工程抗震》辅导资料一
工程抗震辅导资料一主题：第一章绪论（第1—3节）学习时间：2013年9月30日－10月6日内容：这周我们将学习第一章中的第1—3节，这部分主要介绍地震相关概念以及地震灾害学说，下面整理出的框架供同学们学习，希望能够帮助大家更好的学习这部分知识。
一、学习要求1、掌握构造地震、震中、震源等概念；2、了解地震波和地震动三要素3、掌握震级和烈度、基本烈度的概念；4、了解地震灾害和地震破坏作用。
二、主要内容（一）地震与构造地震1、地震的类型与成因地震是一种自然现象，按照地震的类型与成因可分为：（1）构造地震——由于地壳运动，推挤地壳岩层使其薄弱部位发生断裂错动而引起的地震。
构造地震发生的数量多，破坏性大，影响范围广，是地震工程的主要研究对象。
（2）火山地震——由火山爆发，岩浆猛烈冲出地面而引起。
（3）诱发地震——水库蓄水、地下核爆炸等。
（4）陷落地震——地表或地下岩层，如石灰岩地区较大的地下溶洞或古旧矿坑等，突然发生大规模的陷落和崩塌所引起的小范围内的地面震动。
2、构造地震的成因（1）断层说地下岩石受到长期的构造作用积累了应变能。
当积累的能量超过一定限度时，地下岩层突然破裂，形成断层；或者是沿已有的断层发生突然的滑动，释放出很大的能量，其中一部分以地震波的形式传播出去，形成地震。
（2）板块构造说地球表面的岩石层是由许多板块组成的。
由于板块下岩流层的对流运动使板块进行刚体运动，从而使板块之间相互挤压和顶撞，致使其边缘附近岩石层脆性破裂而引发地震。
（二）我国的地震形势1、我国地处（西）环太平洋地震带、欧亚地震带。
环太平洋地震带是世界上地震最活跃的地带，全球80％的地震，发生在这条带上。
欧亚地震带上发生的地震占全球的15％左右。
2、我国是内陆地震最多的国家之一。
我国大陆7级以上的地震占全球大陆7级以上地震的三分之一，因地震死亡人数占全球的二分之一。
全国有41％的国土、一半以上的城市位于地震基本烈度七度或七度以上地区，六度或六度以上地区占国土总面积的79％。
大工19秋《工程抗震》大作业题目及要求标准答案
大工19秋《工程抗震》大作业题目及要求标准答案XXX《工程抗震》大作业研究中心：姓名：学号：题目二：底部剪力法。
一个六层钢筋混凝土框架结构建造于基本烈度为7度的区域，场地为Ⅱ类，设计地震分组为第二组。
结构首层层高为4m，其余各层层高为3m。
经质量集中后，各楼层G1=900kN，G2=G3=G4=G5=700kN，G6=650kN。
重力荷载代表值分别为：该结构的基本周期为0.65s，阻尼比为ξ=0.05.求各层水平地震作用标准值。
解：根据题目可知，抗震设防烈度为7度（由于题目没有给出基本地震加速度的值，一般理解为0.15g），且为多遇地震。
查《建筑设计抗震规范》表5.1.4-1表可得：a max=0.08.由题目可知，设计地震分组为第二组，Ⅱ类场地类别，查《建筑设计抗震规范》表5.1.4-2表可得：Tg=0.40s。
钢筋混凝土结构阻尼比题目已给出，为ξ=0.05，则水平地震影响系数曲线衰减系数为：γ=0.9+（0.05-ξ）/(0.3+6ξ)=0.9阻尼比调整系数为：η2=1+(0.05-ξ)/(0.08+1.6ξ)=1则：α1=（Tg/T1）rη2αmax=（0.40/0.65）0.9×1.0×0.08≈0.05由于T1=0.65s＞1.4Tg=1.4×0.40=0.56s，0.35<Tg=0.40s≤0.55.查《建筑设计抗震规范》表5.2.1表可知，δn=0.08T1+0.01=0.08×0.65+0.01≈0.06总水平地震作用标准值为：FEk=α1Geq=0.05×（900+700+700+700+700+650）×85%=184.88KN各楼层水平地震作用标准值为：Fi=GiHiFEk(1-δn)/∑GjHj (i=1,2,3，n)GjHj=900×4+700×7+700×10+700×13+700×16+650×19=KN ·mF1k=[900×4×184.88×(1-0.06)]/=12.99KNXXX[700×7×184.88×(1-0.06)]/=17.69KNXXX[700×10×184.88×(1-0.06)]/=25.27KNXXX 32.84KN。
工程地震(地震现象)PPT精品文档
确定的平面
的夹角
Z
d S X i
R
波射线
波阵面的法线，代表 波的传播方向。
视速度 V* = d/dt 真速度 V = dR/dt
V* ＞V V / V* = sin i 29
地震微观现象——地震波
地震波
Seismic
震源扰动在地球介质中传播形成的弹性波
wave
在地球介质内部传播的地震波——自由波
– 体波 Body wave SV波—质点振动在 纵波（P — Primary wave）质播质传方点入S点播H向振射振方波动一面动向—致方内方正质向。。向交点与与 。振波波动的的与传
25
26
27
地震微观现象——地震波
Y
O 水平面
X
28
地震微观现象——地震波
地面 O
地
波前
震
任一时刻在介质空间
h
波
中分割已经扰动和未
传
被扰动区域的曲面。
播
等相位面
F
的
经过相同的传播时间
几
震源扰动所到达的空 间点构成的曲面。
何
描
波阵面
述
扰动区中的一系列等 相位面。
入射面
入射角 i
入射线与界面法线 入射线与界面法线
because of their inertia — while the frame and the paper roll are moved by
atphneend vraiebhcroearatdivnsygtwhgeroigwuhnatvdwe. fiothrmasn. attached pen hangs from the frame.
From Wikipedia, the free encyclopedia /wiki/Earthquake
地震学基础-强地振动及其观测完整版本
最新课件
10
• 1962年以广东新丰江水库地震的监测为契机，中国开始了强 震观测工作。此后地震局、各行业和高等院校陆续布设强震观 测台网。台湾的强震台网建设始于1972年。
• 1980年中国数字强震动台网建成，强震观测覆盖大陆30个省、 自治区和直辖市。目前，中国数字强震动台网是在21个国家 地震重点监视防御区内建设的具有遥测功能的数字强震台网， 其中包括8个一级重点监视防御区，台网密度平均每600平方 公里一台；13个二级重点监视防御区，台网密度达到平均每 1800平方公里一台；五个大城市（北京、天津、兰州、乌鲁 木齐和昆明）的烈度速报台网设速报子台370个，子台平均密 度可达每50平方公里一台。
埃尔森特罗强震记录
①宽频带型：是常见的地震动时程，一般得自中等距离的坚硬土层场地，没有突出
的优势分量或频率 。
最新课件
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加速度/cm/s 2
帕克菲尔德强震记录
amax=479.6cm/s2 vmax=78.1cm/s
dmax=26.5cm
-20
②脉冲型：一般得自 震源附近的基岩或坚 硬土层场地，大震近 场尤其明显，一般某 个方向分量大于另一 个分量。余震的近场 地震动往往是短周期 脉冲。
固态数字仪 原始记录
感光相纸 原始记录
胶片(负片) 原始记录
数据回放格式转换
数字化采样（数字化）
记录校正 计算速度、位移
计算反应谱、傅立叶谱
产最品新数课据件入库
15
5.2 强地震动特性和参数
不同强震加速度记录的振幅、频率成分和持 续时间（合称强地震动三要素）有很大差别，分 析这些特点，解释造成差别的原因，根据研究成 果模拟和预测强地震动，是工程地震研究的目标。
工程地震学复习资料
1.论述烈度的含义；媒体报道中时常出现“某某建筑物可抗7级大地震”的说法，此说法是否准确，简述对此说法的理解。
烈度：用于标度地震引起地震震动及其影响的强弱强度，以人的感觉、器物反应、房屋结构和地表破坏程度综合评定，反应的是一定地域范围内的平均水平。
媒体报道的“能够抵御7级大地震”的说法是不准确的，应该是“可抗地震烈度为Ⅶ”。
地震的震级是基于某次地震释放的能量计算得到的，而烈度主要受震级、距离、震源深度、地质构造、场地条件等多种因素的影响。
量度地震能量的震级对应一次地震只有唯一值，而一次地震不同地点有各自的烈度值。
一般情况下，震源附近的震中烈度最高，震源越浅，烈度越大，场地条件和地质构造是烈度分布变得不规则。
2.什么是地震的原生灾害和次生灾害？地震原生灾害：指由地震引起的原生现象，如地震断层错动，大范围地面倾斜、升降和变形，以及地震波引起的地面震动等所造成的直接后果，也称地震直接灾害。
地震次生灾害：指在强烈地震发生后，自然以及社会原有的状态被破坏，造成的山体滑坡，泥石流，海啸，水灾，瘟疫，火灾，爆炸，毒气泄漏，放射性物质扩散对生命产生威胁等一系列的因地震引起的灾害，统称为地震次生灾害。
3. 简述砂土液化现象及其破坏结果。
砂土液化：是指饱和砂土在动力作用（如地震）下的特殊现象，使得地基丧失承载力、且失稳而引起土体大范围流动或滑移。
破坏结果：（1）垂直方向①因地基丧失承载力导致房屋等结构发生倾斜或倾倒②因液化而浮力增加导致下水道的检查井、排灌设施等埋地或半埋地型结构物上浮破坏。
③液化土因剪切变形而压缩，产生沉降。
（2）水平方向①土体大面机流动破坏。
②水平侧向变形破坏。
③在水平往复振动作用下，液化层和土体形成多处裂缝或隆起，破坏埋地管道和路面。
4.产生灾难性海啸的三个要素及海啸的特点。
三要素：（1）海底大地震。
只有超过7级的海底大地震才有足够能量错断海底，而且还要产生竖向错动才能够造成水体上下振荡。
（2）地震位于深海。
哈工大地震工程课件工程地震部分第五章强地震动工程特征和地震动的衰减
“strong motion”. Probably a logical level to choose would
be about 10 cm/sec2, as the older strong-motion
instruments (accelerographs) that traditionally defined the
peak accelerations to 0.1 cm/sec2 or smaller. People at
rest are able to feel motions as small as 1 cm/sec2. In
抗震规范4-5章强条解读
抗震规范4-5章强条解读抗震强条学习4~5章4．1．6 建筑的场地类别，应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表4．1．6划分为四类，其中Ⅰ类分为Ⅰ0、Ⅰ1两个亚类。
当有可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其值处于表4．1．6所列场地类别的分界线附近时，应允许按插值方法确定地震作用计算所用的特征周期。
现在讨论为什么选择剪切波的速度来判断土的类型？1.土层剪切波速：剪切波在土层中传播的速度。
等效剪切波是实际工程中测量出来的。
这里说的剪切波就是地震横波，其质点的振动方向与波前进的方向相互垂直。
周期较长，振幅较大，使建筑物产生水平运动。
其实地震波有很多种，横波不是最强大的，最强大的，对地表建筑物影响最大的是面波。
面波又有两种不同的波，R 波和L 波，R 波在x,z 平面做与波前进方向相反的椭圆运动，L 波在XY 平面做与波前进方向垂直的蛇形运动。
而不管是R 波还是L 波 它都会有剪切的分量。
222. 根据公式：ρμμμρμ)21)(1()1(;)1(2-+-=+=E V E V P s根据弹性模量，剪切模量，泊松比的关系VS 可以简化成(公式摘自王社良主编《抗震结构设计》第3版P3，弹性模量、泊松比 剪切比 在高等教育出版社的《材料力学》上下册，里面有详细说明。
) ） 由上式可知：泊松比μ对剪切波速度影响不太大，相对稳定，而对压缩波影响很大（例如μ=0.2→0.48时）。
这种变化特征对于现场测试VP 时的要求很高，而实际上很难做到。
土可以认为是由骨架（矿物、砂粒等）与填充物（气体、液体等）组成。
剪切波不能在气体或液体中传播，即VS 只与土的骨架性质有关，而与填充特无关。
岩土的骨架和颗粒之间的连接形式，是在一定的历史时期形成的，它相对稳定。
而压缩波则不同，它可以在任何介质中传播，所以VP除了与土的压实程度和弹性常数有关外，还和岩土的含水量和人类活动等因素有关。
因此，用VS则更能客观地反映土的性质。
（资料中字体倾斜且画线的是我自己总结和理解的，且总结并不来源于规范。
哈工大地震工程课程题库（2015）
哈工大地震工程课程题库（2015）地震工程课程要点（2015）目录地震工程课程要点（2015） (1)参考资料： (2)1.导论、成因、地震度量 (2)2.地震动观测和数据处理 (3)3.地震动特征和地震动衰减 (4)4.影响结构反应的重要参数 (5)5.单自由度结构的地震反应 (7)6.结构非弹性地震反应谱 (8)7.地震反应分析的动力方法 (9)8.地震反应静力方法 (10)9.地震危险性和结构易损性 (10)10基于性态的地震工程方法 (11)11设计地震和抗震设防标准 (11)参考资料：哈工大地震工程课件Chopra 结构动力学教材网上的地震工程知识点汇编以及相关参考文献1.导论、成因、地震度量1.1地震成因地震发生被认为由板块的大规模的地球构造运动过程造成。
1.2断层岩层的两部分向相反的方向运动，构造运动产生应变能在两部分的接触面断裂时释放。
变形的两部分回弹、震动直至平衡，此时地震产生。
该过程即为著名的回弹理论。
与此同时，产生的破裂称为断层（或断裂）。
1.3地震波，地震动（自己总结）：（1）地震的能量以波的形式向外传播，称为地震波。
地震波分为体波和面波（2）由地震波引起的地面振动称为地震动1.4烈度（1）烈度：某区域地表和各类建筑物遭受一次地震影响的平均．．破坏强弱程度（2）等震线：同一次地震影响下破坏程度（或烈度）相同的各点的连线”或“一次地震造成的地震烈度的分区图。
（3）烈度异常：1）在某烈度区内会后少数地区的烈度高于或低于烈度区的烈度2）影响因素：地形地貌，场地土质条件，地下水埋藏深度，当地房屋抗震性能差异。
（4）烈度的衰减：在一定震级下，烈度随距离的变化规律。
（5）综合等震线图：1）将一个大区域历次地震的等震线资料综合在一张图上，显示各地区遭遇过的最大烈度，该图称为该地区的地震综合等震线图。
2）可为人们认识强烈地震的空间分布特征、地震活动的强度(尤其是强弱的上限)与地质构造条件的关系和各地区地震影响场特征等提供重要信息。
地震工程教学课件第五讲
—— ——
5.2.5 钻孔测速法 当场地狭窄，下容许拉很长的测线时可以使用此法。它是利用直达波的
原理，沿钻孔测量直达波沿深度的时距曲线。当地基土分成若干明显的层次 时，相应的时距曲线是一折 线，其中某一段的斜率即可代表该层土的传播 速度。这样就可以得到分层速度柱状图。
5.3 砂土液化
1.概念：孔隙水压力增加到与剪切面上的法向压力接近或相等时，
1.概念
①土层的地震效应（土层剪应力） ②土层液化特性（液化的应力比） ③土层的地震动反应分析——通过各种精确方法进行 ④一旦知道了土层的液化比，同时又估计了地震时的剪应力，
那么就不难对土层是否发生液化作出正确估计。
2.液化应力比的确定
3. 地震时土层剪应力的估计
① 理论分析 1）建模→按土层简化为多质点体系 2）分析方法：a、傅氏变换 b、振型叠加 c、直接积分 d、有限差分
5.1.3 滞回曲线
应用：采用了土体实测的动模量及阻尼比，分析土层的地震反应。
5.1.4 土的剪切模量和阻尼比测定
5.2 土的动力特性的现场试验
5.2.1 爆破方法（测P波）
5.2.2 落锤撞击试验（测SV波） 5.2.3 剪切波的激发和观测（测SH波）
5.2.4 稳定震源试验
①② 垂水 直平 振震 动动 测测 瑞洛 雷夫 波波
全部消除地基液化沉陷 部分消除地基液化沉陷 基础和上部结构处理
1. 全部消除地基液化沉陷
2. 部分消除地基液化沉陷 3. 基础和上部结构处理
5.4 土的动强度
5.4.1 粘性土的动强度
5.4.2 砂土的动强度
5.5 地基地震反应
1.意义： ① 有助于地震动的分析
② 研究地基的抗震性能
哈工大抗震 第1章-1
2020/10/6
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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，7.1级地震时除四根门柱外，全部坍塌。
2020/10/6
38/ 14
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 。
2020/10/6
38/ 15
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。
2020/10/6
38/ 16
唐山市河北省煤矿设计院，砖混结构的楼房 局部倒塌。
2020/10/6
38/ 17
唐山地区交通局，砖混结构的三层办公楼遭到破坏。 （此处为唐山地震重点保护遗迹之一。）
2020/10/6
极端雨量 极端气温
灾害类別
洪灾 干旱
火灾、污染（大气、 水、海洋）、核泄 漏、战争等
太高 太低 极端强风
热浪 霜冻、大风雪 台风、龙卷风
自然灾害：
地貌方面
板块活动 重力作用
地震、海啸、火山爆发 泥石流、雪崩
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 生物方面
害，对社会也会产生很 大影响等特点。
死亡人数达16403人，受伤人数达55863人，经 济损失45亿美元。
2020/10/6
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为了省钱，近年兴建的建筑物没有抗震结构，使地震的 伤亡加重。
2020/10/6
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震后现场情况
2020/10/6
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2020/10/6
38/ 25
座落在活断层上的一座二层小学教学楼被完全摧毁。
5.5地震工程地质学
1. 震级 2. 震中距 3. 地下状况 4. 地面状况
1. 地壳运动
构造地震
2. 火山喷发
火山地震
3. 崩塌
崩塌地震
4. 人工诱发水库等 诱发地震
环太平洋地震带 地中海-喜玛拉雅山地震带 大洋中脊地震带 大陆裂谷地震带
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1. 无感地震：< 3 级 2. 有感地震：3-5级 3. 破坏地震：>5级
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地震能量大小叫震级，根据震中距和地震仪 记录的震幅确定震级的大小
1. 无感地震：< 3 级 2. 有感地震：3-5级 3ห้องสมุดไป่ตู้ 破坏地震：>5级
烈度:是地震对地面的破坏程度
印度板块向北推挤欧亚大 陆，导致龙门山地应力增 加，断裂构造活动，发生 汶川地震
地震是地壳快速释放能量过程中造成震动
毁坏房屋等建筑，给人民生命财产造成巨大损失
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地应变增加，释放弹性波，引起地壳的震动
1. 震源 2. 震中 3. 震源深度 4. 震中距
地震能量大小叫震级，根据震中距和地震仪 记录的震幅确定震级的大小
地震工程学内容超级版(哈工大2015)
台阵的目的：研究不同地震作用，根据不同的需求，搭建不同形式的台阵。
台网的目的：研究地震动的空间分布。设置强度高、频度大的地震区。
反应谱影响因素：场地条件、震级、距离。土质越软，震级越大，距离越远，反应谱峰值逐渐右移。（Ⅱ类场地小震级是，反应谱值很大）
地震动衰减关系：描述地震动随震级和距离变化的关系。是最简单的预测地震动的经验关系。
地震动衰减的原因：地震的能量是一定的，但地震波的波前以球形扩散，是能量分散、减小，波在场地介质中传播，在传播过程中，场地介质消耗能量。
地震工程学内容（地震学与工程学的桥梁）：
（1）工程地震：地震基本知识、地面运动的特征、地面运动的数值模拟、地震危险性分析
（2）结构抗震：抗震基本方法、抗震分析方法、易损性分析、抗震设计方法
（3）社会服务：人员伤亡估计、经济损失估计、地震保险
震级：对地震大小的度量（准确的说是对一次地震释放应变能的度量）。包括里氏震级ML（0.8s内的面波振幅），面波震级MS（浅源地震20s内的面波振幅）、体波震级Mb（深源地震5s内的体波振幅），矩震级MW（考虑断层错动）。由于地震波传播途径的差异，同一地震在不同地点确定的震级常常不同，差别常达0.5左右，甚至超过1.0.
烈度异常：在某烈度区内会有少数地点其烈度高于或低于烈度区的烈度。
烈度异常影响因素：地形地貌条件、场地土质条件、地下水埋藏深度、当地房屋抗震性能差异
烈度衰减关系（烈度影响场）：在一定震级条件下烈度随距离变化的规律。（观察条件好数据多等震线不规则）
地震工程学chapt5（概念设计）05s6
地震工程学chapt5（概念设计）05s6地震工程学华侨大学土木工程学院郭子雄2005地震工程学华侨大学土木工程学院郭子雄2005地震工程学Earthquake Engineering第五讲抗震概念设计Contents5.1 抗震概念设计的重要性 5.2 抗震概念设计的一般原则 5.3 结构体系选择及相关规定第五讲抗震概念设计SEISMIC CONCEPTUAL DESIGN郭子雄华侨大学土木工程学院华侨大学工程结构诊断与防灾研究所地震工程学华侨大学土木工程学院郭子雄2005地震工程学华侨大学土木工程学院郭子雄20055.1 抗震概念设计的重要性结构抗震设计一般由概念设计计算设计两个过程组成，两个过程在设计中相辅相成，不可偏废。
概念设计过程计算设计过程抗震概念设计——在对地震反应规律和结构抗震性能较好掌握基础上，依据工程经验和理性判断，设计有效抗震结构体系的过程。
5.1 抗震概念设计的重要性由于“计算设计”在“地震输入”和“反应分析”两个方面均存在许多不确定问题，使得“抗震概念设计”尤为重要。
地震方面——确定未来地震未知的因素很多，以致无法在任何确定程度上定量地预测未来的未知地震。
地震震源机制和地震动的传播机理非常复杂，地震动具有强烈不确定性，很难准确预测建筑物所遭遇地震动的特性和参数。
结构分析方面——未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、非结构构件、材料时效、阻尼变化、地基变形、共同工作等多种因素。
抗震概念设计是目前工程设计高度自动化的背景下唯一具有能动性和创造性的设计过程。
地震工程学华侨大学土木工程学院郭子雄2005地震工程学华侨大学土木工程学院郭子雄2005为什么抗震概念设计重要？建筑物的破坏不仅与建筑的抗震性能有关，而且同震源机制、震级、震中距、场地条件等因素有关。
如果一味加强结构本身而忽视场地等因素，可能适得其反；由于地震的不确定性和结构地震反应的复杂性，目前关于地震及结构对地震反应，还有许多规律未被人们所认识，结构计算模型存在很大程度的简化，许多设计计算参数无法精确确定。
哈工大+地震工程课件+工程地震部分+第二章+地震危险性分析
确定性方法的步骤（2）
（3）根据选定的震级和震中距，利用地震动经验衰减关系确 定所研究场地的最大可能地面运动参数
（4）根据局部场地条件，对上述结果作一定调整。
确定性方法在地震发生强度上采用了确定性的处理方法， 而在判定潜在震源问题上，则相当于引用了地震发生在时间 上和空间上都是均匀分布的假定。但是，实际上地震无论在 发生强度、发生时间和发生位置上都具有强烈的随机性，在 时间、空间的分布上则又具有普遍的不均匀性。
Potential source area delineation
Identify and characterize (geometry and potential M) all earthquake sources capable of generating significant shaking at the site. See the figure above in which three sources are shown surrounding the site. For each source, develop the probability distribution of rupture locations within the source. [A uniform probability distribution is generally chosen, which means that earthquakes are equally likely of occurring at any point along or in the source.] Combine these distributions with the source geometry to obtain the probability distribution of source-to-site distance. [Contrast this with DSHA that assumes that the probability of occurrence is 1 at the points in each source zone closest to the site and 0 elsewhere.]
哈尔滨工业大学精品课件【工程地质】工程地质与水文地质-地震
全球地震带分布
中国地震震中分布图
印度板块与欧亚板块碰 撞，导致青藏高原隆起， 并形成喜马拉雅－地中 海地震带。
地震基本概念
震中距 震中区 极震区 震中 等震线
❖ 震源：岩石圈中发震 位置。
❖ 震源深度：震源至地 表的垂直距离。
❖ 震中：震源在地表的 垂直投影点。
❖ 震中距：地表任一点 至震中的直线距离。
❖ 震中区：地表围绕震 中一定范围、震害最 严重的地区。
❖ 极震区：强烈地震的 震中区。
震源深度 震源
震中距 震中区 极震区 震中 等震线
震源深度 震源
❖等震线【等烈度 线】：场地及建筑 物破坏程度相同的 各点连线。
❖ 震级：由震源所释放能量大小的等级，一次地震只有一 个震级。
❖ 李氏震级[M]：距离震中100km由标准地震记录仪所记 录的以微米为单位的最大振幅A的对数值，M=lgA。
建筑物破坏——丽江地震
桥梁破坏——邢台地震
建筑物破坏——通海地震
2003年新疆巴楚－伽狮地震
2003年新疆巴楚－伽狮地震
2003年新疆巴楚－伽狮地震
2003年新疆巴楚－伽狮地震
2003年新疆巴楚－伽狮地震 灾后重建
2002年1月14-15日昆仑山地震－青藏公路沿线震害
2002年1月14-15日昆仑山地震－青藏公路沿线震害
❖ 地震触发滑坡、崩塌、泥石流等，因而造成建筑物破 坏或危害工程正常运营。
砂土液化
一般情况下，作用于饱和砂土或粉土
地基上的外荷载【上覆压力和土颗粒
自 重 力 】W 由 孔 隙 水 压 力 U 和 土 颗 粒
工程地质与水文地质
地震
地震 地震灾害 地震成因类型 全球地震分布 地震基本概念 震害评估与抗震原则
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that are not designed for earthquake resistance appears
at accelerations of about 100 cm/sec2.
PGA、PGV、PGD
这类参数因为具有简单、直观的物理意义及 计算简便等优点，所以被人较早的认识和接受。
人们从静力的观点看待地震动，直观地认为最 大加速度可以作为地震动强弱的标志，因为由此 产生的侧向惯性力可代表地震动对结构的破坏作 用；这以后又发展用地震动的峰值速度和峰值位 移作为地震动强弱的标志，认为地震动的峰值速 度与地震动的能量有关，峰值位移与变形有关。
地震动反应谱(response spectrum)
单自由度弹性系统在地震动作用下最大反应 的绝对值与体系的自振特征(自振周期或频率 和阻尼比)之间的函数关系
• （日）大崎顺彦著，吕敏申、谢礼立译， 地震动的谱分析入门，地震出版社，1980
• 反应谱的算法
• Response spectra describe peak time-domain response of a suite of single-degree of freedom oscillators to the seismic excitation. Response spectra play an important role in the development of engineering designs.
均方根加速度、均方根速度和均方根位移 定义为:
RMSX ( 1 Td x2(t)dt)2 Td 0
其中：x(t)为地震动的加速度、速度或位移， Td为地震动的持时。
对于量度地震动的能量方面更为有效一些
RI AMSX2g
(0TTd1da
2Td(tx)2d(tt)dt
0
)2
AI
阿里亚斯（Arias）烈度
the Earth's gravity field, although records with such large
peak values are rare. It is less clear what threshold of
ground motion needs to be exceeded to be considered
• 持续时间(duration)，绝对持时(0.05g或 0.1g)、相对持时(5%-95%)等。
地震动幅值的统计平均变化规律
• 同样距离处，地震动幅值随着震级的增大 而增大，在大震级段加速度幅值会产生饱 和现象。
• 同震级，地震动幅值随着距离的增大而减 小，大地震在近场也会产生饱和现象。
• 土层场地，尤其是软弱场地上，地震动幅 值一般比基岩场地上大。在震中区或地震 断裂附近，基岩场地上的地震动幅值有可 能比土层场地上大。
peak accelerations to 0.1 cm/sec2 or smaller. People at
rest are able to feel motions as small as 1 cm/sec2. In
moderate magnitude earthquakes, damage to structures
• The strongest earthquake motions that have been
recorded to date have peak accelerations between 1 g
and 3 g, where 1 g (= 980 cm/sec2) is the acceleration of
Engineering Seismology (3)
Main Characteristics and Attenuation of Ground Motion
/civil/students/eqteach97/earth4.htm /civil/students/eqteach97/glossary.htm
“strong motion”. Probably a logical level to choose would
be about 10 cm/sec2, as the older strong-motion
instruments (accelerographs) that traditionally defined the
I A
2g
Td a2 (t)dt
0
谱烈度(Spectrum Intensity)
2.5
SI 0.1 Sv (T , )dT
Sv为对应阻尼比为ζ的相对速度反应谱，T为周 期，ζ常取为0或0.2，是一个客观的物理量，并不 涉及任何宏观现象。
谱烈度也是一个从能量的角度表征地震动潜在 破坏势的参数，因为Sv反映了弹性单自由度体系的 能量需要，但谱烈度一个明显的缺点就是它没有考 虑持时的影响，而持时对结构的累积损伤是很重要 的。
field are not able to resolve ground accelerations with
amplitudes smaller than this.
Modern digital
accelerographs are much more sensitive, able to resolve
最大增量速度（IV）、最大增量位 移（ID）
增量速度：加速度脉冲下的面积，实际上代表 速度变化的增量，它与质量的乘积代表结构的 动量或者相当于地震左右的冲量作用 增量位移：速度脉冲下的面积
可用来刻画近断层区域的地震动破坏势
RMSX ( 1 Td x2(t)dt)2
Td 0
RMSA 、RMSV、RMSD
• 强地震动相当复杂，只能选择其主要的特 征，地震动三要素：
• 幅值(amplitude)，最大值PGA、PGV、 PGD，有效值EPA、EPV，均方根值Arms、 Vrms、Drms，SI等；
• 频谱特征：富氏谱(Fourier spectrum)、 反应谱(response spectrum)和功率谱 (power spectrum)等；