地震工程学课件
合集下载
地震有关专业知识PPT课件
地面振动
岩石
最新课件
26
地震仪的工作原理
摆锤
弹簧
最新课件
27
现代地震仪
最新课件
28
三、地震的记录与定位
地震观测站
地震观测站
震中
震源
地震观测站
地震波传播时间图
• 最新课件 震中的确定
29
三、地震的记录与定位
地震仪记录下来的起伏震动的曲线，称为地震谱. 曲线上S-P为时差(纵、横波到达地震台的时间差).
震级每提高1级，大地振动增大 10 倍, 能量释放增加30 倍。 已测到的最大地震为里氏9.0级。
最新课件
34
里氏震级
震级
剧震：几乎是毁灭性 的，人员大量死亡 大震：严重经济损 失，人员大量死亡 强震：造成数十亿美元 的破坏，人员死亡 中震：财产毁坏
轻震：部分财产毁坏
小震：人有感觉
无感地震
最新课件
最新课件
41
最新课件
全球地震分布与 板块边界的关系
全球地震的绝大多数 发生在板块边界（提 供了地震释放总能量 的95% ） 板块内部的地震常常 与古板块边界或造山 带有关
42
板块俯冲与贝尼奥夫带
岩石圈
深震
中震
岛弧
海沟
浅震
软流圈
最新课件
• 贝尼奥夫带: • 海沟开始向大
陆方向深处倾 斜延伸的地震 震源深度面。 是板块的汇聚 边界。（活动 大陆边缘）
1999.8
最新课件
6
第一节 地震的含义及有关地震描述术语
二、地震描述术语
断层崖
• 1）震源：震动发 生的地方
地震波
• 2）震中：震源在 地表的垂直投影
《地震工程》课件
地震的成因：地壳运动、火山活动、地下水变化等
地震的分类：构造地震、火山地震、塌陷地震、人工地震等
地震的震级：根据地震释放的能量大小进行划分，如里氏震级、矩震级等
地震的烈度：根据地震对地面和建筑物的影响程度进行划分，如麦加利地震烈度、欧洲地震烈度 等
地震波的传播和影响
地震波类型：纵波、横波、面波
进行结构动力分析
结构抗震性能评估
地震工程结构分析的目的：评 估结构的抗震性能
结构抗震性能评估的方法：采 用地震模拟、结构分析等方法
结构抗震性能评估的内容：包 括结构强度、刚度、稳定性等
结构抗震性能评估的应用：用 于设计、施工、维护等阶段， 确保结构的抗震性能达到要求
结构减震和隔震技术
减震技术：通过改变结构本身的特性，如增加阻尼、改变刚度等，来减小地震对结构的影 响。
地震工程案例分析
历史大地震的影响和教训
1976年唐山大地震：造成 ห้องสมุดไป่ตู้4万人死亡，经济损失巨大
1923年关东大地震：造成 14万人死亡，经济损失巨大
1906年旧金山大地震：造成 30万人无家可归，经济损失 巨大
2008年汶川大地震：造成8 万人死亡，经济损失巨大
2011年日本大地震：造成 1.5万人死亡，经济损失巨大
隔震技术：通过在结构与基础之间设置隔震层，如橡胶垫、铅芯橡胶垫等，来减小地震对 结构的影响。
减震技术的优点：可以减小地震对结构的影响，提高结构的抗震性能。
隔震技术的优点：可以减小地震对结构的影响，提高结构的抗震性能，同时可以减小地震 对室内人员的影响。
结构健康监测和加固
结构健康监测：通过监测设备实时监测结构健康状况，及时发现问题 加固方法：采用加固材料和加固技术，提高结构抗震能力 加固效果评估：通过模拟地震试验，评估加固效果 加固实例：介绍实际工程中的加固案例，展示加固效果
地震的分类：构造地震、火山地震、塌陷地震、人工地震等
地震的震级：根据地震释放的能量大小进行划分，如里氏震级、矩震级等
地震的烈度：根据地震对地面和建筑物的影响程度进行划分，如麦加利地震烈度、欧洲地震烈度 等
地震波的传播和影响
地震波类型：纵波、横波、面波
进行结构动力分析
结构抗震性能评估
地震工程结构分析的目的：评 估结构的抗震性能
结构抗震性能评估的方法：采 用地震模拟、结构分析等方法
结构抗震性能评估的内容：包 括结构强度、刚度、稳定性等
结构抗震性能评估的应用：用 于设计、施工、维护等阶段， 确保结构的抗震性能达到要求
结构减震和隔震技术
减震技术：通过改变结构本身的特性，如增加阻尼、改变刚度等，来减小地震对结构的影 响。
地震工程案例分析
历史大地震的影响和教训
1976年唐山大地震：造成 ห้องสมุดไป่ตู้4万人死亡，经济损失巨大
1923年关东大地震：造成 14万人死亡，经济损失巨大
1906年旧金山大地震：造成 30万人无家可归，经济损失 巨大
2008年汶川大地震：造成8 万人死亡，经济损失巨大
2011年日本大地震：造成 1.5万人死亡，经济损失巨大
隔震技术：通过在结构与基础之间设置隔震层，如橡胶垫、铅芯橡胶垫等，来减小地震对 结构的影响。
减震技术的优点：可以减小地震对结构的影响，提高结构的抗震性能。
隔震技术的优点：可以减小地震对结构的影响，提高结构的抗震性能，同时可以减小地震 对室内人员的影响。
结构健康监测和加固
结构健康监测：通过监测设备实时监测结构健康状况，及时发现问题 加固方法：采用加固材料和加固技术，提高结构抗震能力 加固效果评估：通过模拟地震试验，评估加固效果 加固实例：介绍实际工程中的加固案例，展示加固效果
地震动特性与反应谱ppt课件
整理版课件
26
与时域中的上述自相关函数描述相对应,在频 域中最重要的二阶统计数字特征是功率谱密度
函数(简称功率谱或谱密度),这一函数定义为自 相关函数的傅里叶变换,即:
Sx()
Rx
(
)ei
d
Rx
(
)
1
2
S
()ei
d
S(w)表示过程方差在频律w及其邻域内的分布 强度；或者过程功率在频率域内的分布函数。
振频率。
地震仪与强震加速度仪在原理上的差别就是在这 两个系数的不同。适当选择这两个系数可以使上式 中左端三项中的某一项远大于其它两项，从而使仪 器记录摆的相对位移分别代表地面运动的位移、速 度和加速度。
整理版课件
12
4.1.2 强震观测现状
强震观测是地震工程学的基础之一。自强震加速度仪出 现50余年来，强震观测记录有力地推动了地震工程学的发 展，正是在强震记录的基础上，产生了地震反应谱理论， 发展了随机振动理论，加深了对地震动特性的认识，促进 了结构动力反应分析技术的形成和振动台试验技术的实现。
整理版课件
25
随机过程x(t)的自相关函数定义为任意两个 不同状态x(t1)和x(t2)的原点相关距：
Rx(t1,t2)Ex(t1)x(t2)
二维概率分
布密度
x1x2px(x,t1;x2,t2)dx1dx2
相关函数描述了随机过程两个状态之间在时域 上的相关程度。一般，如果过程中不考虑周期份 量，则相关函数是时间差[t2-t1]的衰减函数。
3
探测地球与探测西瓜
整理版课件
4
全球地震台网分布
目前，全球已经建立了覆盖比较良好的地震观测网 络，可以实时监测确定地球任何角落发生的地震。
东南大学《工程结构抗震与防灾》课件
地震作用最大的方向 = -1.040 (度)
东南大学《工程结构抗震与防灾》 课件
东南大学土木工程学院
国家精品课程《工程结构抗震与防灾》课件
各类建筑结构的地震作用
质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平 地震作用下的扭转影响；其他情况，应允许采用调整地 震作用效应的方法计入扭转影响。
8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构，9度时的高 层建筑，应计算竖向地震作用。
第2章 结构抗震计算
§2-1 计算原则 §2-2 地震作用 §2-3 设计反应谱 §2-4 振型分解反应谱法 §2-5 底部剪力法 §2-6 时程分析法 §2-7 竖向地震作用 §2-8 结构抗震验算
东南大学《工程结构抗震与防灾》 课件
东南大学土木工程学院
国家精品课程《工程结构抗震与防灾》课件
结构抗震计算的基本步骤
考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y 方向的平动系数、扭转系数
振型号 周 期 转 角
平动系数 (X+Y) 扭转系数
1 1.5059 178.50 0.65 ( 0.65+0.00 ) 0.35
2 1.3294 0.56 0.37 ( 0.37+0.00 ) 0.63
3 1.1881 89.33 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00
不规则结构——平面不规则
位移比：在规定的水平力作用下，楼层的最大弹性水平位 移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位移（或层间 位移）平均值的1.2倍。
东南大学《工程结构抗震与防灾》 课件
东南大学土木工程学院
国家精品课程《工程结构抗震与防灾》课件
不规则结构——平面不规则
凹凸不规则
控制凹凸不规则就是控制房屋局部的外伸长度。 结构平面上的两端相距太远，地震时由于输入相位差容
地震工程教学课件第九讲
②弯矩空间→截面可能承受的双轴弯矩值的所有组合。 其中任一点代表截面的一种受力状态
③初始开裂曲面→弯矩空间中，弹性阶段与开裂阶段的 分界曲面。
2）变形强化规则
3）塑性流动法则和本构关系 4）加、卸载条件 5）应用上述模型
的计算结果与
实验结果的对
比
二 柱端并联弹簧模型
1. 基本概念
用四个角部弹簧来模拟钢筋和混凝土的刚度，用一核 心弹簧来模拟柱核心受压钢筋混凝土的刚度，并在平截面 假定的前提下确定模型的主要参数。
主要适用以剪切变形为主的结构，如框架等。以 结构或构件开裂、屈服将骨架曲线分为三折线。其卸 载曲线可用指数曲线表示。
三 武田三线性模型（Takeda） 1）适用：以弯曲破坏为主的结构或构件 2）三线性模型分解
3）特点：（与克拉夫相比） ①考虑开裂所引起的构件刚度降低，骨架曲线取为三折线
②卸载退化刚度规律与克拉夫模型近似，取为
1）适用：钢ห้องสมุดไป่ตู้混凝土受弯构件
2）退化模型： kr ky m
3）特点：
y
α—刚度退化指数
①较好地反映了钢筋混凝土构件构件性能的影响
②次滞回规则和主滞回规则相同
③骨架曲线可根据实际需要取为平顶和坡顶两种，对坡顶
屈服后刚度常取屈服前刚度的5%~10%
克拉夫模型不同参数计算比较
2. 退化三线性模型
②确定恢复力模型的方法： 1）实验拟合法（目前采用的主要方法） 2）系统识别法 3）理论计算法 实验拟合法——根据实验散点图，采用一定的数学模型，
定量地确定出骨架曲线和不同控制下的标准滞回环；然后将 骨架曲线和各标准滞回环结合起来组成恢复力曲线。并利用 不同控制变形下的标准滞回环相比较确定反复加载时的刚度 退化规律。
③初始开裂曲面→弯矩空间中，弹性阶段与开裂阶段的 分界曲面。
2）变形强化规则
3）塑性流动法则和本构关系 4）加、卸载条件 5）应用上述模型
的计算结果与
实验结果的对
比
二 柱端并联弹簧模型
1. 基本概念
用四个角部弹簧来模拟钢筋和混凝土的刚度，用一核 心弹簧来模拟柱核心受压钢筋混凝土的刚度，并在平截面 假定的前提下确定模型的主要参数。
主要适用以剪切变形为主的结构，如框架等。以 结构或构件开裂、屈服将骨架曲线分为三折线。其卸 载曲线可用指数曲线表示。
三 武田三线性模型（Takeda） 1）适用：以弯曲破坏为主的结构或构件 2）三线性模型分解
3）特点：（与克拉夫相比） ①考虑开裂所引起的构件刚度降低，骨架曲线取为三折线
②卸载退化刚度规律与克拉夫模型近似，取为
1）适用：钢ห้องสมุดไป่ตู้混凝土受弯构件
2）退化模型： kr ky m
3）特点：
y
α—刚度退化指数
①较好地反映了钢筋混凝土构件构件性能的影响
②次滞回规则和主滞回规则相同
③骨架曲线可根据实际需要取为平顶和坡顶两种，对坡顶
屈服后刚度常取屈服前刚度的5%~10%
克拉夫模型不同参数计算比较
2. 退化三线性模型
②确定恢复力模型的方法： 1）实验拟合法（目前采用的主要方法） 2）系统识别法 3）理论计算法 实验拟合法——根据实验散点图，采用一定的数学模型，
定量地确定出骨架曲线和不同控制下的标准滞回环；然后将 骨架曲线和各标准滞回环结合起来组成恢复力曲线。并利用 不同控制变形下的标准滞回环相比较确定反复加载时的刚度 退化规律。
《地震》PPT【优质课件】
《地震》PPT【优质课件】
地震
六年级上册
《地震》PPT【优质课件】
《地震》PPT【优质课件】
感受震动
• 实验一
两人一组，朝相反的方向各拉纸的 一端，直到纸被拉断。
• 实验二
两人一组，各拿筷子的一端，用力 将筷子压弯，直到筷子折断。
《地震》PPT【优质课件】
《地震》PPT【优质课件】
认识地震
地震 是因为地 壳中的岩 层发生破 裂产生振 动而引起 的。
现 代 地 震 监 测 仪
人们对地震的研究
《地震》PPT【优质课件】
《地震》PPT【优质课件】
地震发生时
大地震发生前总会出现一些 异常现象。
人们把观察到的那些与地震 发生有密切联系的异常现象称为 地震前兆。
《地震》PPT【优质课件】
《地震》PPT【优质课件】
震前有预兆
1.地下水异常。
井水是个宝， 前兆来得早。 无雨水质浑， 天旱井水冒。 水位变化大， 翻花冒气泡。 有的变颜色， 有的变味道。
《地震》PPT【优质课件】
《地震》PPT【优质课件】
震前有预兆
2.动物异常：震前动物有预兆，密切监 视最重要。
骡马牛羊不进圈， 鸭不下水狗狂叫。 老鼠搬家往外逃， 鸽子惊飞不回巢。 冰天雪地蛇出洞， 鱼儿惊惶水面跳。
《地震》PPT【优质课件】
《地震》PPT【优质课件】
震前有预兆
3.地光和地声：地光和地声是地震前或地 震时从地下或地面发出的光亮及声音，是 重要的临震预报。
3. 美术创作与教育领域工匠精神表现 的侧重 点不同 ，前者 侧重于 绘画技 能的继 承发展 方面， 后者侧 重于作 品所渗 透的创 造力和 求真精 神中。 4. 培育美术创作领域工匠精神需要创 作者从 两方面 着手： 即提高 手头功 夫；保 持艺术 创作的 定力， 坚守艺 术审美 价值， 拒绝畸 形市场 诱惑。
地震
六年级上册
《地震》PPT【优质课件】
《地震》PPT【优质课件】
感受震动
• 实验一
两人一组，朝相反的方向各拉纸的 一端，直到纸被拉断。
• 实验二
两人一组，各拿筷子的一端，用力 将筷子压弯，直到筷子折断。
《地震》PPT【优质课件】
《地震》PPT【优质课件】
认识地震
地震 是因为地 壳中的岩 层发生破 裂产生振 动而引起 的。
现 代 地 震 监 测 仪
人们对地震的研究
《地震》PPT【优质课件】
《地震》PPT【优质课件】
地震发生时
大地震发生前总会出现一些 异常现象。
人们把观察到的那些与地震 发生有密切联系的异常现象称为 地震前兆。
《地震》PPT【优质课件】
《地震》PPT【优质课件】
震前有预兆
1.地下水异常。
井水是个宝， 前兆来得早。 无雨水质浑， 天旱井水冒。 水位变化大， 翻花冒气泡。 有的变颜色， 有的变味道。
《地震》PPT【优质课件】
《地震》PPT【优质课件】
震前有预兆
2.动物异常：震前动物有预兆，密切监 视最重要。
骡马牛羊不进圈， 鸭不下水狗狂叫。 老鼠搬家往外逃， 鸽子惊飞不回巢。 冰天雪地蛇出洞， 鱼儿惊惶水面跳。
《地震》PPT【优质课件】
《地震》PPT【优质课件】
震前有预兆
3.地光和地声：地光和地声是地震前或地 震时从地下或地面发出的光亮及声音，是 重要的临震预报。
3. 美术创作与教育领域工匠精神表现 的侧重 点不同 ，前者 侧重于 绘画技 能的继 承发展 方面， 后者侧 重于作 品所渗 透的创 造力和 求真精 神中。 4. 培育美术创作领域工匠精神需要创 作者从 两方面 着手： 即提高 手头功 夫；保 持艺术 创作的 定力， 坚守艺 术审美 价值， 拒绝畸 形市场 诱惑。
防震科普知识课件PPT
加强防震减灾科 普宣传和教育
提高公众防震意识是防震减 灾工作的重要环节。建议加 强防震减灾科普宣传和教育 ，通过多种形式普及地震知 识和防震减灾技能，提高公 众的防震意识和自救互救能 力。
完善应急救援体 系
应急救援是减轻地震灾害损 失的关键环节。建议完善应 急救援体系，加强应急救援 队伍建设，提高应急救援能 力和效率。同时，加强应急 物资储备和调配，确保救援 工作的顺利进行。
01
通过课堂教育、宣传栏、演练等多种形式，普及防震减灾知识
，提高师生员工的防震意识。
紧急疏散演练
02
定期组织紧急疏散演练，让师生员工熟悉疏散路线和避难场所
，提高应对地震等突发事件的能力。
建筑物抗震性能评估
03
对学校等公共场所的建筑物进行抗震性能评估，及时加固改造
存在安全隐患的建筑。
个人自救互救技能培养
地震次生灾害及其危害
次生灾害类型
包括火灾、水灾、毒气泄漏、瘟疫等。
危害
地震次生灾害可能加重地震直接灾害的损失，造成人员伤亡和财产损失。例如，火灾会烧毁房屋和财 产，造成人员伤亡；水灾会冲毁道路、桥梁和农田等；毒气泄漏和瘟疫则可能引发公共卫生危机。
地震灾害风险评估方法
历史资料分析法
通过分析历史地震资料，评估 未来地震发生的概率及其可能
普及防震减灾知识，提高公众的地震安全 意识和自救互救能力。
地震灾害风险评估与区划
地震保险制度
开展地震灾害风险评估和区划工作，为制 定科学合理的防震减灾策略提供依据。
建立地震保险制度，为受灾群众提供经济 补偿和重建支持。
应急救援体系建设
应急指挥体系
建立统一领导、分级负责、属地管理、 条块结合的应急指挥体系，确保地震应
地震ppt课件
、防寒保暖用品等，以备不时之需。
地震应急救援
总结词
在地震发生后，迅速启动应急救援机制，组织力量进 行救援和抢险工作。
详细描述
地震应急救援包括及时向有关部门报告灾情，组织救 援队伍开展搜救工作，提供医疗救治、安置受灾群众 等，确保受灾群众得到及时有效的救助。
05
地震的历史与现状
历史大地震
唐山大地震
06
地震的未来展望
地震预测的挑战与机遇
挑战
地震预测的准确性和可靠性一直是科学界面临的难题，由于地震的复杂性和不确定性， 预测地震仍然是一个巨大的挑战。
机遇
随着科技的不断进步和研究的深入，科学家们正在不断探索新的方法和手段，以提高地 震预测的准确性和可靠性，为减轻地震灾害提供更有力的支持。
减轻地震灾害的新方法与技术
组织地震应急演练和培训，让公众了解如何在地震发生时 采取正确的应对措施，减少人员伤亡和财产损失。
感谢您的观看
THANKS
新方法
利用大数据和人工智能技术，对 地震数据进行深度分析和挖掘， 以发现更多的地震前兆和规律， 提高预测的准确性。
新技术
研发新型的地震监测设备和预警 系统，实现更快速、准确的地震 监测和预警，为减轻地震灾害提 供更及时、有效的支持。
提高社会公众的防震减灾意识
要点一
宣传教育
要点二
应急演练
通过各种渠道和媒体，向社会公众普及地震知识和防震减 灾知识，提高公众的防震减灾意识和能力。
地震可能造成供水、供电 、通讯等基础设施瘫痪， 影响居民生活和经济发展 。
工业生产中断
地震可能造成企业生产线 停工，影响工业生产和经
地震可能造成山体滑坡、 地面塌陷等自然景观破坏 。
地震应急救援
总结词
在地震发生后，迅速启动应急救援机制，组织力量进 行救援和抢险工作。
详细描述
地震应急救援包括及时向有关部门报告灾情，组织救 援队伍开展搜救工作，提供医疗救治、安置受灾群众 等，确保受灾群众得到及时有效的救助。
05
地震的历史与现状
历史大地震
唐山大地震
06
地震的未来展望
地震预测的挑战与机遇
挑战
地震预测的准确性和可靠性一直是科学界面临的难题，由于地震的复杂性和不确定性， 预测地震仍然是一个巨大的挑战。
机遇
随着科技的不断进步和研究的深入，科学家们正在不断探索新的方法和手段，以提高地 震预测的准确性和可靠性，为减轻地震灾害提供更有力的支持。
减轻地震灾害的新方法与技术
组织地震应急演练和培训，让公众了解如何在地震发生时 采取正确的应对措施，减少人员伤亡和财产损失。
感谢您的观看
THANKS
新方法
利用大数据和人工智能技术，对 地震数据进行深度分析和挖掘， 以发现更多的地震前兆和规律， 提高预测的准确性。
新技术
研发新型的地震监测设备和预警 系统，实现更快速、准确的地震 监测和预警，为减轻地震灾害提 供更及时、有效的支持。
提高社会公众的防震减灾意识
要点一
宣传教育
要点二
应急演练
通过各种渠道和媒体，向社会公众普及地震知识和防震减 灾知识，提高公众的防震减灾意识和能力。
地震可能造成供水、供电 、通讯等基础设施瘫痪， 影响居民生活和经济发展 。
工业生产中断
地震可能造成企业生产线 停工，影响工业生产和经
地震可能造成山体滑坡、 地面塌陷等自然景观破坏 。
建筑结构抗震ppt课件
第一章 绪论
建筑结构抗震设计
烈度表
分为1-12度（不同的国家的分度方法不同）
中国地震烈度表
分项：人的感觉，大多数房屋震害程度，其他现象， 加速度(水平向)厘米/秒² ，速度(水平向)厘米/秒
I度：为无感觉，损坏一个别砖瓦掉落墙体微细裂缝； 河岸和松软土上出现裂缝。
第一章 绪论
建筑结构抗震设计
VI （6）度：惊慌失措，仓惶逃出；饱和砂层出现喷砂冒 水。地面上有的砖烟囱轻度裂缝、掉头；加 速度63厘米/秒² 。
第一章 绪论
建筑结构抗震设计
（多遇烈度）
.55度
（设防烈度）
度左右
（罕遇烈度）
第一章 绪论
设计地震分组
6度近震
设计地震分组是新规范新提 出的概念，用以代替旧规范设计 近震、设计远震的概念。 6度远震
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 比中小级震级近震中距的 情况严重的多。
第一章 绪论
建筑结构抗震设计
板块说：
大陆漂移假说：它是德国气象学家魏格纳（Wegener） (1880～1930年)在讲课中提出来的。
这一假说在约10年时间内没有受到地质界的重视。在 1922年2月16日有一篇评述魏格纳的书的一无人署名的短文， 发表于著名的科学杂志《自然》上，说“该书直接应用了物 理学原理，但遭到许多地质学家的强烈反对”。
建筑结构抗震设计
震级是一次地震强弱的等级。
现国际上的通用震级表示为
里氏震级。（Richter）
查尔斯·里 克特（1900～
用标准的地震仪在距震中100km19处85年记） 录 最大水平位移A（以µm=10-6 m计）。
震级M=logA
地震ppt课件免费
叫方法等。
掌握自救互救技能
自救技能
学习在地震发生时如何快速躲避、保护自己，以 及被困时如何保持生存。
互救技能
了解在地震发生后如何进行互救、救援，包括正 确使用救援工具、救援注意事项等。
心理调适
提供地震灾害后的心理调适方法，帮助受灾者缓 解心理压力、重建可能发生的地震。
地震预警系统
01
02
03
地震监测网络
利用大量地震监测仪器， 实时监测地壳运动。
数据处理中心
对收集到的数据进行快速 处理，分析出地震发生的 时间、地点和震级等信息 。
预警发布系统
将分析结果通过广播、电 视、手机短信等方式快速 传递给公众，以便及时采 取避震措施。
地震预防措施
建筑抗震设计
塌陷地震
总结词
由地下空洞或矿井塌陷引起的地震。
详细描述
塌陷地震是由于地下空洞或矿井塌陷而引起的地震。这种地震通常发生在矿井开 采或地下工程较为发达的地区，如中国、澳大利亚等国家。
人工地震
总结词
由人为活动如地下核爆炸、大规模爆 炸等引起的地震。
详细描述
人工地震是由于人为活动如地下核爆 炸、大规模爆炸等引起的地下震动。 这种地震通常发生在人类活动较为密 集的地区，如城市、工业区等。
地震 PPT 课件
目录 CONTENT
• 地震的基本知识 • 地震的形成原因 • 地震的预测与预防 • 地震的危害与影响 • 地震的救援与重建 • 地震的安全教育
01
地震的基本知识
地震的定义
地震
地球内部岩层在地壳运动过程中 发生突然破裂，释放出集聚的能
量，形成地面的震动和变形。
地震波
地震发生时，会以震源为中心向四 周传播的弹性波，分为体波和面波 两类。体波包括纵波和横波，面波 为在地表传播的波。
掌握自救互救技能
自救技能
学习在地震发生时如何快速躲避、保护自己，以 及被困时如何保持生存。
互救技能
了解在地震发生后如何进行互救、救援，包括正 确使用救援工具、救援注意事项等。
心理调适
提供地震灾害后的心理调适方法，帮助受灾者缓 解心理压力、重建可能发生的地震。
地震预警系统
01
02
03
地震监测网络
利用大量地震监测仪器， 实时监测地壳运动。
数据处理中心
对收集到的数据进行快速 处理，分析出地震发生的 时间、地点和震级等信息 。
预警发布系统
将分析结果通过广播、电 视、手机短信等方式快速 传递给公众，以便及时采 取避震措施。
地震预防措施
建筑抗震设计
塌陷地震
总结词
由地下空洞或矿井塌陷引起的地震。
详细描述
塌陷地震是由于地下空洞或矿井塌陷而引起的地震。这种地震通常发生在矿井开 采或地下工程较为发达的地区，如中国、澳大利亚等国家。
人工地震
总结词
由人为活动如地下核爆炸、大规模爆 炸等引起的地震。
详细描述
人工地震是由于人为活动如地下核爆 炸、大规模爆炸等引起的地下震动。 这种地震通常发生在人类活动较为密 集的地区，如城市、工业区等。
地震 PPT 课件
目录 CONTENT
• 地震的基本知识 • 地震的形成原因 • 地震的预测与预防 • 地震的危害与影响 • 地震的救援与重建 • 地震的安全教育
01
地震的基本知识
地震的定义
地震
地球内部岩层在地壳运动过程中 发生突然破裂，释放出集聚的能
量，形成地面的震动和变形。
地震波
地震发生时，会以震源为中心向四 周传播的弹性波，分为体波和面波 两类。体波包括纵波和横波，面波 为在地表传播的波。
一维场地地震反应分析ppt课件
aIj (t) aI (t j ), t j jt, j 0,1 ~~, J -1
6
其中离散间隔总数J=T/△t,利用矩形积分公式，上式可计算为
1 J 1
AIk
J
aIj exp(iwkt j )
j0
AIk
1 J
J 1
aIj
j0
exp( i2kj)
J
由此可以得到
aIj
J 1 k 0
AIk
aI (t) aI (t nT) n 0,1,2 ~~~
aI '(t)
0t T
5
将周期函数aI(t)展开成傅里叶级数
aI (t) AIk exp( iwkt)
式中
k
AIk
1 T
T 0
aI
(t) exp(iwkt)dt
wk k • 2f , f 1/ T
为了近似地计算傅里叶谱AIk，将aI(t)以时间步距△t离散化，
在地震工程中通常将覆盖土层和下卧基岩简化为力学性质竖向 成层变化，但横向为均匀的半无限空间。同时假定地震输入是 垂直向上入射的平面剪切波，因此土层地震反应可以用一维波 动模型分析。
土层地震反应分析的一维力学模型
1
土层模型如上图，N-1个土层覆盖在基岩均匀半无 限空间之上，各覆盖层厚度、介质质量密度和剪切 模量分别为hn.pn和un。采用局部坐标系并将z轴的 坐标原点设置在各层上界面，正方向垂直向下。
设第N层的入射地震波位移为 U1(z) EN exp( ikN z)
式中kN
cN
, cN
uN 分别为基岩的波数和波速 pN
第n层的地震波位移的频域一般解可以表示为
Un (z) En exp( ikn z) Fn exp( ikn z)
抗震PPT幻灯片课件
地下采空区属于危险地段。
不利于抗震的地段：软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，陡 坡，陡坎，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土 层（含故河道、疏松的断层破碎带、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基），高含 水量的可塑黄土，地表存在结构性裂缝等。
15
1.2 选择有利于抗震的场地 有利地段：一般是指位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均匀中硬 场地土。 在选择高层建筑的场地时，应尽量建在基岩或薄土层上，或应建在具 有较大“平均剪切波速”的坚硬场地土上，以减少输入建筑物的地震 能量，从根本上减轻地震对建筑物的破坏作用。
楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位 移（或层间位移）平均值的1.2倍
结构平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%
楼板局部不连续 楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于该层楼板典
型宽度的50%,或开洞面积大于该层楼面面积的30%，或较大的楼层错层
b 0.5B
大大不足,率先破坏；3.水平地震作用下,柔而长的楼板产生可观的竖向运动等。
19
20
地震区的高层建筑，平面以方形、矩形、圆形为好；正六边 形、正八边形、椭圆形、扇形也可以。
不宜采用有较长翼缘的L形、T形、U形、H形、Y形等平面形状。 高层规程的规定：
设防烈度 L / B
６、７度 ≤6.0
l / Bmax
Ki3
Ki2 Ki1 Ki
Ki 0.7Ki1
Ki
0.8( Ki1
Ki2 3
Ki3 )
沿竖向的侧向刚度不规则（有柔软层） 竖向抗侧力构件不连续
25
立ห้องสมุดไป่ตู้不规则类型
不利于抗震的地段：软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，陡 坡，陡坎，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土 层（含故河道、疏松的断层破碎带、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基），高含 水量的可塑黄土，地表存在结构性裂缝等。
15
1.2 选择有利于抗震的场地 有利地段：一般是指位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均匀中硬 场地土。 在选择高层建筑的场地时，应尽量建在基岩或薄土层上，或应建在具 有较大“平均剪切波速”的坚硬场地土上，以减少输入建筑物的地震 能量，从根本上减轻地震对建筑物的破坏作用。
楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位 移（或层间位移）平均值的1.2倍
结构平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%
楼板局部不连续 楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于该层楼板典
型宽度的50%,或开洞面积大于该层楼面面积的30%，或较大的楼层错层
b 0.5B
大大不足,率先破坏；3.水平地震作用下,柔而长的楼板产生可观的竖向运动等。
19
20
地震区的高层建筑，平面以方形、矩形、圆形为好；正六边 形、正八边形、椭圆形、扇形也可以。
不宜采用有较长翼缘的L形、T形、U形、H形、Y形等平面形状。 高层规程的规定：
设防烈度 L / B
６、７度 ≤6.0
l / Bmax
Ki3
Ki2 Ki1 Ki
Ki 0.7Ki1
Ki
0.8( Ki1
Ki2 3
Ki3 )
沿竖向的侧向刚度不规则（有柔软层） 竖向抗侧力构件不连续
25
立ห้องสมุดไป่ตู้不规则类型
地震ppt 课件
震灾害对人员和财产的损失。
05
地震科学研究与展望
地震科学研究的重要性
减轻地震灾害损失
通过科学研究，提高对地震成因、预测和防范的 认识，有助于减少地震造成的生命和财产损失。
保障社会经济发展
地震科学研究有助于制定合理的防震减灾措施， 为经济建设和社会发展提供安全保障。
提高人类生存能力
通过地震科学研究，提高人们对地震灾害的应对 能力，增强生存信心和自救互救能力。
当前地震研究的主要方向
地震预测与预警
研究地震前兆、探索地震预测方法，提高预 警系统的准确性和时效性。
地震地质与地球物理
研究地震发生的地球物理过程和地质构造背 景，揭示地震成因和分布规律。
地震工程与结构抗震
研究地震对建筑结构的破坏机理，发展新型 抗震结构和减震技术。
地震社会学与风险管理
研究地震对社会经济、心理和环境等方面的 影响，制定有效的风险管理策略。
上较严重的地震灾害之一。
地震灾害的教训与启示
加强地震预警和应急响应机制建设
01
建立高效的地震预警系统，提高应急响应能力，减少地震灾害
造成的损失。
提高建筑抗震能力
02
加强建筑抗震设计，提高建筑物的结构安全性能，减少建筑物
在地震中的损坏和倒塌。
加强防灾减灾宣传教育
03
普及地震知识，提高公众的防灾意识和自救互救能力，减轻地
04
地震案例分析
历史大地震回顾
唐山大地震
1976年唐山市发生7.8级 地震，造成约25万人死亡 ，是新中国成立以来最严 重的地震灾害。
日本关东大地震
1923年日本关东地区发生 7.9级地震，造成约10万人 死亡，是日本历史上最严 重的地震灾害。
《地震反应谱》课件
新材料与新结构
随着新型材料和结构的出现，研究其在地震作用下的反应 特性，对于完善地震反应谱理论具有重要意义。
多维地震动输入
目前地震反应谱主要考虑水平地震动输入，未来研究可以 扩展到多维地震动输入，包括竖向和扭转分量，以更全面 地评估结构的抗震性能。
跨学科合作
加强地震工程学与其他相关学科（如物理学、数学、生物 学等）的合作，从多角度深入研究地震反应谱的内在机制 和影响因素。
人工智能技术
人工智能技术在数据处理、模式识别 等方面具有优势，未来可以应用于地 震反应谱的计算和分析中，提高计算 效率和准确性。
复杂结构体系的研究
高层建筑
随着城市化进程的加速，高层建 筑的数量不断增加，对高层建筑 的地震反应谱研究将更加深入。
地下结构
地下结构如地铁、隧道等在地震 作用下的反应与地面结构有所不 同，未来将加强这方面的研究。
详细描述
在结构抗震设计中，地震反应谱用于描述结 构在地震作用下的反应特性，包括加速度、 位移、速度和加速度谱等。这些数据可以帮 助工程师评估结构的抗震性能，并优化结构 的设计，提高其抵抗地震的能力。
结构健康监测
总结词
结构健康监测是另一个地震反应谱的重要应 用领域，通过实时监测结构的反应谱数据， 可以及时发现结构的损伤和异常，保障结构 的安全。
地震反应谱的重要性
总结词
地震反应谱是抗震设计的基础，有助于确定结构在地震作用下的响应和破坏程度。
详细描述
地震反应谱在抗震设计中扮演着至关重要的角色。通过分析地震反应谱，工程师可以了解结构在不同频率的地震 作用下的响应特性，从而有针对性地进行结构设计和优化。这对于确保结构在地震发生时能够保持稳定，避免或 减少破坏具有重要意义。
科学《地震》课件
国际经验交流
加强与国际救援组织的协调合作，共 享资源和技术支持。
学习借鉴国际上的成功经验和做法， 提高地震救援和重建工作的水平。
国际资金援助
呼吁国际社会提供资金援助，支持灾 后重建工作。
06
地震的未来展望
科技在地震研究中的应用
地震监测技术
利用现代科技手段，如卫星遥感 、地磁、地电等，提高地震监测
的精度和时效性。
地震预测模型
借助大数据和人工智能技术，建立 更精确的地震预测模型，提高地震 预警的准确性和时效性。
地震模拟与仿真
利用计算机模拟技术，模拟地震发 生的过程和影响，为地震防范和应 急救援提供决策支持。
提高公众对地震的认识和防范意识
宣传教育
通过媒体、网络、宣传册等多种 渠道，普及地震知识，提高公众
地震可能导致山体滑坡、地面塌陷等，改变 自然景观。
生态平衡破坏
地震可能破坏生态环境，影响生物多样性。
05
地震救援与重建
地震救援
01
02
03
救援队伍组织
迅速组织专业的救援队伍 ，包括消防、医疗、搜救 等人员，进行现场救援。
救援设备配备
配备先进的救援设备，如 生命探测仪、破拆工具、 医疗急救设备等，提高救 援效率。
科学《地震》ppt课 件
目 录
• 地震概述 • 地震的形成原因 • 地震的预测与预防 • 地震的影响与后果 • 地震救援与重建 • 地震的未来展望
01
地震概述
地震的定义
总结词
地震是由于地球内部的地壳运动或板块间的相互作用而产生的自然现象。
详细描述
地震是由于地球内部的岩层在地壳运动过程中发生断裂，释放出积蓄的能量而 产生的。这种能量以地震波的形式传播，对地表和建筑物造成破坏。
《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。
感谢观看
THANKS
展
当前地震工程学面临的主要挑战
01
02
03
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：
,
汇报人：
01
02
03
04
地震知识ppt课件
加强地震科普宣传
提高公众对地震的认识和应对 能力，加强地震预警信息的传 播和普及。
投资地震研究
加大对地震研究的投入，推动 地震监测、预测和减灾技术的
创新和发展。
04 地震案例分析
唐山大地震
唐山大地震是中国历史上一次非常严重的地震，造成了大量的人员伤亡 和财产损失。该地震发生在1976年，震级为7.8级，震中位于唐山市区附 近。
总结词
了解地震的分类和分布有助于更好地预 测和应对地震灾害。根据不同的分类标 准，地震可以分为多种类型，如浅源地 震、深源地震、构造地震等。同时，地 震的分布也有一定的规律，主要集中在 环太平洋地震带、欧亚地震带等地区。
VS
详细描述
根据不同的分类标准，地震可以分为多种 类型。根据震源深度，地震可以分为浅源 地震（震源深度小于60公里）、中源地 震（震源深度在60-300公里之间）和深 源地震（震源深度大于300公里）。根据 成因，地震可以分为构造地震、火山地震 、塌陷地震等类型。此外，根据地震的分 布规律，地震主要集中在环太平洋地震带 、欧亚地震带等地区，这些地区的地壳构 造活动较为活跃，容易发生地震灾害。
掌握应急避险技能
在地震发生时，应保持冷静，迅 速采取正确的避险姿势和避险措 施，如躲在桌子下、关闭火源等
。
学习自救互救知识
了解如何进行自救和互救，掌握 心肺复苏等基本的急救技能，以
便在地震后及时进行救援。
及时报警求助
在地震后应尽快报警求助，并告 知地震的地点、震级等信息，以 便专业救援队伍及时赶到现场进
唐山大地震造成了大量建筑物倒塌和损坏，道路、桥梁等基础设施也遭 到了严重破坏。由于当时的经济条件和科技水平有限，救援工作面临很
大的困难。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 地震成因
– 宏观背景——板块构造运动 – 局部机制——断层说（弹性回跳说、粘滑说）
• 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
热带气旋（飓风、台风）、地震、洪涝、雷暴与龙卷风、 雪暴、火山爆发、热浪、雪崩、滑坡、潮汐与海啸
中国是受灾最严重的国家之一
灾重：地震（7/17次5万人， 4/4次20万人） 分布广 成灾比率高
back
地震灾害频仍
灾害日趋频繁
产生自然灾害的直接原因——自然现象 产生自然灾害的结构原因—— “社会”本身的弱点
back
4
强震观测记录的作用
• 是地震工程学赖以发展的数据基础 • 是研究地震动特性的数据基础 • 是推动地震力理论发展的重要因素
– 几乎每一次关于地震动特性认识的提高和地震力理论的 变革其根本原因都可归结为对强震观测记录的深入分析
• 是结构地震反应分析的输入形式 • 是推动结构抗震理论进入反应谱阶段和向动力阶段
地震工程学
Earthquake Engineering
李英民
博士、教授
65121430
liyingmin@
地震工程学
• 1 地震工程学概述 • 2 地震学基础知识 • 3 工程地震——地震作用与灾害 • 4 结构地震反应分析 • 5 工程抗震与结构抗震设计 • 6 几个专题
1 地震工程学概述
back
2.1 地球内部构造
• 几何形状与尺寸 • 内部构造
– M面和G面 – 三大圈层
• 物理性质
比重、温度、压力、etc
back
2
2.2 板块构造运动
• 板块构造运动学说 • 六大板块
– 欧亚大陆板块 – 太平洋板块 – 美洲板块 – 非洲板块 – 印澳板块 – 南极板块
back
2.3 地震成因和类型
back
强震观测的现状
• 始于1932年美国 • 1933年获得首次记录（美国长滩地震） • 60年代以前，以结构为主 • 60年代以后，加强了地表和近地表地震动的观测 • 1985年，全世界供布设7000台，日美各3000台 • 全世界已取得可用记录达上万条 • 世界最大峰值加速度记录2.3g（加拿大） • 中国最大地震动记录0.54g（云南）
back3.1 地震动观测• 地震动观测仪器 • 强震观测台网 • 强震观测的现状 • 强震观测记录的作用
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 放大器
–运动方程——用拾震器的位移表示地面运动
记录器
mx’’+cx’+kx=-mxg’’ x’’+2EWx’+W2x=-xg’’
back
3
2.7 地震波动理论
• 地震波类型
– 体波（运动特点、对结构作用）
• 纵波——压缩波——P波 • 横波——剪切波——S波
– 面波
• 瑞雷波——R波 • 乐夫波——L波
• 地震波动理论
back
3 工程地震（地震作用）
• 3.1 地震动观测 • 3.2 震级与烈度 • 3.3 地震地面运动特性 • 3.4 地震地面运动模拟 • 3.5 地震灾害
论、规划论
back
1.5 地震工程学与相关学科的关系
• 地震工程学与地震学 • 地震工程学与土木工程 • 地震工程学与社会学
back
2 地震学基础知识
2.1 地球内部构造 2.2 板块构造运动 2.3 地震成因和类型 2.4 几个有关名词 2.5 地震分布 2.6 地震观测与度量 2.7 地震波动理论
灾情日趋严重
城市“黑洞”现象日益加剧 生命线系统的脆弱
近年来的五大自然灾害
火山爆发、地震、风灾、陨石袭击、温室效应
back
1
1.2 地震工程学的发展概况
静力阶段 反应谱阶段 动力阶段
back
1.3 地震工程学的研究内容
地震动
地震地质背景、强震观测、地震动特性、地震动 模拟、震害分析
工程结构地震反应
过渡的重要因素
back
3.2 震级与烈度
• 震级 • 烈度
back
地震震级
• 含义——一次地震释放能量大小的度量 • 多种震级定义
仪器
使用者
地震 强弱
运转 方式
记录速 度
放大倍 数
记录量
记录 内容
设置地 点
通频带
目的
地震仪
地震工 作者
弱震
连续
慢
高
位移
到时差、 初相
基岩
窄、 低频
震源、介质、 传播规律
强震仪
抗震工 作者
强震
自动 触发
快
低
加速度
全过程
场地、 宽、 结构 高低频
地震动、结构 振动特性
back
强震观测台网
• 地震动衰减台阵 • 区域地震动台阵 • 断层地震动台阵 • 结构地震动台阵 • 地震动差动台阵 • 地下地震动台阵
1.1 地震灾害简述 1.2 地震工程学的发展概况 1.3 地震工程学的研究内容 1.4 地震工程学的特点 1.5 地震工程学与相关学科的关系
back
1.1 地震灾害简述
地球与地震并存
地震灾害严重 地震灾害频仍
抗震防灾是有效的
back
地震灾害严重
世界地震灾害严重
简况 世界十大自然灾害（据联合国，1947-1980）
抗震试验、理论分析
InputSystemOutput
抗震减灾理论
抗震设计理论、结构振动控制理论、地震危险性 分析、震害预测理论、防灾规划、灾害控制理论
back
1.4 地震工程学的特点
• 研究基础——强震观测、震害经验与 试验研究
• 研究重点——地震作用 • 研究热点——结构非线性与复杂地震
动输入 • 发展方向——广泛应用概率论、控制
• 震源 • 震中 • 震源深度 • 震源距 • 震中距
back
2.5 地震分布
• 世界地震带
– 环太平洋地震带 – 欧亚地震带
• 中国地震环境
– 地震构造运动背景 – 10个地震区 – 中国地震的基本特征
back
世界地震带
• 环太平洋地震带 • 欧亚地震带
2.6 地震观测与度量
• 地震观测 • 地震度量
布设方式：线布状设布在设某潜建几地在区筑十表发域物至及震内不几地断（同百下层上高米几辐百附度十射公近处-20线里0米上）处 目的：地巨近结震大场构动地衰区震的随减的动反空深规地、应间度律震相的、动源关变地资机性化震料制、传、土播场结效地相应影互响作用 举例：美北台日国京湾本加阿圣饭SM州拉安店A斯德、RT加列天-1斯津、断医SM层院A台R阵T-2
– 宏观背景——板块构造运动 – 局部机制——断层说（弹性回跳说、粘滑说）
• 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
热带气旋（飓风、台风）、地震、洪涝、雷暴与龙卷风、 雪暴、火山爆发、热浪、雪崩、滑坡、潮汐与海啸
中国是受灾最严重的国家之一
灾重：地震（7/17次5万人， 4/4次20万人） 分布广 成灾比率高
back
地震灾害频仍
灾害日趋频繁
产生自然灾害的直接原因——自然现象 产生自然灾害的结构原因—— “社会”本身的弱点
back
4
强震观测记录的作用
• 是地震工程学赖以发展的数据基础 • 是研究地震动特性的数据基础 • 是推动地震力理论发展的重要因素
– 几乎每一次关于地震动特性认识的提高和地震力理论的 变革其根本原因都可归结为对强震观测记录的深入分析
• 是结构地震反应分析的输入形式 • 是推动结构抗震理论进入反应谱阶段和向动力阶段
地震工程学
Earthquake Engineering
李英民
博士、教授
65121430
liyingmin@
地震工程学
• 1 地震工程学概述 • 2 地震学基础知识 • 3 工程地震——地震作用与灾害 • 4 结构地震反应分析 • 5 工程抗震与结构抗震设计 • 6 几个专题
1 地震工程学概述
back
2.1 地球内部构造
• 几何形状与尺寸 • 内部构造
– M面和G面 – 三大圈层
• 物理性质
比重、温度、压力、etc
back
2
2.2 板块构造运动
• 板块构造运动学说 • 六大板块
– 欧亚大陆板块 – 太平洋板块 – 美洲板块 – 非洲板块 – 印澳板块 – 南极板块
back
2.3 地震成因和类型
back
强震观测的现状
• 始于1932年美国 • 1933年获得首次记录（美国长滩地震） • 60年代以前，以结构为主 • 60年代以后，加强了地表和近地表地震动的观测 • 1985年，全世界供布设7000台，日美各3000台 • 全世界已取得可用记录达上万条 • 世界最大峰值加速度记录2.3g（加拿大） • 中国最大地震动记录0.54g（云南）
back3.1 地震动观测• 地震动观测仪器 • 强震观测台网 • 强震观测的现状 • 强震观测记录的作用
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 放大器
–运动方程——用拾震器的位移表示地面运动
记录器
mx’’+cx’+kx=-mxg’’ x’’+2EWx’+W2x=-xg’’
back
3
2.7 地震波动理论
• 地震波类型
– 体波（运动特点、对结构作用）
• 纵波——压缩波——P波 • 横波——剪切波——S波
– 面波
• 瑞雷波——R波 • 乐夫波——L波
• 地震波动理论
back
3 工程地震（地震作用）
• 3.1 地震动观测 • 3.2 震级与烈度 • 3.3 地震地面运动特性 • 3.4 地震地面运动模拟 • 3.5 地震灾害
论、规划论
back
1.5 地震工程学与相关学科的关系
• 地震工程学与地震学 • 地震工程学与土木工程 • 地震工程学与社会学
back
2 地震学基础知识
2.1 地球内部构造 2.2 板块构造运动 2.3 地震成因和类型 2.4 几个有关名词 2.5 地震分布 2.6 地震观测与度量 2.7 地震波动理论
灾情日趋严重
城市“黑洞”现象日益加剧 生命线系统的脆弱
近年来的五大自然灾害
火山爆发、地震、风灾、陨石袭击、温室效应
back
1
1.2 地震工程学的发展概况
静力阶段 反应谱阶段 动力阶段
back
1.3 地震工程学的研究内容
地震动
地震地质背景、强震观测、地震动特性、地震动 模拟、震害分析
工程结构地震反应
过渡的重要因素
back
3.2 震级与烈度
• 震级 • 烈度
back
地震震级
• 含义——一次地震释放能量大小的度量 • 多种震级定义
仪器
使用者
地震 强弱
运转 方式
记录速 度
放大倍 数
记录量
记录 内容
设置地 点
通频带
目的
地震仪
地震工 作者
弱震
连续
慢
高
位移
到时差、 初相
基岩
窄、 低频
震源、介质、 传播规律
强震仪
抗震工 作者
强震
自动 触发
快
低
加速度
全过程
场地、 宽、 结构 高低频
地震动、结构 振动特性
back
强震观测台网
• 地震动衰减台阵 • 区域地震动台阵 • 断层地震动台阵 • 结构地震动台阵 • 地震动差动台阵 • 地下地震动台阵
1.1 地震灾害简述 1.2 地震工程学的发展概况 1.3 地震工程学的研究内容 1.4 地震工程学的特点 1.5 地震工程学与相关学科的关系
back
1.1 地震灾害简述
地球与地震并存
地震灾害严重 地震灾害频仍
抗震防灾是有效的
back
地震灾害严重
世界地震灾害严重
简况 世界十大自然灾害（据联合国，1947-1980）
抗震试验、理论分析
InputSystemOutput
抗震减灾理论
抗震设计理论、结构振动控制理论、地震危险性 分析、震害预测理论、防灾规划、灾害控制理论
back
1.4 地震工程学的特点
• 研究基础——强震观测、震害经验与 试验研究
• 研究重点——地震作用 • 研究热点——结构非线性与复杂地震
动输入 • 发展方向——广泛应用概率论、控制
• 震源 • 震中 • 震源深度 • 震源距 • 震中距
back
2.5 地震分布
• 世界地震带
– 环太平洋地震带 – 欧亚地震带
• 中国地震环境
– 地震构造运动背景 – 10个地震区 – 中国地震的基本特征
back
世界地震带
• 环太平洋地震带 • 欧亚地震带
2.6 地震观测与度量
• 地震观测 • 地震度量
布设方式：线布状设布在设某潜建几地在区筑十表发域物至及震内不几地断（同百下层上高米几辐百附度十射公近处-20线里0米上）处 目的：地巨近结震大场构动地衰区震的随减的动反空深规地、应间度律震相的、动源关变地资机性化震料制、传、土播场结效地相应影互响作用 举例：美北台日国京湾本加阿圣饭SM州拉安店A斯德、RT加列天-1斯津、断医SM层院A台R阵T-2