【实用资料】工程地震ppt.ppt
合集下载
《地震与工程抗震》课件
地震工程研究已经从单一的建筑结构扩展到包括桥梁、隧道、地下结构等更广泛的结构类型。
地震工程研究已经从单纯的理论研究向实际工程应用转变，更加注重工程实践和验证。
地震工程将更加注重多学科交叉，包括物理学、数学、计算机科学等，以解决地震工程中的复杂问题。
地震工程将更加注重智能化技术的应用，如人工智能、机器学习等，以提高地震工程设计的精度和效率。
包括桥墩震断、支座脱落、梁板坠落等，这些震害都与桥梁结构的设计、施工质量和抗震构造措施有关。
桥梁结构的振动反应
02
地震发生时，桥梁结构会受到地震波的冲击而产生振动，振动的幅度和频率与桥梁结构的动力特性和地震波的特性有关。
桥梁结构的抗震设计
03
抗震设计是减轻地震灾害的关键，包括场地选择、地基处理、桥墩设计、支座系统等，这些措施能够提高桥梁结构的抗震性能，减少震害的发生。
THANK YOU
总结词
地震可以根据不同的分类标准进行分类，全球地震Байду номын сангаас要分布在环太平洋地震带和欧亚地震带。
详细描述
根据震源深度、地表地质等因素，地震可以分为浅源地震、中源地震和深源地震。全球大部分地震都分布在环太平洋地震带和欧亚地震带，这些地区的地壳构造活动较为频繁。
总结词
地震波分为体波和面波两类，它们以不同的方式和速度传播，对地表和建筑物造成不同程度的破坏。
详细描述
体波是指在地壳内部传播的波，包括纵波和横波。纵波传播速度快，但破坏力较小；横波传播速度慢，但破坏力较大。面波则是在地表传播的波，其影响范围较广，破坏力较强。地震波的传播方式和速度受到地壳结构、地下水位、地表地质等多种因素的影响。
02
工程抗震的基本概念
减轻地震灾害对人类社会造成的损失，保护人民生命财产安全。
地震常识及应对措施PPT
03
案例
思考题
1990年4月青海省共和县发生6.9级地震，一位幼儿园老师利用地震预警时间，把30个小朋友拉到自 己周围，披上被子。
结局
除了一位小朋友被甩出屋外得以生存外，其余全部遇难。如果这位老师当时叫小朋友们都躲到桌子 边，则可生还。因为房子倒塌后，桌子都是完好的，可以支撑。
PART 04
建筑物天花板因强震倒塌时，会将桌床等家具压毁，人如果躲在其中，后果不堪设想，如果人躲在桌 子床铺的旁边，家具可以先受倒塌物品的力道，让一旁的人取得生存空间。
• 一般有感地震和远震不必外逃，因为这种情况震 害都比较轻，对人身安全不会造成威胁。
03
活命 三角区
物体越结实 形成三角形 空间就越大
大床 桌子 沙发
活命 三角区
发生地震时一定要找到可以构成三角区的空间去躲避！
03
假如地震发生
你不能这样做
1、躲到桌子，床下和汽车里 2、靠墙站立或蹲下 3、站在门框边上
03
就地选择开阔地避震
• 蹲下或趴，以免摔倒； • 避开人多的地方； • 用包、头盔等保护头部； • 不要随便返回室内。
03
避开危险物、高耸或悬挂物 • 变压器、电线杆、路灯等； • 广告牌、吊车等。
03
开车时遇到地震
地震时在停车场
要赶快离开车子
• 很多地震时在停车场丧命的人，都是在车 内被活活压死，在两车之间的人，却毫发 未伤。
PART 01
建筑物天花板因强震倒塌时，会将桌床等家具压毁，人如果躲在其中，后果不堪设想，如果人躲在桌 子床铺的旁边，家具可以先受倒塌物品的力道，让一旁的人取得生存空间。
01
地震是一种自然现象，地球上每年要发生地震 500多万次，其中只有5万多次左右人们能感觉 得到，并不是所有的地震都能造成破坏，为什么 会发生地震，地震发生会有哪几种类型？我们该 怎样面对地震？下面我们向大家做一简要介绍。
《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
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
工程地震 ppt课件
第七章 地震动衰减关系
7.1 基本衰减模型
目的：考虑震源、介质、场地三个环节， 建立预测场地地震动的统计
1）要预测的参数 2）统计模型（函数关系） 3）回归方法
1
一元回归分析
X 3 9 12 16 19 24 33 39 43 Y 0.43 1.37 1.43 1.49 1.46 2.45 2.98 3.41 3.94
场地影响
f3(S)eC7S
对于基岩S=0，土层S=1
11
加在一起
y C 0 e C 1 M (R R 0 ) C 3 e C 6 R e C 7 S
两边取对数，再加上统计误差（如标准差）
ly n C 0 C 1 M C 1 lR n R 0 ) ( C 6 R C 7 S
加以讨论改进 书P156
R
29
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
震级相等 重复之
R
R
30
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
前提：
距离相等
已知
I1,I2,Y1
M
求
Y2
M
31
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
前提；
22大量研究各显千秋注意条件大量研究各显千秋注意条件33区域差别很重要区域差别很重要44可见在近场有差别可见在近场有差别18101001000101001000距离km中国东部长轴中国西部长轴日本福岛公式美国西部2中国西部短轴中国东部短轴美国西部11975反应谱衰减11高频和低频地震动饱和差别一般没考虑高频和低频地震动饱和差别一般没考虑22回归方法有讲究回归方法有讲究2076地震动持时衰减11持时定义很多因此要说明是什么定义持时定义很多因此要说明是什么定义22常用的是包络线的几个参数常用的是包络线的几个参数21三段式的公式关键参数
7.1 基本衰减模型
目的：考虑震源、介质、场地三个环节， 建立预测场地地震动的统计
1）要预测的参数 2）统计模型（函数关系） 3）回归方法
1
一元回归分析
X 3 9 12 16 19 24 33 39 43 Y 0.43 1.37 1.43 1.49 1.46 2.45 2.98 3.41 3.94
场地影响
f3(S)eC7S
对于基岩S=0，土层S=1
11
加在一起
y C 0 e C 1 M (R R 0 ) C 3 e C 6 R e C 7 S
两边取对数，再加上统计误差（如标准差）
ly n C 0 C 1 M C 1 lR n R 0 ) ( C 6 R C 7 S
加以讨论改进 书P156
R
29
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
震级相等 重复之
R
R
30
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
前提：
距离相等
已知
I1,I2,Y1
M
求
Y2
M
31
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
前提；
22大量研究各显千秋注意条件大量研究各显千秋注意条件33区域差别很重要区域差别很重要44可见在近场有差别可见在近场有差别18101001000101001000距离km中国东部长轴中国西部长轴日本福岛公式美国西部2中国西部短轴中国东部短轴美国西部11975反应谱衰减11高频和低频地震动饱和差别一般没考虑高频和低频地震动饱和差别一般没考虑22回归方法有讲究回归方法有讲究2076地震动持时衰减11持时定义很多因此要说明是什么定义持时定义很多因此要说明是什么定义22常用的是包络线的几个参数常用的是包络线的几个参数21三段式的公式关键参数
5 工程地震(地震效应)课件PPT
k m
t
z 阻尼比 z2 DBscicn0 (t2ckm)
阻尼
0 自振圆频率 d
n
1 D2
t
地面震动效应
单质点系的振动
Mass Spring Damper System
强迫振动 振幅
B Z0
静位移
Z0
Q0 k
共振圆频率 m n 1 2D2
动态放
大倍数
4
1
相位 arctan 2D
地面震动效应
地震动
– 地震动的概念 – 地震动的两个方面 – 单质点系的振动 – 地震动三要素
地面震动效应
地震动的两个方面
物理现象
地震波的传播
分析理论
地震波动理论
工程场地的振动
振动理论
地面震动效应
地震动
– 地震动的概念 – 地震动的两个方面 – 单质点系的振动 – 地震动三要素
地面震动效应
B Z (1强迫2)2振动4D2 2
滞后
振幅 D = 0
180
0 D = 0
2 1
3
放 大
率2
1
0 0
D = 0.15
D = 0.2
D = 0.3
静位移 D = 0.5 D = 0.7
D = 1.0
D = 2.0
1
2
频率比 = /n
150
初 120 相
Z 角 90 0 60
30
Q0
kD = 0.3 D = 0.2 D = 0.15
d t 2 Asin(t )
A A + /2 2A +
地面震动效应
地震动幅值
运动量 符号
符号
工程类地震工程学PPT优秀课件
back
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
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
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）
back
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
• 地震观测 • 地震度量
back
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
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
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
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）
back
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
• 地震观测 • 地震度量
back
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
工程地震ppt
短、长周期脉动对比
震源 短周期脉动 人工活动 长周期脉动 气压,海浪
波型 周期 仪器频段 特征变化 观测方式 测点布置 分析方式 构造关系 测量分量
体波为主 < 1 秒 T0—1 秒 昼夜振幅不同,周期稳定 一般夜晚，白天也好 流动点 体波反射,面波 浅层 水平 (中村方法:垂直/水平谱比)
面波 > 1 秒 T0—5 秒 周期振幅随气压海浪变 与气象等资料对比观测 台阵 面波,F-K分析 深层 三分量
3）反映什么信息？要探究脉动的机理
金井清：体波在分层介质中的来回传播，可以 做计算分析。据此，脉动卓越周期与土层的厚度与 速度有关（后述）。昼夜的脉动强度大小不同，但 测得的卓越周期不随昼夜变化，是土层特性。
振幅 A/ m
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 12 16 20 0 4 8 12 16 20 1955,10,13 1956,9,12
6）与地质灾害有关的实验测量，如剪切试验等。
土层的速度结构 指土层的分层构造：密度、波速，广义的包括刚 度和阻尼随应变变化关系
9.2 场地波速测量
方法：直接测量
为什么以测量剪切波速为主？
1）检层法
2）交孔法
记录议 重物
重锤
储气罐
木板
气囊
拾振器
电缆 震源 滤波管 联结管
3.2m
检波器
4×1.0m
峰值
包络线
频率成分
持续时间
地震动时程是非平稳过程，强度随时间变化，频 率成分也随时间变化，是非平稳过程，也不一定 是各态历经过程，为简化，采用修正的模型。
一种思路是将时程分为很多段，每一段内是平稳 的，凑起来非平稳（高等数学剖分思想）。 太烦，不愿意用。
工程地震ppt
结构类型
A B
易损性等级
C D E F
砖石 毛石、碎石 砌体 土坯、土块
简易条石或块石 大型条石或块石 未加筋砌体 未加筋砌体，楼板现浇 加筋或有约束的砖石砌体
¤ ¤ ┉ ┉
━ ¤ ━ ¤ ━
¤ ┉ ¤ ┉ ¤ ━ ┉ ¤ ┉
┉
┉
┉ ¤
━ ━ ¤
钢筋 混凝 土结 构
未经抗震设计的框架 适当抗震设计的框架 高标准抗震设计的框架 未经抗震设计的剪力墙 适当抗震设计的剪力墙 高标准抗震设计的剪力墙
1 x xi ni xii N i 1 i 1
x -- 平均震害指数 xi -- 第i个破坏等级的震害指数
n -- 第i个牌号等级房屋间数或栋数 N -- 该类房屋总间数或栋数 i -- 第i个破坏等级的百分比
5
5
不同类别房屋要用统计关系换算为一个指数
记第j类房屋与基准w类房屋震害指数的换 算系数为 jw ，若调查点（如自然村）所 有被调查的房屋总间数为 N j ，则该调查 点的平均震害指数为加权平均：
M L lg A lg A0
第二章 地震烈度
2.1 地震烈度和宏观标志 它表示一次地震时在某一地区的一些宏观 标志（包括人的感觉、建筑结构的损坏、器 物的反应和自然现象的变化等）遭受地震影 响的强弱程度。
地震引起地震动及其影响强弱程度的一种 标度。以人的感觉、器物反应、房屋等结构 和地表破坏程度综合评定，反映一定地域范 围内（如自然村或城镇部分区域）平均水平。
关于物体跳起判断竖向加速度
分析评定烈度的宏观现象
3）房屋破坏 是主要的指标，原因： a）是地震主要破坏对象 b）量大面广，便于统一尺度 c）工程上感兴趣，作为地震作用的度量 房屋不同结构类型的抗震性能有差异，应 当分类评定
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。
工程地震ppt
n 1
①
an bn
1
1
f ( x) cos nx d x
( n 0 , 1, )
②
f ( x) sin nx d x ( n 1, 2 , )
由公式 ② 确定的
称为函数 的傅里
的傅里叶系数 ; 以
的傅里叶级数 .
叶系数为系数的三角级数 ① 称为
应谱值大小
EPA R a / 2 . 5
EPV R v / 2 . 5
7）谱强度 由速度反应谱确定，与输入能量有关：
SI ( )
2 .5
0 .1
SV ( T , )d T
2.3 地震动频谱特性
一、傅里叶谱 什么是频谱？
谱的含义是将物理量按照组成结构分解所形成的 函数或图表，以揭示其组成成分以及各成分特性 （例如强度）的变化。
远离结构的自振频率！
想其他替代方法 1）持续峰值 地震动时程中多次超过的某数值的
较大幅值。在加速度时程或速度时程中选取某幅 值，使地震动幅值有3－5次超过此值，分别作为 持续加速度峰值和持续速度峰值，一般为实际峰 值的0.6－0.7。
2）概率有效峰值加速度。取值大的幅值出现次数
并不多；设定一个阈值，例如90％，由小到大作 幅值频数分布，当累积出现次数与总次数的比例 （即累积概率）达到90％的加速度幅值作为概率 有效峰值加速度。
40
50
2008年中国汶川地震八角台强震记录，特点竖向与水平差不多
峰值 556.2cm/s2
东西分量
竖向分量
峰值 633.1cm/s2
南北分量
峰值 581.6cm/s2
2008年中国汶川地震卧龙台强震记录，特点有两次主要事件
①
an bn
1
1
f ( x) cos nx d x
( n 0 , 1, )
②
f ( x) sin nx d x ( n 1, 2 , )
由公式 ② 确定的
称为函数 的傅里
的傅里叶系数 ; 以
的傅里叶级数 .
叶系数为系数的三角级数 ① 称为
应谱值大小
EPA R a / 2 . 5
EPV R v / 2 . 5
7）谱强度 由速度反应谱确定，与输入能量有关：
SI ( )
2 .5
0 .1
SV ( T , )d T
2.3 地震动频谱特性
一、傅里叶谱 什么是频谱？
谱的含义是将物理量按照组成结构分解所形成的 函数或图表，以揭示其组成成分以及各成分特性 （例如强度）的变化。
远离结构的自振频率！
想其他替代方法 1）持续峰值 地震动时程中多次超过的某数值的
较大幅值。在加速度时程或速度时程中选取某幅 值，使地震动幅值有3－5次超过此值，分别作为 持续加速度峰值和持续速度峰值，一般为实际峰 值的0.6－0.7。
2）概率有效峰值加速度。取值大的幅值出现次数
并不多；设定一个阈值，例如90％，由小到大作 幅值频数分布，当累积出现次数与总次数的比例 （即累积概率）达到90％的加速度幅值作为概率 有效峰值加速度。
40
50
2008年中国汶川地震八角台强震记录，特点竖向与水平差不多
峰值 556.2cm/s2
东西分量
竖向分量
峰值 633.1cm/s2
南北分量
峰值 581.6cm/s2
2008年中国汶川地震卧龙台强震记录，特点有两次主要事件
工程地震ppt
20
10
0 0 1 2 3 4 5 周期/sec 6 7 8 9 10
M
L
lg A lg A0
单质点的自振周期为0，什么含义？
M
L
lg A lg A0
单质点的自振周期为0，什么含义？ 即自振频率为无穷大。K无穷大，此物施加多 大的力都不变形，就是刚体。
它随地面一起运动，所以加速度最大值就是 地面的加速度值。加速度放大倍数是1。 速度和位移呢？ 此处是相对速度和位移，因和地面一起运动， 无相对运动，所以都是0.
cos ( t )] d
0
t
0
u g ( )e u g ( )e
0 ( t )
[( 0 ) sin ( t ) 0 1 cos ( t )] d
2
t
0 ( t )
0
cos[ ( t ) ] d
含参变量积分的导数
dt
d
b (t )
f (t , ) d 1
a
b (t )
a
f t (( t , ) d f ( t , b )
0 ( t )
db ( t ) dt
0 ( t )
M
L
lg A lg A0
反应谱的物理意义
如何估计结构地震反应？ 基于两个简化： 1）结构体系模型用单质点模型，计算简单 2）用一个不变的（静）力表示，便于设计 应用
方法：解单质点对地震动的反应 只选取加速度最大值 加速度乘以质量就是惯性力 与重力之比称为地震系数 F
*W
M
L
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。
工程抗震设防标准和设计地震动资料讲解33页PPT
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
工程抗震设防标准和设计地 震动资料讲解
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
工程抗震课程总结课件幻灯片
§2.1 场地划分与场地区划
2.1.1 场地及其地震效应
定义
场地：建筑物所在地，其范围大体相当于厂区、居民点和自然村的范
围
>14层
影响建筑物震害的因素:
结构破坏百分率( %)
地震类型、结构类型、 下卧层的构成、覆盖层厚度
3 5层
10 14层 5 9层
土层厚度 (m)
房屋倒塌率随土层厚度的增加而加大 ；
等意义上保证抗震计算结果的有效性
建筑抗震设计在总体上要求把握的基本原则 : 注意场地选择，把握建筑体型，利用结构延性， 设置多道防线，重视非结构因素
一、注意场地选择
地震区 宜选择有利地段，避开不利地段，不在危险地段进行工程建设
地段类别
地质、地形、地貌
有利地段 稳定基岩、坚硬土或开阔平坦密实均匀的中硬土 等
不利地段
软弱土、液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的 山丘，非岩质的陡坡，河岸和边坡边缘，平面 分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层 （如故河道、疏散的断层破碎带、暗埋的塘浜 沟谷及半填半挖地基）等
危险地段 地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石 流等及发震断裂带上可能发生地表位错的部位
当确实需要在不利地段或危险地段建筑工程时 应遵循建筑抗震设计的有关要求进行详细的场地评价，并采取必要的抗震措施
第一水准：当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震 影响时，
建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用；
第二水准：当遭受相当于本地区 设防烈度的地震 影响时，
建筑物可能损坏，但经一般修理即可恢复正常使用；
第三水准：当遭受高于本地区设防烈度的 罕遇地震 影响时，
建筑物不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏。
我国主要城镇中心地区的抗震设防烈度
- 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)。
根据“两步走”的思路，先得到基岩场地地 震动，场地个别考虑。
3）衰减函数关系 y f1(M ) f2 (R) f3 (S )
分别研究 震级公式
M lg( A / T ) Q(, h) A ecM 可得到 A f1(M ) C0eC1M
距离影响 书155
f2 (R) f21R) f22 (R) f21(R) (R R0 )C3 f22 (R) eC6
R
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
震级相等 重复之
R
R
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
ห้องสมุดไป่ตู้
前提：
距离相等
已知
I1,I2,Y1
M
求
Y2
M
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
前提；
距离相等
在I2上找 烈度相同 M 点，得到 相应的M
1）用统一的公式 2）公式得到的值最接近原值 距离有正有负，用实验点与公式值距离的平方 和做判断依据，叫最小二乘法。
Q [ yi (a bxi )]2
有两个未知数，用两个条件。 求最小值是极值问题，用偏导数为0来求解
一、地震波的产生与衰减
点源、线源和面源 近场和远场（近场饱和）
参照光学的夫朗霍费（Fraunhofer）衍射条件，区
分近场和远场范围的条件为： L2 r0 / 2
式中：r0 为震源距； 为波长；L为震源尺寸。据此， 当震级为6级，断层长度为10km左右，取频率f～1Hz, VS～3km/s, 则S波波长～3km, <70km可以视为近场， 对VP～6km/s, 则P波波长～6km, <35km。
随距离衰减
下面看到，用点源模型，尽量反映近场地震动特 点，因为近场地震动强，有工程意义。
1000
美国西部（1）
美国西部（2）
100
中国东部（长轴） 中国西部（长轴）
中国西部(短轴）
中国东部（短轴）
10
日本（福岛公式）
加速度峰值/Gal
1
1
10
100
1000
距离/km
7.5 反应谱衰减
1）高频和低频地震动饱和差别一般没考虑 2）回归方法有讲究
7.6 地震动持时衰减 1）持时定义很多，因此要说明是什么定义 2）常用的是包络线的几个参数
M=7.5
加速度峰值/g
M=6.5 0.1
M=5.5
反映震级饱和
不反映震级饱和
0.01
1
10
100
距离/km
经过整理得到 ln y c0 c1M c2M 2 c3 ln( R c4 exp( c5M ))
7.2 回归方法 最小二乘法（提问） 什么是最小二乘法 在什么意义上最接近实验（记录）值 数学上如何处理 什么叫优化
2）有两种思路 烈度震级法
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
前提： 震级相等 已知 I1,I2,Y1 R求 Y2
R
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
震级相等 I1上一点， 对应在本地 区Y1上R相 同点，可知 R Lny，找到 Y2上的纵 坐标
加速度 a/g
三段式包络线
t1
t2
时间 t/s
指数型包络线
加速度/g
时间/sec
f
(t
)
（ t
/ t1 1
)2
t t1 t1 t t2
exp c t t2 t t2
三段式的公式 关键参数：
7.7 缺乏强震记录的衰减关系
1）目标是要得到地震动参数衰减关系 地震烈度衰减是“中间介绍人”，因为： 地震烈度不用仪器记录，到处可得； 而且烈度评定标准差不多； 烈度衰减的原理也应差不多
数据不均匀，有偏差 联合回归出现困难
M8
7 6 5
R
10
100
1000
7.3 地震烈度衰减
1）模型简单 2）椭圆模型的约束 书P159 3）如何读取烈度分布图上的数值，是外包线， 还是中点值？近场和远场增加点等等 4）区域差别
7.4 地震动峰值衰减
1）重点是考虑饱和问题，注意针对高频地震动， 因此对速度峰值，或反应谱的长周期分量，不用 这个修正。 2）大量研究，各显千秋，注意条件 3）区域差别很重要 4）可见在近场有差别
M
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
前提：
距离相等
在Y1上找 震级M相 M 同点，得 到相应的 Lny
场地影响
f3 (S ) eC7S
对于基岩S=0，土层S=1
加在一起 y C0eC1M (R R0 )C3 e e C6R C7S
两边取对数，再加上统计误差（如标准差）
ln y C0 C1M C1 ln(R R0 ) C6R C7S
加以讨论改进 书P156
① 基岩和土层不是平行的衰减关系。场地影 响用“两步走”方法处理，此处专心解决基岩场 地问题。
R
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
震级相等 在I1衰减曲 线上找相同 I的点，得 到对应的R， R 是Y2上的 横坐标
R
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
震级相等 认为在y的 衰减图上对 应点的纵横 坐标都有， R 可标出。
峰值加速度/cm/s2
② 合并一项衰减项
③ 近场地震动饱和 随着离震源断层的距离减小，地震动强度增
长趋缓，称为地震动的距离饱和。 原因是在断层近旁的近场地震动受紧靠观测
点的有限区段断层的控制，远处高频地震动衰减 快；岩石强度有限，地震动不会无限增大。
④ 震级饱和 地震动不随震级而线性增长
其他
1.0
第七章 地震动衰减关系
7.1 基本衰减模型
目的：考虑震源、介质、场地三个环节， 建立预测场地地震动的统计关系。
1）要预测的参数 2）统计模型（函数关系） 3）回归方法
一元回归分析
X 3 9 12 16 19 24 33 39 43 Y 0.43 1.37 1.43 1.49 1.46 2.45 2.98 3.41 3.94
二、 基本衰减模型
1）因变量：地震动峰值、反应谱、持时、包 络函数,烈度
2）自变量： ①震源：震级 简单实用
是点源模型 震级饱和 - 以6级为界分段用 其他难以实用
②介质：距离 简单实用 反映随距离衰减 定义多，断层距比较好
③场地：分类：岩石和土层 定量指标：用平均剪切波速 土层厚度等 问题：记录资料有限 场地资料有限
3）衰减函数关系 y f1(M ) f2 (R) f3 (S )
分别研究 震级公式
M lg( A / T ) Q(, h) A ecM 可得到 A f1(M ) C0eC1M
距离影响 书155
f2 (R) f21R) f22 (R) f21(R) (R R0 )C3 f22 (R) eC6
R
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
震级相等 重复之
R
R
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
ห้องสมุดไป่ตู้
前提：
距离相等
已知
I1,I2,Y1
M
求
Y2
M
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
前提；
距离相等
在I2上找 烈度相同 M 点，得到 相应的M
1）用统一的公式 2）公式得到的值最接近原值 距离有正有负，用实验点与公式值距离的平方 和做判断依据，叫最小二乘法。
Q [ yi (a bxi )]2
有两个未知数，用两个条件。 求最小值是极值问题，用偏导数为0来求解
一、地震波的产生与衰减
点源、线源和面源 近场和远场（近场饱和）
参照光学的夫朗霍费（Fraunhofer）衍射条件，区
分近场和远场范围的条件为： L2 r0 / 2
式中：r0 为震源距； 为波长；L为震源尺寸。据此， 当震级为6级，断层长度为10km左右，取频率f～1Hz, VS～3km/s, 则S波波长～3km, <70km可以视为近场， 对VP～6km/s, 则P波波长～6km, <35km。
随距离衰减
下面看到，用点源模型，尽量反映近场地震动特 点，因为近场地震动强，有工程意义。
1000
美国西部（1）
美国西部（2）
100
中国东部（长轴） 中国西部（长轴）
中国西部(短轴）
中国东部（短轴）
10
日本（福岛公式）
加速度峰值/Gal
1
1
10
100
1000
距离/km
7.5 反应谱衰减
1）高频和低频地震动饱和差别一般没考虑 2）回归方法有讲究
7.6 地震动持时衰减 1）持时定义很多，因此要说明是什么定义 2）常用的是包络线的几个参数
M=7.5
加速度峰值/g
M=6.5 0.1
M=5.5
反映震级饱和
不反映震级饱和
0.01
1
10
100
距离/km
经过整理得到 ln y c0 c1M c2M 2 c3 ln( R c4 exp( c5M ))
7.2 回归方法 最小二乘法（提问） 什么是最小二乘法 在什么意义上最接近实验（记录）值 数学上如何处理 什么叫优化
2）有两种思路 烈度震级法
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
前提： 震级相等 已知 I1,I2,Y1 R求 Y2
R
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
震级相等 I1上一点， 对应在本地 区Y1上R相 同点，可知 R Lny，找到 Y2上的纵 坐标
加速度 a/g
三段式包络线
t1
t2
时间 t/s
指数型包络线
加速度/g
时间/sec
f
(t
)
（ t
/ t1 1
)2
t t1 t1 t t2
exp c t t2 t t2
三段式的公式 关键参数：
7.7 缺乏强震记录的衰减关系
1）目标是要得到地震动参数衰减关系 地震烈度衰减是“中间介绍人”，因为： 地震烈度不用仪器记录，到处可得； 而且烈度评定标准差不多； 烈度衰减的原理也应差不多
数据不均匀，有偏差 联合回归出现困难
M8
7 6 5
R
10
100
1000
7.3 地震烈度衰减
1）模型简单 2）椭圆模型的约束 书P159 3）如何读取烈度分布图上的数值，是外包线， 还是中点值？近场和远场增加点等等 4）区域差别
7.4 地震动峰值衰减
1）重点是考虑饱和问题，注意针对高频地震动， 因此对速度峰值，或反应谱的长周期分量，不用 这个修正。 2）大量研究，各显千秋，注意条件 3）区域差别很重要 4）可见在近场有差别
M
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
前提：
距离相等
在Y1上找 震级M相 M 同点，得 到相应的 Lny
场地影响
f3 (S ) eC7S
对于基岩S=0，土层S=1
加在一起 y C0eC1M (R R0 )C3 e e C6R C7S
两边取对数，再加上统计误差（如标准差）
ln y C0 C1M C1 ln(R R0 ) C6R C7S
加以讨论改进 书P156
① 基岩和土层不是平行的衰减关系。场地影 响用“两步走”方法处理，此处专心解决基岩场 地问题。
R
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
震级相等 在I1衰减曲 线上找相同 I的点，得 到对应的R， R 是Y2上的 横坐标
R
I I=I1(M,R)
I=I2(M,R)
Lny Lny=Y1(M,R)
震级相等 认为在y的 衰减图上对 应点的纵横 坐标都有， R 可标出。
峰值加速度/cm/s2
② 合并一项衰减项
③ 近场地震动饱和 随着离震源断层的距离减小，地震动强度增
长趋缓，称为地震动的距离饱和。 原因是在断层近旁的近场地震动受紧靠观测
点的有限区段断层的控制，远处高频地震动衰减 快；岩石强度有限，地震动不会无限增大。
④ 震级饱和 地震动不随震级而线性增长
其他
1.0
第七章 地震动衰减关系
7.1 基本衰减模型
目的：考虑震源、介质、场地三个环节， 建立预测场地地震动的统计关系。
1）要预测的参数 2）统计模型（函数关系） 3）回归方法
一元回归分析
X 3 9 12 16 19 24 33 39 43 Y 0.43 1.37 1.43 1.49 1.46 2.45 2.98 3.41 3.94
二、 基本衰减模型
1）因变量：地震动峰值、反应谱、持时、包 络函数,烈度
2）自变量： ①震源：震级 简单实用
是点源模型 震级饱和 - 以6级为界分段用 其他难以实用
②介质：距离 简单实用 反映随距离衰减 定义多，断层距比较好
③场地：分类：岩石和土层 定量指标：用平均剪切波速 土层厚度等 问题：记录资料有限 场地资料有限