地震工程学复习资料

地震工程学：

地震工程学是研究地震动、工程结构地震反应和抗震减灾理论的科学。从学科上看，地震工程学跨越地震学、工程学与社会学三个学科，且以前两者为主，它具体包括工程地震与结构抗震两个分支。

地震学与地震工程学

前者需要从后者去实现其最终目的；后者需要以前者的研究结果为基础；相互衔接的地方，两者都要去研究，很难区分应该属于哪一个学科；两者各有自己的目的，重点各不相同。

二、地震工程学的基本内容

地震工程学科的任务：

根据地震预报现有的结果，在国家经济政策的指导下，经济、安全而又合理地制定新建工程的抗震设防技术措施、对已有工程制定鉴定标准和加固措施。根据专业性质和工作阶段，地震工程学的研究可分为几个部分：

（1）地震危险性分析与地震区划

根据地震长期预报的结果（未来地震的时间、地点、强度、概率）对选用的地震动设计参数，估计其大小与发生概率，即地震危险性；再根据危险性大小，作出以这些参数为指标的地震动区划。如我国现有的地震烈度区划图。这一工作把地震工作者的预报结果，转化为工程抗震所需参数的预报地震烈度区划是根据国家抗震设防需要和当前的科学技术水平，按照长时期内各地可能遭受的地震危险程度对国土进行划分，以图件的形式展示地区间潜在地震危险性的差异。

（2）抗震规范与抗震设计

对新建工程，规定法定抗震原则和具体措施，在抗震设计中必须遵守。这些原则和措施是根据宏观震害总结出来的抗震经验，从强震观测、结构试验与动力分析所了解的结构抗震原理，以及工程设计者的工程经验这三方面综合起来的技术成果，在国家经济政策指导下，制定的综合准则。

（3）抗震鉴定加固

对已有工程，针对当地未来可能遭遇的地震危险，估计已有工程的危害性，提出加固的原则和可行的技术措施。

（4）抗震救灾

一项是在已发生强地震的现场，为了减轻可能的进一步的危害而应采取的措施；另一项是对短临强地震预报区进行的防灾准备。

工程地震：

研究的问题是中、长期地震预报中的潜在震源区划分、潜在震源区地震活动性规律、地震动工程参数的选择，以及这些参数的估计等。由于地震动衰减规律有很大的随机性，所以对地震动活动性规律和地震危险性评估都要给出概率的含义。因此有地震动区划（大地区）、小区划（场地）、烈度区划；

结构抗震：

研究以结构动力学和工程学为基础，研究内容包括建筑材料与地基的动力性能、构件与结构振动特性、结构动力反应（非线性或弹塑性反应）、结构物的弹塑性与脆性破坏的机制，以及结构可靠性理论和工程设计等领域。

三、地震工程学的特点

该学科属综合型的应用科学，除了具有应用科学的一般特点外，还有自身的特点：

1.强震观测、震害经验与试验研究是地震工程的基础

2.地震作用是地震工程学研究的重点

3.结构非线性与复杂地震动输入是地震工程学研究的热点

4.广泛应用概率论、控制论、规划论是地震工程学的发展方向

1.强震观测、震害经验与试验研究是地震工程的基础

这是一门理论性很强的学科，但它更是一门强烈要求经验背景支持的学科。这些

经验背景包括强震观测、震害经验和试验研究三个基本方面。强震观测是研究地震动

的基础，也是进行结构动力试验的主要依据；如用于：抗震设计的反应谱理论研究、

随机地震反应分析等。对震害经验的总结，始终是人们进行抗震设计、完善抗震技术、开拓研究领域的重要依据。进行典型环境下的试验研究是现代应用科学的基本手段之一。以研究地基与机构动力性能为目的的现场与室内试验，是丰富地震工程学内容，

改进地震工程学理论的有利手段，如振动台试验技术。

2. 地震作用是地震工程学研究的重点

地震作用属于动力荷载。动力荷载与一般静力荷载的区别体现在：

1）结构所受动力荷载的大小与结构自身特性密切相关，结构的质量和刚度的大小直接影响地震作用的强弱。

2）地震作用是一种不规则的循环往复荷载，其解答不具有静力问题解答的唯一性，工程上主要关注地震作用峰值；

3）与静力荷载相比，地震作用具有更大的随机性，表现在发生过程的不确定性、发生地点、时间、强弱的不确定性上。因此，抗震设计有别于一般静力设计。

3.结构非线性与复杂地震动输入是地震工程学研究的热点

由于地震作用在强度上的不确定性，一般结构物都可能在未来强震中进入破坏

阶段。因此，结构非线性成为地震工程学的一个研究热点。研究发现：控制结构破坏的基本变量不仅与结构所能承受的最大荷载有关，而且还与结构的最大变形反应和累

积损伤破坏有关，由此发展了强度-变形双重设计准则等理论。考虑复杂地震动输入（多维、多点输入）的理论与试验工作日趋增多，并逐渐形成现代地震工程研究的热点。

4. 广泛应用概率论、控制论、规划论是地震工程学的发展方向

2.1 板块运动

6大板块：美洲板块，欧亚板块，非洲板块，印度洋板块，南极洲板块，太平洋板块(全为洋壳)。目前，全球划分出十多个大小不等的板块。在大板块内又可进一步划分

次一级板块(中型板块)，再次小型板块。如华北板块、扬子板块，其间秦岭-大别山为

碰撞造山带。板块间的分界线是大洋中脊、俯冲带和转换断层。板块在大洋中脊继续增生扩张，而在俯冲带则下沉和消减。这是构造动荡激烈的部位，是地震、火山活动

的主要发生地。

世界范围内的主要地震带

(1)环太平洋地震带

这是世界上最大的地震带，在狭窄条带内震中密度也最大，全世界约80％的浅源地震、90％的中源地震和几乎全部深源地震集中于此带，释放的能量约为全世界地震

释放能量的80％。此带的震源深度有自岛弧外线的深海沟向大陆内部逐步加深的规律，为大陆与大洋之间的一条倾向大陆的大断裂面。

(2)地中海喜马拉雅地震带或欧亚地震带

此带震中分布较前者为分散，带的宽度大且有分支。以浅源震为主，中源震在帕

米尔、喜马拉雅有所分布，深源震主要分布于印尼岛弧。环太平洋地震带以外的几乎