清华大学出版社抗震结构与抗震设计第一章

1900---2004年期间
不同自然灾害造成人员死亡统计表
灾害名称
死亡人数 (万人)
地震 飓风 180 110
海啸 30
火山 爆发
9.6
山体 滑坡
4.5
摘自:米歇尔.巴哈尔<当地球发起攻击>
美国<大众科学>月刊2005年6月号
地震是群灾之首
§1.1 地震与地震动
1.1.1 地球的构造
地球是一个半径约为6400km的椭圆球体，由三 层不同的物体组成。 (1)地壳：各种结构不均匀厚薄不一岩石组成。 陆地:沉积层，花岗岩层、玄武岩层平均厚度30 ～40km。 海洋:玄武岩岩层，平均厚度5～8km。
1.1.2 地震类型和成因
（1）地震按其成因分类： 火山地震：由于火山爆发而引起的地面振动。 陷落地震：由于地表或地下岩层突然发生大规模陷落 和崩塌所引起小范围的地面振动。 构造地震: 由于地壳构造运动造成地下岩层断裂错动引 起的地面振动。发生频繁，占90％以上，破 坏性大，影响面广。 诱发地震：由于建造水库、深井注水等原因引发的 地震。 在工程抗震设计中仅考虑构造地震的设防问题
世界上绝大部分的地震都发生在这一薄薄的 地壳内。
§1.1 地震与地震动
(2)地幔：主要由质地坚硬的橄榄岩组成，厚 约2900Km 。 上地幔：40～70km岩石层，和地壳形成岩石圈； 下地幔：软流层，粘弹性物质，岩浆。 (3)地核：地球的核心，主要构成物质是镍、 铁，平均半径厚约3500km 外核：厚约2100km，液态； 内核：半径厚1400km，固态。地震观测发现： 地震横波不能通过外核（即不能通过液体）。 目前观测到的最深地震700km，地震仅发生在 地壳和地幔上部。
构造学说的诞生与发展提供了启迪与基础。60年代初， 美国地质学家以海底扩张学为基础，提出了板块构造学 说的雏型。1968年，他们依据大量研究成果对全球岩 石圈的板块进行了初步划分，正式形成了板块构造这一 名称。
板块构造学说认为，地壳和上地漫顶部厚约70—
100km的岩石组成了全球岩石圈。全球岩石圈可以 划分为若干大小的板块。根据板块构造学说，全球 岩石圈被分为六大板块，即欧亚板块、太平洋板块、 美洲板块、非洲板块、印澳板块和南极板块。各大 板块之内还可以划分为较小的板块。板块之间的接 合部类型主要有：海岭、海沟、转换断层及缝合线。
2006 1次
2007 4次
2008 1次
2008 1次
2009 1次
2010 1次
1次
2011 1次
地球上频繁的地震活动是客观存在！
近年来全球发生M≥7级地震次数的统计 1998年 17次 1999年 22次 2000年 21次 2001年 23次 2002年 16次 2003年 21次 2004年 19次 2005年 16次 2006年 15次 2007年 22次 2008年 19次 2009年 20次
然隐藏在蒙昧之中，而且可能永远如此，因为这 种剧烈的震动起源于地球深部，远远处于人类所 能进行观察的范围之下。”
然而今天，地震学中变形介质的方程已把地震中多半
属于定性揣测的领域与定量分析的领域分离开来了。 地震学在许多方面已经发展成为最严谨的学科之一。
地震成因
关于地震成因的研究已有近百年的历史。早期的地震成
3. 了解结构抗震设计的新理论、新方法及抗震理论、方法 4. 的发展趋势。
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第一章 地震基础知识 与建筑抗震设防
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
地震与地震动 地震活动与地震分布 地震的破坏作用 建筑结构的抗震设防 建筑结构抗震概念设计
地震是一种自然现象，地球上每天都在发生地震， 一年约有500万次。其中约5万次人们可以感觉到；能造 成破坏的约有1000次； 7级以上的大地震平均一年有十 几次。目前记录到的世界上最大地震是 8.9级，发生于 1960年5月22日的智利地震。
建筑结构抗震设计
Seismic Design of Building Structures
教材：
建筑结构抗震设计 作 者： 张玉敏、苏幼坡、韩建强 主编 出版社： 清华大学出版社 ISBN：
建筑结构抗震设计
第一章 地震基础知识与建筑抗震设防 第二章 场地、地基和基础 第三章 结构地震反应分析与抗震计算 第四章 多高层钢筋混凝土房屋抗震设计 第五章 多层砌体房屋抗震设计 第六章 多高层钢结构抗震设计 第七章 隔震与消能减震及非结构构件抗震设计
板块分布示意图
断层破裂回跳－地震成因的局部机制
弹性回跳说是本世纪初由里德提出的。这一假说最
因说倾向于断层破裂学说，近期的观点则侧重于板块观 点。事实上，两者并无本质矛盾，而是地震成因的宏观 背景与局部机制两个不同层次。
板块理论认为，地球被几块坚硬的板块覆盖着，这些板
块之间相互作用是地震产生的根源。
地震成因
板块构造运动学说－地震成因的宏观背景
20世纪初，魏格纳提出了大陆漂移学说。它为后来板块
1.2.2 地震类型和成因
地震
天然地震 ---天然地震包括构造地震、火山地震、陷落地震 人工地震
构造地震
92%的地震发生在 地壳中， 其余的发 生在地幔上部
破坏性地震主要属于构造地震。据统计，构造地震约 占世界地震总数的90%以上。
地震成因
在1887年G.Hartwig曾写道：“地震的原因仍
建筑结构抗震
抗震工程学
是将地球物理学、地质学、地震学、工程力学（材料力 学、结构静力学、结构动力学）、结构工程学（钢筋混凝土 结构学、钢结构学、地基与基础）、施工技术等多方面理论 予以综合，针对建造的建筑物在地震作用下必须安全这一目 的而产生一门科学体系。
学习本门课要达到如下目的
1. 掌握抗震的基本知识、基本理论、基本技能，了解抗震 2. 设计的一般规律； 2. 培养运用规范、标准，查阅技术资料的能力和抗震计算 3. 能力；
国内外大量震害表明，采用合理的抗震设防标准，抗
震设计方法和构造措施，是当前减轻地震灾害的最有效 措施。
近年来全球8级及8级以上地震一览表
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
2次 1次 0次 1次 0次 1次 1次
0次 2003
2004 2次
2005 1次