混凝土结构材料
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世界两大地震活动带: 环太平洋地震带 欧亚地震带
6
1.2 地震的破坏作用
地表和道路的破坏
– 地陷 地裂 （图1.4） 山崩 滑坡（图1.3） – 地表隆起 喷砂冒水
桥梁结构的破坏
– 基础的破坏（图1.5） 桥墩的破坏（图1.6） – 桥梁的滑落（图1.7） – 桥梁支座的破坏（图1.8） （图1.9）
T
vs vp
v p vs
v
vp vs
v vpvs vp vs
V称为虚波波速 一般情况取8km/s
15
1.3.2地震震级
地震震级－表示地震本身强弱程度和大 小的尺度
里氏震级 M=lgA
– A－离震中100km处由Wood-Anderson式标准 地震仪（摆的自振周期为0.8s，阻尼系数0.8， 放大倍数为2800）所记录到的最大水平位移 (10-3mm)
21
广州地区： 抗震设防烈度：7度 设计基本地震加速度值 ：0.10g 设计地震分组：第一组
22
1.4 抗震设计的基本要求
1.4.1 建筑抗震设防分类和设防标准 建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙
类、丙类、丁类四个抗震设防类别 甲类建筑 应属于重大建筑工程和地震时可能
发生严重次生灾害的建筑 乙类建筑 应属于地震时使用功能不能中断或
需尽快恢复的建筑 丙类建筑 应属于除甲、乙、丁类以外的一般
建筑 丁类建筑 应属于抗震次要建筑。
23
各震设防类别建抗筑的抗震设防标准
1 甲类建筑 地震作用 （水平 竖向）
– 应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应 按批准的地震安全性评价结果确定
抗震措施（内力调整 抗震构造措施）
– 当抗震设防烈度为6～8度时，应符合本地区 抗震设防烈度提高一度的要求
vS
G
E
2(1 )
0.25
vP 3vS
11
面波 次生波
乐普波（L波）
– 使地面产生水平的摆动，质点的振动方向与 波的前进方向垂直
瑞利波（R波）
– 使地面产生水平摆动和上下颠簸振动
12
面波的振动形式
13
地震波曲线
14
利用P波与S波到达测量仪位置的时间差T 可求得震源距A
AA A A
第一章 绪论
1.1 地球的构造及地震的成因 1.2 地震的破坏作用 1.3 地震波、震级和烈度 1.4 抗震设计的基本要求 1.5 隔震和消能减震设计的概念和设防目
标 1.6 抗震结构的材料与施工
1
1.1 地球的构造及地震的成因
1 地球的构造
椭圆球体 平均半径 6400 km
百度文库
第一层：地壳 厚 5～40 km 地震多发层
19
2. 基本烈度－某地区在今后一定时间内， 在一般场地条件下可能遭受到的最大地 震烈度（统计意义）
我国取50年内超越概率为10％的烈度
20
3.抗震设防烈度－按国家规定的权限批准 作为一个地区抗震设防依据的地震烈度
一般情况下取基本烈度
还需根据建筑物所在城市的大小、建筑 物的类别、高度、当地的抗震设防小区 规划进行确定
17
图1.16 地震术语示意图
18
1.3.3 烈度
地震烈度－某个地区、地面及房屋建筑 结构遭受一次地震影响的强烈程度
与震中距的远近、地质情况、建筑物状 况有关
按房屋建筑震害指数 地表破坏程度 地面 运动加速度 地震烈度分12度（表1.2）
地震烈度I与震级、震中距R的关系 I=0.92+1.63M-3.49lgR
第二层：地幔 厚 2900 km 软流塑状态
温度2000℃（ 700 km 处）
第三层：地核 厚 3500 km
– 外核 厚 2100 km 可能液态
– 内核 厚 1400 km 可能固态
2
2 900 km 5-40 km
3
1.1 地球的构造及地震的成因
2 地震的成因 构造地震 地球内部岩层构造产生错动产
体波 主要波
压缩波（P波、纵波、疏密波）
剪切波（S波、横波、等容波）
面波 次生波
乐普波（L波）
瑞利波（R波）
9
体波
压缩波（P波、纵波、疏密波） 质点的振动方向与波的前进方向一致 在固体和液体中传播 周期短 振幅小 速度快
vP
E(1 ) (1 )(1 2)
10
体波
剪切波（S波、横波、等容波） 质点的振动方向与波的前进方向垂直 在固体中传播 周期较长 振幅大 速度慢
对较小的乙类建筑，当其结构改用抗震性 能较好的结构类型时，应允许仍按本地区 抗震设防烈度的要求采取抗震措施
25
各震设防类别建抗筑的抗震设防标准
3 丙类建筑 地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防
烈度的要求
4 丁类建筑
– 地震作用 应符合本地区抗震设防烈度的要求 – 抗震措施 应允许比本地区抗震设防烈度的要求适
当震中距不是100km时，需修正：
M=lgA-lgA0
– A0－被选为标准的某一特定地震的最大振幅
16
地震震级M与地震释放能量E(单位：erg) 的关系
lgE=1.5M+11.8 6级地震释放能量＝2万吨级的原子弹 地震震级M增加一级，释放能量E增加32
倍
震源深度小于60km ：浅源地震 震源深度 60～300km ：中源地震 震源深度大于300km ：深源地震
生的 90％ 火山地震 火山喷发
坍塌地震 岩层坍塌
抽水注水引发的地震
爆破、山崩引发的地震
4
1.1 地球的构造及地震的成因
构造地震的成因
断层说
地球运动 地壳板块作用力 薄弱岩层褟皱和弯曲 地壳板块断裂破碎
5
构造地震的成因
板块构造说
六大板块（美洲、太平洋、澳洲、南极、欧 亚、非洲）地球运动 板块边界挤压、拉伸、 剪切 、插入 边界发生地震
7
房屋结构的破坏
– 结构部件强度不足（图1.10） – 结构节点强度不足（图1.11） – 地基失效（图1.12）
丧失稳定性
次生灾害
– 火灾（图1.13）水灾 – 毒气污染 – 山崩 泥石流 海啸
8
1.3 地震波、震级和烈度
1.3 .1地震波
地震时，地下积蓄的变形能量以波的形 式释放、传播
– 当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要 求。
24
各震设防类别建抗筑的抗震设防标准
2 乙类建筑 地震作用
– 应符合本地区抗震设防烈度的要求
抗震措施
– 一般情况下，当抗震设防烈度为6～8度时，应 符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求
– 当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求； 地基基础的抗震措施，应符合有关规定。
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1.2 地震的破坏作用
地表和道路的破坏
– 地陷 地裂 （图1.4） 山崩 滑坡（图1.3） – 地表隆起 喷砂冒水
桥梁结构的破坏
– 基础的破坏（图1.5） 桥墩的破坏（图1.6） – 桥梁的滑落（图1.7） – 桥梁支座的破坏（图1.8） （图1.9）
T
vs vp
v p vs
v
vp vs
v vpvs vp vs
V称为虚波波速 一般情况取8km/s
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1.3.2地震震级
地震震级－表示地震本身强弱程度和大 小的尺度
里氏震级 M=lgA
– A－离震中100km处由Wood-Anderson式标准 地震仪（摆的自振周期为0.8s，阻尼系数0.8， 放大倍数为2800）所记录到的最大水平位移 (10-3mm)
21
广州地区： 抗震设防烈度：7度 设计基本地震加速度值 ：0.10g 设计地震分组：第一组
22
1.4 抗震设计的基本要求
1.4.1 建筑抗震设防分类和设防标准 建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙
类、丙类、丁类四个抗震设防类别 甲类建筑 应属于重大建筑工程和地震时可能
发生严重次生灾害的建筑 乙类建筑 应属于地震时使用功能不能中断或
需尽快恢复的建筑 丙类建筑 应属于除甲、乙、丁类以外的一般
建筑 丁类建筑 应属于抗震次要建筑。
23
各震设防类别建抗筑的抗震设防标准
1 甲类建筑 地震作用 （水平 竖向）
– 应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应 按批准的地震安全性评价结果确定
抗震措施（内力调整 抗震构造措施）
– 当抗震设防烈度为6～8度时，应符合本地区 抗震设防烈度提高一度的要求
vS
G
E
2(1 )
0.25
vP 3vS
11
面波 次生波
乐普波（L波）
– 使地面产生水平的摆动，质点的振动方向与 波的前进方向垂直
瑞利波（R波）
– 使地面产生水平摆动和上下颠簸振动
12
面波的振动形式
13
地震波曲线
14
利用P波与S波到达测量仪位置的时间差T 可求得震源距A
AA A A
第一章 绪论
1.1 地球的构造及地震的成因 1.2 地震的破坏作用 1.3 地震波、震级和烈度 1.4 抗震设计的基本要求 1.5 隔震和消能减震设计的概念和设防目
标 1.6 抗震结构的材料与施工
1
1.1 地球的构造及地震的成因
1 地球的构造
椭圆球体 平均半径 6400 km
百度文库
第一层：地壳 厚 5～40 km 地震多发层
19
2. 基本烈度－某地区在今后一定时间内， 在一般场地条件下可能遭受到的最大地 震烈度（统计意义）
我国取50年内超越概率为10％的烈度
20
3.抗震设防烈度－按国家规定的权限批准 作为一个地区抗震设防依据的地震烈度
一般情况下取基本烈度
还需根据建筑物所在城市的大小、建筑 物的类别、高度、当地的抗震设防小区 规划进行确定
17
图1.16 地震术语示意图
18
1.3.3 烈度
地震烈度－某个地区、地面及房屋建筑 结构遭受一次地震影响的强烈程度
与震中距的远近、地质情况、建筑物状 况有关
按房屋建筑震害指数 地表破坏程度 地面 运动加速度 地震烈度分12度（表1.2）
地震烈度I与震级、震中距R的关系 I=0.92+1.63M-3.49lgR
第二层：地幔 厚 2900 km 软流塑状态
温度2000℃（ 700 km 处）
第三层：地核 厚 3500 km
– 外核 厚 2100 km 可能液态
– 内核 厚 1400 km 可能固态
2
2 900 km 5-40 km
3
1.1 地球的构造及地震的成因
2 地震的成因 构造地震 地球内部岩层构造产生错动产
体波 主要波
压缩波（P波、纵波、疏密波）
剪切波（S波、横波、等容波）
面波 次生波
乐普波（L波）
瑞利波（R波）
9
体波
压缩波（P波、纵波、疏密波） 质点的振动方向与波的前进方向一致 在固体和液体中传播 周期短 振幅小 速度快
vP
E(1 ) (1 )(1 2)
10
体波
剪切波（S波、横波、等容波） 质点的振动方向与波的前进方向垂直 在固体中传播 周期较长 振幅大 速度慢
对较小的乙类建筑，当其结构改用抗震性 能较好的结构类型时，应允许仍按本地区 抗震设防烈度的要求采取抗震措施
25
各震设防类别建抗筑的抗震设防标准
3 丙类建筑 地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防
烈度的要求
4 丁类建筑
– 地震作用 应符合本地区抗震设防烈度的要求 – 抗震措施 应允许比本地区抗震设防烈度的要求适
当震中距不是100km时，需修正：
M=lgA-lgA0
– A0－被选为标准的某一特定地震的最大振幅
16
地震震级M与地震释放能量E(单位：erg) 的关系
lgE=1.5M+11.8 6级地震释放能量＝2万吨级的原子弹 地震震级M增加一级，释放能量E增加32
倍
震源深度小于60km ：浅源地震 震源深度 60～300km ：中源地震 震源深度大于300km ：深源地震
生的 90％ 火山地震 火山喷发
坍塌地震 岩层坍塌
抽水注水引发的地震
爆破、山崩引发的地震
4
1.1 地球的构造及地震的成因
构造地震的成因
断层说
地球运动 地壳板块作用力 薄弱岩层褟皱和弯曲 地壳板块断裂破碎
5
构造地震的成因
板块构造说
六大板块（美洲、太平洋、澳洲、南极、欧 亚、非洲）地球运动 板块边界挤压、拉伸、 剪切 、插入 边界发生地震
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房屋结构的破坏
– 结构部件强度不足（图1.10） – 结构节点强度不足（图1.11） – 地基失效（图1.12）
丧失稳定性
次生灾害
– 火灾（图1.13）水灾 – 毒气污染 – 山崩 泥石流 海啸
8
1.3 地震波、震级和烈度
1.3 .1地震波
地震时，地下积蓄的变形能量以波的形 式释放、传播
– 当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要 求。
24
各震设防类别建抗筑的抗震设防标准
2 乙类建筑 地震作用
– 应符合本地区抗震设防烈度的要求
抗震措施
– 一般情况下，当抗震设防烈度为6～8度时，应 符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求
– 当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求； 地基基础的抗震措施，应符合有关规定。