第五章 地震荷载

  1. 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. 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. 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)。
(二)地震震级 (1)定义 地震震级:衡量一次地震大小的等级。 里氏震级:用标准地震仪(周期为 0.8s,阻尼系数为0.8,放大倍数 为2800倍的地震仪)在距震中100km 处记录到的最大水平位移(单振幅, 以mm计,1mm = 10-6 m)的常用对数 值。
查尔斯· 里克特 (1900~1985年) 里氏震级发明者
第五章 地震作用
钢筋混凝土桥墩,短柱承受较大剪力,发生剪切破坏
第五章 地震作用
桥梁柱子 发生剪切 破坏
第五章 地震作用
南投县草屯镇的平林桥跨越乌溪,震中距20km,桥 梁全毁,而远处14号公路尖峰桥完好。
第五章 地震作用
城市高架桥的破坏
第五章 地震作用
城市高架桥的破坏
第五章 地震作用
构件连接不牢,结构丧失整体性
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
地震波:地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向 传播并释放能量。 包括:体波(地球内部传播)+面波(地面附近传播) 体波:纵波(P波)、横波(S波) 纵波(P波):介质质点的振动方向与波的前进方向一致, 又称为压缩波或疏密波。 纵波特点:周期较短,振幅 较小,可在固体与流体中传 播,波速快,200-1400m/s。
面波比体波传播速度慢、振幅大、周期长、传播远,使 建筑物既产生上下颠簸又产生左右摇晃。
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
面波沿地表传播,瑞雷波和 洛夫波对地面运动的影响
wk.baidu.com
瑞雷波(R波)
洛夫波(L波)
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
面波沿地表传播,瑞雷波和 洛夫波对地面运动的影响
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
92%的地震发生在 地壳中,其余的发 生在地幔上部。
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
(二)地震类型与成因 地震的三种主要类型:火山地震、塌陷地震和构造地震。 (1)火山地震:伴随火山喷发或由于地下岩浆迅猛冲出地 面引起的地面运动。这类地震只占全世界地震的7%左右。
1914年日本樱岛火山 爆发,产生的震动相当于 一个6.7级地震。
第五章 地震作用
承重结构强度不足致房屋倒塌
第五章 地震作用
底层结构破坏
第五章 地震作用
地震中桥梁桥面板塌落
第五章 地震作用
唐山地震中桥 梁结构破坏
第五章 地震作用
The 1989 Loma Prieta Earthquake 8km 长的 Bay Bridge (建于 1933年) 在地震中桥面板 脱落,产生了一条15米长的裂隙,使得这座桥停止 使用一个月,这影响了数10万人的生活和工作。
VP
E 1 1 1 2
当=0.25时
E G VS 2 1
VP 3 VS
VS——横波波速; G ——介质剪切模量; ——介质的泊松比。
式中 VP——纵波波速; E ——介质弹性模量; ——介质密度;
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
纵波的传播速度比横波的传播速度要快,当某地 发生地震时,在地震仪上首先记录到的地震波是纵 波,随后记录到的才是横波。
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
纵波使建筑物产生上下颠簸; 横波使建筑物产生水平摇晃。
纵波(P波)
横波(S波)
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
面波:体波经地层界面多次反射、折射形成的次生波。主 要有瑞雷波(R波)和洛夫波(L波) 。 面波特点:周期长,振幅大,只在地表附近传播,比体波衰 减慢,能传播到很远的地方。
第五章 地震作用
1920年12月16日宁夏海源的8.5级地震造成20多万人死亡。 1976年7月28日河北唐山的7.8级地震造成24万人死亡, 重伤36万,倒塌民房630万间,整个城市毁于一旦,损失百 亿,重建百亿。 1995年日本阪神地震,经济损失967亿美元,死5413人, 伤3.5万。 1999年土耳其地震,经济损失约100亿美元,死亡近万人。
荷载与结构设计方法
第五章 地震作用
第五章 地震作用
本章内容 第一节 地震基础知识 第二节 地震区划与地震作用
第三节 单质点体系水平地震作用
第四节 多质点体系水平地震作用 第五节 结构的扭转地震效应
第六节 竖向地震作用
第七节 地震作用及计算方法 第八节 桥梁地震作用
第五章 地震作用
地震是一种灾害性自然现象。 全世界每年发生大约500万次地震,其中绝大多数地 震是人感觉不到的微小地震,只有灵敏的仪器才能测量 到它们的活动。人能够感觉到的有感地震每年发生约5万 次,其中5级以上破坏性地震约有1000余次,能够造成严 重破坏的强烈地震平均每年发生约18次。 中国上一个世纪发生破坏性地震3000余次,其中6级以 上500余次,8级以上9次。
震中区的烈度称为震中烈度,震中烈度往往最高。
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
影响烈度的因素: 震级 震中距
震源深度、地质构造和地基条件等因素
(2)地震烈度表 地震烈度表是评定烈度的标准和尺度,我国在1980年 制定了《中国地震烈度表》,将地震烈度分为1~12度。
烈 度 1 2 3 4
人的感觉
第五章 地震作用
3.诱发灾害 由直接灾害和次生灾害引发出的各种社会性灾害。地震发 生会使供电、供水、通讯等生命线工程遭到破坏。疾病流行、 城市瘫痪、治安混乱,恶化工农业生产条件,影响经济发展。
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
一、地球构造与地震成因 (一)地球构造 地壳是由各种结构不均匀厚薄不一的岩层组成,目前所观察 到的地震深度最深为700km,比起地球半径来仅占1/10,因而 地震仅发生于地球的表面部分——地壳内和地幔上部。
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
瑞雷波(R波):传播时,质点在波的传播方向和地面 法线组成的平面内(xz)作逆向椭圆形运动,而在与xz平面 垂直的水平方向(y)没有振动,质点在地面上呈滚动形式。
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
洛夫波(L波):传播时,质点只在与传播方向相垂直 的水平方向(y)运动,在地面上呈蛇形运动形式。
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
(三)地震烈度 (1)定义及影响因素 地震烈度 指某地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响 的强弱程度,它是按地震造成的后果分类。
一次地震的震级只有一个,但对不同地点的影响不一样。 一般而言,距震中越远,地震影响越小,烈度越低;
距震中越近,地震影响越大,烈度越高;
构造地裂缝:地下断层错动在地表留下的痕迹。与地下断层 走向一致,可延续几公里至几十公里甚至数百公里。
第五章 地震作用
构造地裂缝
第五章 地震作用
重力地裂缝:地震时由于地貌重力作用,地面土体受到挤 压、伸张、旋扭产生的结果。常发生在河湖堤岸等地表土 质松软潮湿地方。
第五章 地震作用
滑坡塌方:多发生在山区或丘陵地区。地震时滑坡可以切断公 路,冲毁房屋;大的滑坡还会吞没村庄、堵塞河流。
体波:纵波(P波) 横波(S波); 面波:瑞雷波(R波) 洛夫波(L波)。
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
地震波的传播速度: 纵波波速 > 横波波速 > 面波波速
某次地震波记录
纵波:建筑物产生上下颠簸 横波:建筑物产生水平摇晃 面波:建筑物既产生上下颠动又产生水平晃动
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
M lg A
式中 M——震级,即里氏震级; A——地震仪记录到的最大振幅。
(2)震级与能量的关系 震级M与震源释放的能量E(尔格)间的关系式
lg E 11.8 1.5M
能量越大,震级就越大;震级相差一级,能量相差约 32倍;相差二级,能量相差1000倍。 一个6级地震相当于一个两万吨级的原子弹
第五章 地震作用
地基失效引起房屋倾斜
地基失效破坏是由于地基失效产生过大位移引起的结构 破坏,属静力作用;而结构强度不足,空间整体性差造成的 破坏,则是由于振动产生的惯性力引起,属动力作用。
第五章 地震作用
2.次生灾害 地震时建筑物或其它设施遭受破坏而导致的一系列继发性 灾害称为次生灾害。 次生灾害中首先是火灾,房屋倒塌后火源失控极易起火, 同时震后消防系统受损,火势得不到有效控制,酿成火灾。
无感 室内个别静止中的人感觉
一般房屋
其它现象
加速度
m m/ s
2
速度
mm / s
室内少数静止中的人感觉
门、窗轻微作响
悬挂物微动
室内多数人感觉。室外少 数人感觉。少数人梦中惊 醒 室内普遍感觉。室外多数 人感觉。多数人梦中惊醒
第五章 地震作用
地震灾害分类: 1.直接灾害:一次灾害,地面运动引起的地表破坏,建 筑物倒塌等; 2.次生灾害:二次灾害,由直接灾害继发的地震后火灾、 水灾、海啸、毒气逸散等; 3.诱发灾害:三次灾害,由前两种灾害引起的工厂停产、 城市瘫痪、瘟疫蔓延等。
第五章 地震作用
1.直接灾害 (1)地表的破坏
第五章 地震作用
1906年美国旧金山大地震, 由于煤气管道泄漏引起火灾, 大火持续了一个星期。
第五章 地震作用
水库坝体倒塌,引发下游水灾
第五章 地震作用
2005年12月26日东南亚海啸
第五章 地震作用
泰国著名旅游圣地普吉 岛遭海啸巨浪袭击,人 们慌忙逃生。游客用摄 像机当场拍摄了大浪卷 起、冲到岸上的画面。
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
横波(S波):介质质点的振动方向与波的前进方向垂 直,故又称为剪切波。
横波特点:周期较长,振幅较 大,只能在固体中传播,波速 慢,100-800m/s。
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
若把地球视为半无限大的弹性体,根据弹性波动理论, 纵波和横波的传播速度可分别用下列公式计算:
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
(2)塌陷地震:地表或地下岩层由于某种原因陷落和崩塌引 起的地面运动。 (3)构造地震:由于地壳构造运动,造成地下岩层断裂或错 动引起的地面振动。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。 二、地震活动与地震分布 (一)世界地震活动 世界上两个主要地震带: (1)环太平洋地震带; (2)欧亚地震带又称地中海南亚地震带。
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
三、地震震级与烈度 (一)地震及波 震源:地下发生震动 的地方。 震中:地面上与震源 垂直对着的地方。
震中距:建筑物到震 中之间的距离。
震源深度:从震中到 震源的垂直距离。
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
浅源地震:震源深度在70km以内; 中深地震:震源深度70~300km; 深源地震:震源深度超过300km。 一般说来,对于同样大小的地震,震源较浅,涉及的范围 小而破坏程度较大;震源较深,涉及的范围大而破坏的程度 较小,深度超过100km的地震,在地面上不致引起灾害。 2002年6月29日晨1:20发生于吉林的7.2级地震,震源深度为 540km,无破坏。 1960年2月29日摩洛哥艾加迪尔城发生5.8级地震,深度为 3km。震中破坏极为严重,但破坏仅局限在震中8km内。
第五章 地震作用
滑坡、塌方造成房屋破坏
第五章 地震作用
砂土液化:饱和砂土在地震作用下丧失抗剪承载力所致,一般 发生在地下水位较高、砂层埋深较浅的沿海或平原地区。
第五章 地震作用
(2)工程结构的破坏 地震对各类工程结构的破坏按破坏机理划分,主要表现在 承重结构强度不足,结构丧失整体性和地基失效等方面。
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
地震按震级大小分为: (1)微震:小于2级,人感觉不到,只有仪器才能记录下来。
(2)有感地震:2~4级,震中附近人能感觉到。
(3)破坏性地震:5级以上地震,能够引起不同程度破坏。 (4)强烈地震或大震:7级以上地震。
(5)特大地震:8级以上地震。
由于震源深浅、震中距大小等不同, 地震造成的破坏也不同。震级大,破坏力 不一定大;震级小,破坏力不一定就小。
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
世界地震主要分布
地中海南亚 地震带
环太平洋地震带
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
(二)我国地震活动
我国地处环 太平洋地震 带和欧亚地 震带之间, 多发地震。
第五章 地震作用 第一节 地震基础知识
右图为我国历 史上震级大于 6级的地震活 动分布图,地 震活动呈带状 分布,从中可 以归分10个地 震区 。
相关文档
最新文档