建筑结构建筑抗震设计基本知识优秀课件

深
度
震源
术语解释图
地表
震源：地层构造运动中，发生岩层断裂、错动的地方。 震中：震源正上方的地面位置。 震中距：建筑物到震中之间的距离。 震源距：建筑物到震源之间的距离。
极震区
震中距
建筑物
震中
地表
震
源
震源距
深
度
震源
震源深度：震中到震源的垂直距离。
浅源地震：震源深度在60km以内，释放能量占全年 地震的85%
20世纪全球两次死亡20万人以上的大地震均发生于我国。
1920年宁夏海原地震（8.5级）死亡23.4万人。
1976年河北唐山地震（7.8级）死亡24.2万人。
我国的地震活动地区
我国的地震活动主要分布在五个地区的23条地震带上。
这五个地区是：
①台湾省及其附近海域； ②西南地区，主要是西藏、四川西部和云南中西部； ③西北地区，主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南北麓； ④华北地区，主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山-燕山一带、 山东中部和渤海湾； ⑤东南沿海的广东、福建等地。
中源地震：震源深度在60~300km，占12%
源自文库
深源地震：震源深度大于300km，占3%
极震区：在震中附近，振动最剧烈、破坏最严重的地区。
美国加州北岭地震（7.0级）
1994年1月17日，2400栋建筑被毁，多处高架 公路桥受损，死亡61人，伤7300人，直接经济损 失300亿美元，保险损失104亿美元。
地震波包括两种在介质内部传播的体波和两种限于界面附近传 播的面波。
体波包括纵波和横波。 纵波是由震源传出的压缩波，质点振动与波前进方向一致，一
疏一密向前推进，它周期短、振幅小。 横波是震源向外传播的剪切波，质点振动方向与波前进方向相
垂直，传播时介质体积不变但形状改变，周期较长振幅较大。因 为该波是切变波，所以它不能通过对切变没有抵抗能力的液体。
地震作用和结构的抗震验算
➢ 地震简介 ➢ 抗震设计的基本要求 ➢ 地震作用的计算 ➢ 结构的自振周期 ➢ 结构的抗震验算
地震简介
➢ 地震波
地震时震源释放的应变能以弹性波的形式向四面八方传播，这 种弹性被就是地震波。
地震波是使建筑物在地震中破坏的原动力、也是研究地震的最 主要的信息和研究地球深部构造的有力工具。
可分为瑞雷波（R波）和乐甫波（L波）
（a） R波：在地面上呈滚动形式。 （b） L波：在地面上呈蛇形运动形式。
地震波的传播速度纵波最快，横波次之，面波最慢。 在地震记录图上，纵波最先到达，横波次之，面波到
达最晚。
地震波记录图
地震记录 地震记录：在工程抗震领域，主要是指地震时的地面
运动加速度记录。 一条完整的加速度记录：通常包括东西、南北、上下
三个方向的地面运动加速度分量。 地震加速度记录三要素：1）加速度峰值
2）频谱特性 3）地震动持续时间
地震简介
➢ 震级和烈度
地震震级：是表示地震本身大小的尺度。 目前，国际上通用的是里氏震级，其定义是1935年里里克特(C.F.Richter)给出 的。
MlgA
例：在距震中100km处标准地震仪记录的振幅为10mm， 震级为
日本阪神地震（7.2级）
1995年11月17日，22万栋房屋倒塌或严重损 坏，死亡6348人，伤4万人，经济损失1000亿美元。
我国的地震情况
我国是一个多地震国家
据统计，我国大陆地震约占世界大陆地震的三分之一。 原因是：我国正好介于地球的两大地震带之间。
全世界地震主要分布于以下两个带：
（1）环太平洋地震带：包括南北美洲的太平洋沿岸和从阿 留申群岛、堪察加半岛、经千岛群岛日本列岛南下至 我国台湾省，再经菲律宾群岛转向东南，直到新西兰。
（2）喜马拉雅——地中海地震带：从印度、尼泊尔经缅甸 至我国横断山脉、喜马拉雅山区，越帕米尔高原，经 中亚细亚到地中海及其附近。
喜马拉雅—— 地中海地震带
环太平洋地震带
以上两个地震带释放的能量，约占全球所有地震释放 能量的98%。
我国是一个地震灾害最严重的国家
中国地震活动频度高、强度大、震源浅，分布广，是一个 震灾严重的国家。1900年以来，中国死于地震的人数达55万之 多，占全球地震死亡人数的53%；1949年以来，100多次破坏性 地震袭击了22个省（自治区、直辖市），其中涉及东部地区14 个省份，造成27万余人丧生，占全国各类灾害死亡人数的54%， 地震成灾面积达30多万平方公里，房屋倒塌达700万间。
建筑结构建筑抗震设 计基本知识
接近地球表面的岩层中弹性波传播所引起的震动称为地震。 按其成因可分为构造地震、火山地震和陷落地震。
人类工程活动如采矿、水库蓄水、深井注水、地下接爆 炸也可诱发地震。
构造地震是现代地壳运动所产生的一种突发事件，是地 球上分布最广、数量最多、危害最为严重的地震，世界上90 ％以上的地震和所有的强烈地震均属构造地震。
它产生于板块边缘和板块内部的活动构造带，地壳和上地 幔岩石在地球内力作用下，产生构造变形积蓄应变能，一 旦达到岩体强度极限，就会发生突然的剪切破裂(脆性破坏) 或沿已有破裂面产生突然错动(粘滑)，积蓄的应变能就会 以弹性波的形式突然释放使地壳震动而发生地震。
常用术语
极震区
震中距
建筑物
震中
震
源
震源距
波前进方向 质点振动方向
波前进方向
波长 （a）纵波
质点振动方向 （b）横波
体波质点振动形式
纵波：质点运动方向与波传播方向相同，又称压缩波。 特点：周期较短，振幅较小
横波：质点运动方向与波传播方向垂直，又称剪切波。 特点：周期较长，振幅较大
纵波波速为：
E(1) Vp (1)(12)
横波波速为：
E
G
Vs
2(1)
式中
E——介质的弹性模量； G——介质的剪切模量；
——介质的密度；
——介质的泊松比。
一般情况下，可以取泊松比 ＝0.22，则：
Vp=1.67Vs
纵波先于横波到达地面。
通常，纵波称为P波(即初波)，横波称为S波(即次波)。
面波 面波：是体波经地层界面多次反射后形成的次生波，它只 沿地球表面传播。 特点：振幅大，周期长，约为横波波速的0.9倍
Mlg104 4
一次7级地震，振幅将达107m，即10m。
地震简介
➢ 震级和烈度
震级与震源释放的能量的大小有关，震级每差一级，地震释放 的能量将差32倍，可用下述关系式表达： lgE＝11.8+1.5M
式中，M为震级；E为地震能量，单位为尔格。 一般说来 M < 2的地震，称为微震； M = 2~4的地震，称为有感地震； M 5的地震，统称为破坏性地震； M 7的地震，称为强烈地震或大地震； M 8的地震，称为特大地震。