第一章 地震概述

诱发地震
原因：人工爆破；矿山开采；工程活动
影响：一般不太强烈，个别情况会造成严重的地震灾害
天然地震
构造地震
工程地震的主
原因：地壳构造运动 要研究对象
影响：发生数量大、影响范围广
(占地震总数约90﹪)
火山地震 原因：火山爆发
陷落地震
原因：地表或地下岩层突然大规 模陷落或崩塌而造成的地震
构造地震成因
（2）地壳厚度：大陆内一般厚16～40km，高山地区厚度更 大。海洋下面厚度最小，一般为5～15km。
（3）地震多发区域：绝大部分发生在地壳内。
图1.3（C） 地壳剖面
地幔
1) 地幔界定：地壳以下到深度约2895km的古登堡界面为止的 部分为地幔，约占地球体积的5／6。
2) 地幔组成：由密度较大的黑色橄榄岩等高温（1000度以上） 高压（9000大气压）岩石组成。
（45-89） （5-9）
7 大多数人仓皇逃出
轻度破坏——局部破坏 河岸出现坍方。饱和砂层常见喷砂冒水。松软 开裂，但不妨碍使用 土上地裂缝较多。大多数砖烟囱中等破坏
8 摇晃颠簸，行走困难
中等破坏——结构受损， 干硬土上亦有裂缝。大多数砖烟囱严重破坏 需要修理
9 坐立不稳。行动的人 可能摔跤
严重破坏——墙体龟裂， 干硬土上有许多地方出现裂缝，基岩上可能出
3
地震烈度表：为评定地震烈度而建立起来的标准
烈
人的感觉
度
1 无感
一般房屋
其它现象
加速度 mm / s2
速度 mm/ s
2 室内个别静止中的人 感觉
3 室内少数静止中的人 感觉
4 室内多数人感觉。室 外少数人感觉。少数 人梦中惊醒
门、窗轻微作响
门、窗作响
悬挂物微动 悬挂物明显摆动，器皿作响
个别：10%以下 少数：10%——50% 多数：50%——70% 大多数：70%——90%
震中距：地面某处至震中的水平距离
震中距小于100公里称为地方震 震中距在100公里-1000公里的称为近震 震中距超过1000公里的称为远震
等震线
三、地震波
地震波：地下岩体断裂，错动产生振动，并以波的形式从震源向外传播，
形成地震波
地震波的组成：
体波：在地球内部 纵波(压缩波)
传播的波 横波(剪切波) 横波周期较长，振幅较大
§1.2地震震级与地震烈度
一、地震震级
地震震级 ：表示地震本身大小的一种度量
其数值是根据地震仪记录到的地震波图确定的
近震震级M计算 ：M=logA+R(Δ)
又称为里氏震级
式中 A——记录图上量得的以m为单位的最大水平位移； R（Δ）——依震中距Δ而变化的起算函数。
震级M与震源释放能量之间的关系 ： logE=1.5M+11.8
b、受力发生弯曲
岩体就会发生突然断裂或： 震中
震源：地球内部断层错动并引
震 源
深
起周围介质振动的部位
度
震中：震源正上方的地面位置
震源
震源深度: 从震中到震源的距离
震源深度在70公里以内的地震为浅源地震 震源深度超过300公里的地震叫深源地震 震源深度介于70-300公里之间的地震为中源地震
二、地震烈度
地震烈度：是指某一区域的地表和各类建筑物遭受某一次地震影响 的平均强弱程度
一般来说，距离震中近，烈度就高；距离震中越远，烈度也越低
等烈度线：具有相同烈度的各个地点的外包线
等烈度线的度数随震中距的增大而递减 ， 但有时会出现烈度异常
震中烈度：震中区的烈度称为震中烈度
依据震级粗略地估算震中烈度的方法 M 1 2 I ， I 为震中烈度
3) 地幔物质根据推算形态应为粘弹性体（能传播横波）。
地核
1) 地核古登堡界面以下直到地心的部分为地核，地核半 径约为3500km又可分为外核和内核。
2) 地核的物质成分，据推测主要为高温（5000度）高压 （300万大气压）的镍和铁。外核处于液态，而内核可 能是固态。
二、地震类型与成因
地震分类
震级
§1.1地震与地震动
一、地球构造
地球是一个近似于球体的椭球体，平均半径约6400km， 赤道半径约6 378km，两极半径约6357km。地球内部可分为三 大部分：地壳、地幔和地核。
地球断面
分层结构
地球构造图
古登堡界面
地壳
（1）地壳界限：地球外表面的一层很薄的外壳，它由各种不 均匀的岩石组成。地壳的下界称为莫霍界面。
地震形成的宏观背景： 地球构成：
三个圈层：地壳 、地幔 、地核
地震的形成：
地幔物质对流 板块构造运动(根本原因)
地震
图 地球构成 92%的地 震发生在 地壳中， 其余的发 生在地幔 上部
图 板块分布图
地震形成的局部机制： 地球板块运动
板块之间的相互作用力
a、岩层的原始状态
地壳中岩层变形 变形积聚超过岩石所能承受的程度
普遍：90%以上
5 室内普遍感觉。室外 多数人感觉。多数人 梦中惊醒
门窗、屋顶、屋架颤动 作响，灰土掉落。抹灰 出现微细裂缝
不稳定器物翻倒
31
3
（22-44） （2-4）
6 惊惶失措，仓皇逃出
损坏——个别砖瓦掉落、 河岸和松软土出现裂缝。饱和砂层出现喷砂冒 63
6
墙体微细裂缝
水。地面上有的砖烟囱轻度裂缝掉头
抗规1.0.2条 抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑， 必须进行抗震设计。
地震作用计算
抗震验算 内 容 概 括
抗震构造
构件承载力验算
结构整体变形验算 抗震构造措施 其它抗震措施
第一章 地震概述
主要内容
1.1 地震与地震动 1.2 地震震级与地震烈度 1.3 地震灾害概说
本章要点
掌握：地震的含义、地震的类型；地震波的类型、 的含义；地震烈度、基本烈度和设防烈度的异同 了解：我国及世界的地震活动性；地震震害
称为近场地震动 。
＊地面上任一点的振动过程实际上包括各种类型地震波的综合作用
地震动的三要素 ：
地震动的峰值（最大振幅）、频谱、持续时间
最大振幅 频谱 持时
定量反映 揭示 考察
地震动的强度特性 地震动的周期分布特征 地震动循环作用程度的强弱
思考题
请思考：图中的两座建筑在经历不同周期特点的地震作用下， 那座建筑更易破坏？
压缩波
剪切波
面波：沿地球表面 传播的波
乐夫波 瑞雷波
乐夫波
面波周期长，振幅大；比体波衰减慢，能传到很远的地方
瑞雷波
＊地震波的传播速度： 纵波＞横波＞面波
＊横波、面波
地面震动猛烈 破坏作用大
＊地震波在传播过程中能量衰减
地面振动减弱 破坏作用逐渐减轻
四、地震动
地震动：由地震波传播所引发的地面振动，其中，在震中区附近的地震动