工程结构抗震设计.ppt

建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计Seismic design of buildingsSeismic design of buildings课程简介课程简介•地震是一种危及人民生命财产安全、破坏性极大的地震是一种危及人民生命财产安全、破坏性极大的突发性自然灾害，地震造成生命、财产损失的直接突发性自然灾害，地震造成生命、财产损失的直接原因是建筑物的剧烈震动、破坏倒塌目前预测工原因是建筑物的剧烈震动、破坏倒塌目前预测工作没有发展到准确预报的程度随着我国城市化的作没有发展到准确预报的程度随着我国城市化的发展，人口和财富向城市高度集中，基础设施高度发展，人口和财富向城市高度集中，基础设施高度发达，地震造成的后果将日益严重我国是一个地发达，地震造成的后果将日益严重我国是一个地震多发、震害严重的国家，抗震防灾是一项特殊的震多发、震害严重的国家，抗震防灾是一项特殊的社会公益事业，它关系着经济发展和社会稳定建社会公益事业，它关系着经济发展和社会稳定建筑结构抗震设防是减轻地震灾害的重要途径筑结构抗震设防是减轻地震灾害的重要途径课程简介续课程简介续•科学界多年的研究成果形成了一门学科科学界多年的研究成果形成了一门学科——地地震工程学。

它包含震工程学它包含工程地震工程地震和和结构抗震结构抗震两方面两方面内容•工程地震工程地震主要研究：地震危险性分析、地震区主要研究：地震危险性分析、地震区划、潜在震源区地震活动规律、地震动工程参划、潜在震源区地震活动规律、地震动工程参数的选择及估计等数的选择及估计等•结构抗震结构抗震主要研究：建筑场地动力性能与抗震主要研究：建筑场地动力性能与抗震设计关系、构件与结构动力特性、结构动力破设计关系、构件与结构动力特性、结构动力破坏机制、结构地震反应分析理论与抗震设计方坏机制、结构地震反应分析理论与抗震设计方法等课程简介续课程简介续•建筑结构抗震设计是综合了地震成因，强烈地建筑结构抗震设计是综合了地震成因，强烈地面运动，结构物的动力特性和地震反应等方面面运动，结构物的动力特性和地震反应等方面的研究成果而发展起来的一门多科性的学科，的研究成果而发展起来的一门多科性的学科，它涉及地球物理学、地质学、地震学、工程力它涉及地球物理学、地质学、地震学、工程力学（结构动力学、材料力学、结构静力学）、学（结构动力学、材料力学、结构静力学）、工程结构学（工程结构学（钢筋混凝土结构、钢结构、地基钢筋混凝土结构、钢结构、地基与基础）、施工技术与基础）、施工技术等多方面的知识等多方面的知识。

课程性质和目的课程性质和目的•《《建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计》》是土木工程专业一是土木工程专业一门重要的专业主干课学习本课程的主要门重要的专业主干课学习本课程的主要目的是通过介绍地震作用计算的基本原理目的是通过介绍地震作用计算的基本原理及结构抗震的设计方法，培养学习者掌握及结构抗震的设计方法，培养学习者掌握建筑结构抗震设计方面的基本理论知识和建筑结构抗震设计方面的基本理论知识和设计应用能力而设置的一门课程，从而能设计应用能力而设置的一门课程，从而能贯彻执行我国的相关法律、规范，对地震贯彻执行我国的相关法律、规范，对地震区作抗震减灾规划，掌握防止或减少建区作抗震减灾规划，掌握防止或减少建（构）筑物由于地震而造成的破坏的技能，（构）筑物由于地震而造成的破坏的技能，使建筑经抗震设防后，能尽可能地减轻震使建筑经抗震设防后，能尽可能地减轻震害，避免人员伤亡，减少经济损失害，避免人员伤亡，减少经济损失课程要求课程要求•掌握结构抗震的基本知识、基本理论、基本技掌握结构抗震的基本知识、基本理论、基本技能，了解抗震设计的一般规律；能，了解抗震设计的一般规律；•培养运用规范、标准，查阅技术资料的能力和培养运用规范、标准，查阅技术资料的能力和抗震计算能力；抗震计算能力；•了解结构抗震设计的新理论、新方法及抗震理了解结构抗震设计的新理论、新方法及抗震理论、方法的发展趋势。

论、方法的发展趋势《《建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计》》内容内容第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 场地、地基与基础场地、地基与基础第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算第四章第四章 多层砌体结构房屋抗震设计多层砌体结构房屋抗震设计 第五章第五章 钢筋混凝土框架结构房屋抗震设计钢筋混凝土框架结构房屋抗震设计第六章第六章 单层钢筋混凝土柱厂房的抗震计单层钢筋混凝土柱厂房的抗震计 第七章第七章 隔震与耗能减震房屋简介隔震与耗能减震房屋简介第八章第八章 村镇建筑抗震技术村镇建筑抗震技术第第1 1章章 绪绪 论论 1.1 1.1 地震灾害概述（了解内容）地震灾害概述（了解内容）1.2 1.2 地震基本知地震基本知识（重点掌握）（重点掌握）1.3 1.3 地震的震害地震的震害（了解内容）（了解内容）1.4 1.4 结构的抗震设防（重点掌握）结构的抗震设防（重点掌握）1.1 1.1 地震灾害概述地震灾害概述1.1.1 1.1.1 地震是群灾之首地震是群灾之首一、灾害一、灾害分为自然灾害和人为灾害。

分为自然灾害和人为灾害分为自然灾害和人为灾害分为自然灾害和人为灾害•人为灾害人为灾害：：：：火灾、污染（大气、水、海洋）、核泄火灾、污染（大气、水、海洋）、核泄漏、战争等漏、战争等•自然灾害：地震灾害是群灾之首，它具有突发性和自然灾害：地震灾害是群灾之首，它具有突发性和不可预测性，以及频度较高，并产生严重次生灾害，不可预测性，以及频度较高，并产生严重次生灾害，对社会也会产生很大影响等特点对社会也会产生很大影响等特点•地震是一种普遍的自然现象地震是一种普遍的自然现象    地震是地球内部构造运动的产物，是一种普遍的自地震是地球内部构造运动的产物，是一种普遍的自然现象全世界每年发生约然现象全世界每年发生约500万次地震其中：万次地震其中：破坏性的大地震平均每年约破坏性的大地震平均每年约18~20次1.1.1 1.1.1 地震是群灾之首地震是群灾之首——续续地震又是一种突发的自然灾害地震又是一种突发的自然灾害•现代科技的发展，虽能对地震的发生进行预测，但准确现代科技的发展，虽能对地震的发生进行预测，但准确地预报何时、何地将发生何种强度的地震一般是很困难地预报何时、何地将发生何种强度的地震一般是很困难的。

这主要是由于地壳运动的复杂性，以及现代科学技的这主要是由于地壳运动的复杂性，以及现代科学技术水平的局限性术水平的局限性 •因此，破坏性地震常常是突然发生的因此，破坏性地震常常是突然发生的•目前，科学技术上还无法控制地震的发生每次地震都目前，科学技术上还无法控制地震的发生每次地震都会给人类社会带来灾难会给人类社会带来灾难1.1.1 1.1.1 地震是群灾之首地震是群灾之首——续续二、近代历史上大地震二、近代历史上大地震•唐山大地震唐山大地震：：19761976年年7 7月月2828日，在河北省唐山一带发日，在河北省唐山一带发生了生了7.87.8级强烈地震，震中区烈度级强烈地震，震中区烈度1111度150150万人口中万人口中死亡死亡2424万，伤万，伤1616万；直接经济损失万；直接经济损失100100亿元，震后重亿元，震后重建费用建费用100100亿元•集集大地震集集大地震：：19991999年年9 9月月2121日台湾发生日台湾发生7.37.3级地震，死级地震，死亡亡2424人，经济损失人，经济损失9494亿美元•印度大地震印度大地震：当地时间：当地时间20012001年年1 1月月2626日上午，在印度日上午，在印度西北部古吉拉特邦发生里氏西北部古吉拉特邦发生里氏7.97.9级的强烈地震。

级的强烈地震死亡死亡人数达人数达16000多人，受伤人数达多人，受伤人数达55800多人，经济损失多人，经济损失45亿美元 1.1.1 1.1.1 地震是群灾之首地震是群灾之首——续续三、全世界地震带三、全世界地震带主要分布于以下两个带：主要分布于以下两个带：（（1 1）环太平洋地震带（）环太平洋地震带（2 2）欧亚地震带）欧亚地震带这两个地震带这两个地震带释放的能量，释放的能量，约占全球所有约占全球所有地震释放能量地震释放能量的的98%98%环太平洋地震带环太平洋地震带欧亚地震带欧亚地震带1.1.2 1.1.2 我国的地震情况我国的地震情况 1.1.我国是一个多地震国家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之一原因是：我国正好介于地球的两大地震带之间2.2.我国是一个地震灾害最严重的国家我国是一个地震灾害最严重的国家 我国地震活动频度高、强度大、震源浅，分布广，我国地震活动频度高、强度大、震源浅，分布广，是一个震灾严重的国家是一个震灾严重的国家。

19001900年以来，中国死于地震年以来，中国死于地震的人数达的人数达5555万之多，占全球地震死亡人数的万之多，占全球地震死亡人数的53%53%20世纪全球两次死亡世纪全球两次死亡2020万人以上的大地震均发生于我国万人以上的大地震均发生于我国 •19201920年宁夏海原地震（年宁夏海原地震（8.58.5级）死亡级）死亡23.423.4万人•19761976年河北唐山地震（年河北唐山地震（7.87.8级）死亡级）死亡24.224.2万人，伤万人，伤2020余万1.1.2 1.1.2 我国的地震情况我国的地震情况——续续3.3.我国的地震活动地区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我国的地震活动主要分布在五个地区的23条地震带上条地震带上这五个地区是：这五个地区是：①①台湾省及其附近海域；台湾省及其附近海域；②②西南地区，主要是西藏、四川西部和云南中西部；西南地区，主要是西藏、四川西部和云南中西部；③③西北地区，主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南西北地区，主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南北麓；北麓；④④华北地区，主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山华北地区，主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山-燕山一燕山一带、带、 山东中部和渤海湾；山东中部和渤海湾；⑤⑤东南沿海的广东、福建等地。

东南沿海的广东、福建等地1.1.2 1.1.2 我国的地震情况我国的地震情况——续续4.4.目前的地震形势目前的地震形势 地震的发生有间歇性一段时间内发生较频繁，一段时地震的发生有间歇性一段时间内发生较频繁，一段时间内较平静世界以及我国目前均处于地震活跃期，抗震间内较平静世界以及我国目前均处于地震活跃期，抗震任务不容忽视任务不容忽视1.2 1.2 地震基本知识地震基本知识1.2.1 1.2.1 地球内部构造地球内部构造地球平均半径约地球平均半径约6400km，内部由三个圈层组成内部由三个圈层组成1、地壳、地壳 地球最表面的一层，很薄，厚度各处不一，约地球最表面的一层，很薄，厚度各处不一，约5-40km,一般厚度为一般厚度为5-40 km，平均厚度约为，平均厚度约为30km主要由各种不主要由各种不均匀的岩石组成：沉积岩均匀的岩石组成：沉积岩→→花岗岩花岗岩→→玄武岩等玄武岩等     绝大部分地震都发生在地壳内绝大部分地震都发生在地壳内2、地幔、地幔 中间一层，很厚，平均厚度约为中间一层，很厚，平均厚度约为2900km主要由具有主要由具有粘弹性性质的质地比较坚硬的橄榄岩组成粘弹性性质的质地比较坚硬的橄榄岩组成。

其上部存在一其上部存在一个约几百公里厚的软流层个约几百公里厚的软流层 地幔内部的物质在热状态和不地幔内部的物质在热状态和不均衡压力作用下缓慢运动，可能是造成地壳运动的根源均衡压力作用下缓慢运动，可能是造成地壳运动的根源1.2.1 1.2.1 地球内部构造地球内部构造——续续3、地核、地核 地球最里面的一层，半径约为地球最里面的一层，半径约为3500km3500km，是地球的核，是地球的核心部分可分为外核（厚心部分可分为外核（厚2100km2100km）和内核）和内核（厚（厚1400Km1400Km）），，其主要构成物质是镍和铁其主要构成物质是镍和铁根据推测，外核可能处于液根据推测，外核可能处于液态，内核可能处于固态态，内核可能处于固态 地震观测发现：地震横波地震观测发现：地震横波不能通过外核（即不能通过不能通过外核（即不能通过液体）1.2.2    地震的基本概念地震的基本概念1 1、什么是地震？、什么是地震？ 地震是指因地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起地震是指因地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起的地球表层的振动的地球表层的振动 。

地震是一种自然现象，地球上每天都在发生地震，一地震是一种自然现象，地球上每天都在发生地震，一年约有年约有500500万次其中约万次其中约5 5万次人们可以感觉到；能造成破万次人们可以感觉到；能造成破坏的约有坏的约有10001000次；次； 7 7级以上的大地震平均一年有十几次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目前记录到的世界上最大地震是8.98.9级，发生于级，发生于19601960年年5 5月月2222日的智利地震日的智利地震1.2.2    地震的基本概念地震的基本概念——续续2 2、什么叫震源、震中、震中距？、什么叫震源、震中、震中距？震源震源：地壳岩层发生断裂破坏、错动，产生剧烈振动的地：地壳岩层发生断裂破坏、错动，产生剧烈振动的地 方，称为震源方，称为震源 震中震中：震源正上方的地面位置称为震中震源正上方的地面位置称为震中极震区极震区：在震中附近，振动最剧烈、破坏最严重的地区，：在震中附近，振动最剧烈、破坏最严重的地区，叫极震区叫极震区震中距震中距：地面某点至震中的距：地面某点至震中的距离称为震中距离称为震中距震源深度震源深度：震中到震源的距离：震中到震源的距离或震源到地面的垂直距离或震源到地面的垂直距离,称为称为震源深度。

震源深度1.2.3    地震成因和分类地震成因和分类一、地震成因一、地震成因地震是地球动力作用的产物地震是地球动力作用的产物 内动力内动力——构造地震、火山地震构造地震、火山地震 外动力外动力——塌陷地震（地下溶洞、矿坑、矿井塌陷地震（地下溶洞、矿坑、矿井的崩塌）的崩塌） 人类工程活动人类工程活动——诱发地震（水库，城市、油诱发地震（水库，城市、油田的抽水、注水，人工爆破、爆炸等）田的抽水、注水，人工爆破、爆炸等）1.2.3    地震成因和分类地震成因和分类——续续构造地震的成因构造地震的成因板块构造运动假说板块构造运动假说 地壳由六大板块组成这些板块在地幔对流等因素产地壳由六大板块组成这些板块在地幔对流等因素产生的巨大能量作用下产生运动，使板块之间相互挤压和错生的巨大能量作用下产生运动，使板块之间相互挤压和错动，致使其边缘附近的岩石层脆性破裂而引发地震动，致使其边缘附近的岩石层脆性破裂而引发地震断层假说断层假说 在地幔对流等因素产生的巨大能量作用下，使地壳和在地幔对流等因素产生的巨大能量作用下，使地壳和地幔上部的岩石层发生皱褶变形，当积聚的地应力超过岩地幔上部的岩石层发生皱褶变形，当积聚的地应力超过岩石的极限强度时，岩石层便发生脆性断裂，猛烈回弹错动，石的极限强度时，岩石层便发生脆性断裂，猛烈回弹错动，从而引起振动，以波的形式向地面传播，形成地震。

从而引起振动，以波的形式向地面传播，形成地震1.2.3    地震成因和分类地震成因和分类——续续二、地震的分类二、地震的分类1 1、按成因分类：、按成因分类：1 1））构造地震构造地震：由于地壳构造运动使深部岩石薄弱部位的：由于地壳构造运动使深部岩石薄弱部位的应变超过容许值，岩层发生断裂、错动而引起的地面振应变超过容许值，岩层发生断裂、错动而引起的地面振动 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震约占世界地震总数的90%90%以上 2））火山地震火山地震 ：：由于火山作用，如由于火山作用，如岩浆猛烈冲出地面岩浆猛烈冲出地面、气、气体爆炸等引起的地震称为火山地震，这类地震只占全世体爆炸等引起的地震称为火山地震，这类地震只占全世界地震的界地震的7%左右，左右，在我国很少见在我国很少见3）诱发地震：）诱发地震： 因人为因素如因人为因素如由于水库蓄水或深井注水等由于水库蓄水或深井注水等引起的地震引起的地震如工业爆破、地下核爆炸造成的振动；在如工业爆破、地下核爆炸造成的振动；在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力，有时也会诱发地震。

力，有时也会诱发地震 1.2.3    地震成因和分类地震成因和分类——续续     1962年年3月月19日在广东河源新丰江水库坝区发生了迄今日在广东河源新丰江水库坝区发生了迄今我国最大的水库诱发地震，震级为我国最大的水库诱发地震，震级为6.1级 4 4））陷落地震陷落地震 ：由于地表或地下岩层突然大规模陷落或崩：由于地表或地下岩层突然大规模陷落或崩塌而造成的地震，如地下溶洞或旧坑崩塌引起这类地塌而造成的地震，如地下溶洞或旧坑崩塌引起这类地震的震级很小，造成的破坏很少，次数也很少，约占震的震级很小，造成的破坏很少，次数也很少，约占3% 3% 构造地震破坏力大，影响范围广，建筑抗震设计中仅构造地震破坏力大，影响范围广，建筑抗震设计中仅限于讨论构造地震作用下建筑的设防问题限于讨论构造地震作用下建筑的设防问题 后两种地震影响范围和破坏程度相对较小后两种地震影响范围和破坏程度相对较小1.2.3    地震成因和分类地震成因和分类——续续2 2、按震源深度分类：、按震源深度分类：1 1）浅源地震：震源深度小于）浅源地震：震源深度小于7070千米的地震千米的地震 全世界全世界85%85%以上的地震都是浅源地震。

浅源地震波及范以上的地震都是浅源地震浅源地震波及范围小，但破坏力大围小，但破坏力大2 2）中源地震：震源深度在）中源地震：震源深度在7070至至300300千米的地震，占千米的地震，占12%12%，，破坏性大破坏性大 3 3）深源地震：震源深度）深源地震：震源深度>300km>300km，占，占3%3%震源深，波及范震源深，波及范围大，破坏性小围大，破坏性小 92%92%的地震发生在地壳中，其余的发生在地幔上部的地震发生在地壳中，其余的发生在地幔上部 目前观测到的最深地震发生在地下目前观测到的最深地震发生在地下720km720km左右1.2.3    地震成因和分类地震成因和分类——续续3、按地震序列分类：、按地震序列分类：         地震时弹性应变能，以波的形式释放扩散，经多次反地震时弹性应变能，以波的形式释放扩散，经多次反射、折射形成持续过程，加之断裂错位不是瞬间完成的，射、折射形成持续过程，加之断裂错位不是瞬间完成的，故故在一定时间内（几十天或数月）相继发生在相邻地区的在一定时间内（几十天或数月）相继发生在相邻地区的一系列大小地震一系列大小地震称为称为地震序列地震序列。

在一个地震序列中，最大的一次地震称为在一个地震序列中，最大的一次地震称为主震主震 主震之前发生的地震称为主震之前发生的地震称为前震前震 主震之后发生的地震称为主震之后发生的地震称为余震余震主震型地震：主震型地震：在一个地震序列中，若主震震级很突出，在一个地震序列中，若主震震级很突出，其释放的能量占全序列中的绝大部分，叫主震型地震其释放的能量占全序列中的绝大部分，叫主震型地震这是一种常见的破坏性地震类型这是一种常见的破坏性地震类型1.2.3    地震成因和分类地震成因和分类——续续震群型或多发型地震：震群型或多发型地震：在一个地震序列中，若主震震级在一个地震序列中，若主震震级不突出，主要地震能量是由多个震级相近地震释放出来不突出，主要地震能量是由多个震级相近地震释放出来的孤立型或单发型地震：孤立型或单发型地震：在一个地震序列中，若前震和余在一个地震序列中，若前震和余震都很少，甚至没有，绝大部分地震能量都是通过主震震都很少，甚至没有，绝大部分地震能量都是通过主震一次释放出来的一次释放出来的    三种类型地震中：主震型地震约占三种类型地震中：主震型地震约占60%，多发型地震约，多发型地震约  占占30%，单发型地震约占，单发型地震约占10%。

    地震序列的认识和判别对预报地震和预防地震都很重要地震序列的认识和判别对预报地震和预防地震都很重要1.2.4    地震波动理论地震波动理论地震波：地震波：地震产生的地壳运动（振动）以波的形式从震源地震产生的地壳运动（振动）以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量，这种波称为地震波向各个方向传播并释放能量，这种波称为地震波 地震波包含：体波和面波地震波包含：体波和面波1、体波：、体波：在地球内部传播的波在地球内部传播的波纵纵波波：：在在传传播播过过程程中中，，介介质质质质点点的的振振动动方方向向与与波波的的前前进进方方向向一一致致，，又又称称为为压压缩缩波波或或疏疏密密波波特特点点：：周周期期短短，，振振幅幅小，波速快小，波速快, , 引起地面竖向颠簸引起地面竖向颠簸纵波也叫初波纵波也叫初波横横波波：：在在传传播播过过程程中中，，介介质质质质点点的的振振动动方方向向与与波波的的前前进进方方向向垂垂直直，，故故又又称称为为剪剪切切波波特特点点：：周周期期较较长长，，振振幅幅较较大大，，波速慢波速慢, , 引起地面水平摇晃引起地面水平摇晃横波也叫次波横波也叫次波体波体波横波（横波（S S波）波）纵波（纵波（P P波）波）1.2.4    地震波动理论地震波动理论——续续2 2、面波、面波：只限于在地面附近传播的波，也就是体波经过：只限于在地面附近传播的波，也就是体波经过地层界面多次反射形成的次生波。

地层界面多次反射形成的次生波特点：周期长，振幅大，比体波衰减慢，能传播到很远特点：周期长，振幅大，比体波衰减慢，能传播到很远的地方建筑物破坏主要是由面波造成建筑物破坏主要是由面波造成 ▲ ▲ 瑞瑞雷雷波波：：传传播播时时，，质质点点在在波波的的传传播播方方向向和和地地面面法法线线组组成成的的平平面面内内（（XZXZ））做做椭椭圆圆形形运运动动，，而而在在与与XZXZ平平面面垂垂直直的的水平方向（水平方向（Y Y）没有振动，质点在地面上呈滚动形式没有振动，质点在地面上呈滚动形式▲ ▲ 洛洛夫夫波波：：传传播播时时，，质质点点只只在在与与传传播播方方向向相相垂垂直直的的水水平平方向（方向（Y Y）运动，在地面上呈蛇形运动形式运动，在地面上呈蛇形运动形式面波面波瑞利波（瑞利波（R R波）波）乐夫波乐夫波 (L(L波波) )1.2.4    地震波动理论地震波动理论——续续 从实际地震时记录到的地震波可以看出，首先达到的是从实际地震时记录到的地震波可以看出，首先达到的是纵波（初波、纵波（初波、P P波），接着是横波（次波、波），接着是横波（次波、S S波），面波达波），面波达到的最晚。

到的最晚 一般情况下，当横波或面波达到时，振幅增大，地面振一般情况下，当横波或面波达到时，振幅增大，地面振动最猛烈，造成的危害也最大动最猛烈，造成的危害也最大杂波P波开始S波开始面波开始1.2.5    震级与烈度震级与烈度1 1、地震震级、地震震级定义：定义：定义：定义：震级是表示一次地震本身强弱程度或大小的尺度，震级是表示一次地震本身强弱程度或大小的尺度，也是表示一次地震释放能量的多少，是一个衡量地震强也是表示一次地震释放能量的多少，是一个衡量地震强度的指标，用度的指标，用M M表示 一次地震只有一个震级一次地震只有一个震级 目前，国际上比较通用的是里氏震级，目前，国际上比较通用的是里氏震级， 在在19351935年由年由查尔尔斯斯·里克特（里克特（19001900～～19851985年）年）给出定义，即地震震级为给出定义，即地震震级为 M=lgAM=lgA 式中式中 A A是标准地震仪（周期是标准地震仪（周期0.8s0.8s，阻尼系数，阻尼系数0.80.8，放大，放大倍数倍数28002800倍的地震仪）在距震中倍的地震仪）在距震中100km100km处记录的以微米（处记录的以微米（1 1微米微米=10=10-6-6m m）为单位的最大水平地动位移（单振幅）。

为单位的最大水平地动位移（单振幅）1.2.5    震级与烈度震级与烈度——续续地震按震级大小分类地震按震级大小分类（（1 1））微微震震：：小小于于2 2级级，，人人感感觉觉不不到到，，只只有有仪仪器器才才能能记记录录下下来2 2）有感地震：）有感地震：2-42-4级，人能感觉到级，人能感觉到3 3）破坏性地震：）破坏性地震：5 5级以上地震，能够引起不同程度破坏级以上地震，能够引起不同程度破坏4 4）强烈地震或大震：）强烈地震或大震：7 7级以上地震级以上地震5 5）特大地震：）特大地震：8 8级以上地震级以上地震 由由于于震震源源深深浅浅、、震震中中距距大大小小等等不不同同，，地地震震造造成成的的破破坏坏也也不不同同震震级级大大，，破破坏坏力力不不一一定定大大；；震震级级小小，，破破坏坏力力不不一定就小一定就小1.2.5    震级与烈度震级与烈度——续续2、、 地震烈度地震烈度         指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度，简称为烈度强弱程度，简称为烈度 一般而言，震级越大，烈度就越大。

同一次地震，震一般而言，震级越大，烈度就越大同一次地震，震中距小烈度就高，反之烈度就低影响烈度的因素，除了中距小烈度就高，反之烈度就低影响烈度的因素，除了震级、震中距外，还与震源深度、地震的传播介质、表土震级、震中距外，还与震源深度、地震的传播介质、表土性质、建筑物的动力特性和施工质量等许多因素有关性质、建筑物的动力特性和施工质量等许多因素有关     注意与震级区分注意与震级区分1.2.5    震级与烈度震级与烈度——续续地震烈度表地震烈度表 地震烈度表是评定地震烈度的标准和尺度它以描述地震烈度表是评定地震烈度的标准和尺度它以描述震害宏观现象为主，即根据建筑物的破坏程度、地貌变化震害宏观现象为主，即根据建筑物的破坏程度、地貌变化特征、地震时人的感觉、家具的动作反应等进行区分特征、地震时人的感觉、家具的动作反应等进行区分现在主要由地面震动的速度和加速度确定现在主要由地面震动的速度和加速度确定如水平向的加速度如水平向的加速度      10度为度为1000cm/s2             9度为度为500 cm/s2            8度为度为250 cm/s2         7度为度为125 cm/s2                  6度为度为63 cm/s2  我国在我国在19801980年制定的年制定的《《中国地震烈度表中国地震烈度表》》将地震烈将地震烈度分为度分为1-121-12度（不同的国家的分度方法不同），度（不同的国家的分度方法不同），19991999年年1111月月1 1日起实施修订后的新烈度表日起实施修订后的新烈度表《《中中国地震烈度表国地震烈度表》》（（GB/T17742-1999GB/T17742-1999））。

1.2.5    震级与烈度震级与烈度——续续3 3、基本烈度和地震区划、基本烈度和地震区划基本烈度：基本烈度：一个地区未来一个地区未来5050年内一般场地条件下可能遭受年内一般场地条件下可能遭受的具有的具有10%10%超越概率的地震烈度值称为该地区的基本烈度超越概率的地震烈度值称为该地区的基本烈度 基本烈度也称为偶遇烈度或中震烈度基本烈度也称为偶遇烈度或中震烈度 1.2.5    震级与烈度震级与烈度——续续地震区划地震区划：是指根据历史地震、地震地质构造和地震观测：是指根据历史地震、地震地质构造和地震观测资料，在地图上按地震情况的差异划出的不同区域资料，在地图上按地震情况的差异划出的不同区域 20012001年版的年版的《《中国地震动参考区划图中国地震动参考区划图》》，是确定我国城，是确定我国城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组的镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组的依据，具有法律效应依据，具有法律效应         如武汉地区抗震设防烈度为如武汉地区抗震设防烈度为6度，地震动加速度为度，地震动加速度为0.05g 抗震设防烈度和设计基本地震加速度的对应关系抗震设防烈度和设计基本地震加速度的对应关系抗震设防烈度抗震设防烈度6度度7度度8度度9度度设计设计基本地震加速度值设计设计基本地震加速度值0.05g0.1g（（0.15g））0.2g（（0.3g））0.4g1.2.6    设计地震分组设计地震分组 设计地震分组是新规范新提出的概念，用以代替旧规设计地震分组是新规范新提出的概念，用以代替旧规范设计近震、设计远震的概念。

范设计近震、设计远震的概念 在宏观烈度大体相同条件下，在宏观烈度大体相同条件下，处于大震级远离震中的高耸建筑处于大震级远离震中的高耸建筑物的震害比中小级震级近震中距物的震害比中小级震级近震中距的情况严重的多的情况严重的多 设计地震分三组，对于设计地震分三组，对于ⅡⅡ类类场地，第一、二、三组的设计特场地，第一、二、三组的设计特征周期分别为：征周期分别为：0.35s0.35s、、0.40s0.40s、、0.45s.0.45s. 湖北省各地震设防地区均属湖北省各地震设防地区均属第一组6度近震6度远震7度近震7度远震1.2.7    地震地面运动的一般特征地震地面运动的一般特征地面运动的一般特征可用地面运动加速度记录曲线来说明，地面运动的一般特征可用地面运动加速度记录曲线来说明，地面运动的一般特征可用地面运动加速度记录曲线来说明，地面运动的一般特征可用地面运动加速度记录曲线来说明，它是由一系列非周期性的加速度脉冲所组成它是由一系列非周期性的加速度脉冲所组成它是由一系列非周期性的加速度脉冲所组成它是由一系列非周期性的加速度脉冲所组成地震地面运动的一般特征概括为：地震地面运动的一般特征概括为：1.1.1.1.地面运动最大加速度：决定强震时作用于结构的地震力地面运动最大加速度：决定强震时作用于结构的地震力地面运动最大加速度：决定强震时作用于结构的地震力地面运动最大加速度：决定强震时作用于结构的地震力2.2.2.2.地面运动的周期：对结构地震反应起重要作用地面运动的周期：对结构地震反应起重要作用地面运动的周期：对结构地震反应起重要作用地面运动的周期：对结构地震反应起重要作用3.3.3.3.强震的持续时间：对建筑物的破坏程度有较大的影响强震的持续时间：对建筑物的破坏程度有较大的影响强震的持续时间：对建筑物的破坏程度有较大的影响强震的持续时间：对建筑物的破坏程度有较大的影响1.3 1.3 地震的震害地震的震害1.3.1 1.3.1 概述概述         一次大地震可在数一次大地震可在数10秒钟之内使一座繁荣的城市变成秒钟之内使一座繁荣的城市变成废墟，人们几代人的积累和财富化为乌有。

废墟，人们几代人的积累和财富化为乌有一、直接灾害一、直接灾害 由地震的原生现象如地震断层错动，以及地震波引起由地震的原生现象如地震断层错动，以及地震波引起的强烈地面振动所造成的灾害的强烈地面振动所造成的灾害主要有：主要有：1 1、地面破坏如地面裂缝、错动、塌陷、喷水冒砂等地面破坏如地面裂缝、错动、塌陷、喷水冒砂等2 2、、建筑物与构筑物的破坏：如房屋倒塌、建筑物与构筑物的破坏：如房屋倒塌、桥梁断落、水梁断落、水坝开裂、开裂、铁轨变形等3 3、、山体等自然物的破坏：如山崩、滑坡等山体等自然物的破坏：如山崩、滑坡等 4 4、、海海啸：海底地震引起的巨大海浪冲上海岸，可造成沿：海底地震引起的巨大海浪冲上海岸，可造成沿海地区的破坏海地区的破坏 1.3.1 1.3.1 概述概述——续续二、次生灾害二、次生灾害：：：：直直接接灾灾害害发发生生后后，，破破坏坏了了自自然然或或社社会会原原有有的的平平衡衡、、稳稳定定状状态态，，从从而而引引发发出出的的灾灾害害有有时时，，次次生生灾灾害害所所造造成成的的伤亡和损失比直接灾害还大伤亡和损失比直接灾害还大主要的次生灾害有：主要的次生灾害有：1 1、火灾：由震后火源失控引起。

火灾：由震后火源失控引起2 2、水灾：由水坝决口或山崩拥塞河道等引起水灾：由水坝决口或山崩拥塞河道等引起3 3、毒气泄漏：由建筑物或装置破坏等引起毒气泄漏：由建筑物或装置破坏等引起4 4、瘟疫：由震后生存、瘟疫：由震后生存环境的境的严重破坏而引起重破坏而引起 1.3.1 1.3.1 概述概述——续续三、工程结构破坏现象三、工程结构破坏现象1、结构丧失整体性结构丧失整体性2、承重结构强度不足承重结构强度不足 3、结构变形过大导致倒塌结构变形过大导致倒塌 4、结构构件连接支撑失效结构构件连接支撑失效 5、地基失效地基失效 6、非结构构件破坏非结构构件破坏 1.3.2 1.3.2 工程地质条件对震害的影响工程地质条件对震害的影响1 1、局部地形条件的影响：孤立突出的山梁、山包、条状、局部地形条件的影响：孤立突出的山梁、山包、条状山嘴、高差较大的台地、陡坡及故河道岸边等，均对建山嘴、高差较大的台地、陡坡及故河道岸边等，均对建筑物的抗震不利筑物的抗震不利2 2、局部地质构造的影响：主要指断层，断层为地质构造、局部地质构造的影响：主要指断层，断层为地质构造的薄弱环节，分发震断层和非发震断层。

具有潜在地震的薄弱环节，分发震断层和非发震断层具有潜在地震活动的断层为发震断层，多数浅源地震与发震断层有关活动的断层为发震断层，多数浅源地震与发震断层有关因此，在选择建筑物的场地时，应尽量使房屋远离断层因此，在选择建筑物的场地时，应尽量使房屋远离断层及其破碎带及其破碎带3 3、地下水位的影响：地下水位越浅震害越重，地下水位、地下水位的影响：地下水位越浅震害越重，地下水位深度在深度在5m5m以内时，对震害影响最为明显以内时，对震害影响最为明显1.4 1.4 结构的抗震设防结构的抗震设防1.4.1 1.4.1 抗震设防目标及方法抗震设防目标及方法 抗震设防是指对建筑物进行抗震设计并采取一定的抗震设防是指对建筑物进行抗震设计并采取一定的抗震构造措施，以达到结构抗震的效果和目的抗震构造措施，以达到结构抗震的效果和目的1 1、总目标、总目标 通过抗震设防，减轻建筑的破坏，避免人员死亡，通过抗震设防，减轻建筑的破坏，避免人员死亡，减轻经济损失具体通过减轻经济损失具体通过“三水准三水准”的抗震设防要求的抗震设防要求和和“两阶段两阶段”的抗震设计方法实现的抗震设计方法实现。

2 2、、“三水准三水准”抗震设防目标抗震设防目标 近年来，国内外抗震近年来，国内外抗震设防目防目标的的发展展总趋势是要求是要求建筑物在使用期建筑物在使用期间，，对不同不同频率和率和强强度的地震，度的地震，应具具有不同的抵抗能力，即有不同的抵抗能力，即“小震不坏，中震可修，大震小震不坏，中震可修，大震不倒不倒” 1.4.1 1.4.1 抗震设防目标及方法抗震设防目标及方法——续续我国我国《《抗震规范抗震规范》》中抗震设防的目标如下：中抗震设防的目标如下：(1)(1)在遭受低于本地区设防烈度在遭受低于本地区设防烈度( (基本烈度基本烈度) )的多遇地震影的多遇地震影响时，建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用，响时，建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用，即即小震不坏小震不坏；；(2)(2)在遭受本地区规定的设防烈度的地震影响时，建筑物在遭受本地区规定的设防烈度的地震影响时，建筑物( (包括结构和非结构部分包括结构和非结构部分) )可能有一定损坏，但不致危及可能有一定损坏，但不致危及人民生命和生产设备的安全，经一般修理或不需修理仍人民生命和生产设备的安全，经一般修理或不需修理仍可继续使用，即可继续使用，即中震可修中震可修；；(3)(3)在在遭遭受受高高于于本本地地区区设设防防烈烈度度的的预预估估罕罕遇遇地地震震影影响响时时，，建建筑筑物物不不致致倒倒塌塌或或发发生生危危及及生生命命的的严严重重破破坏坏，，即即大大震震不不倒倒。

1.4.1 1.4.1 抗震设防目标及方法抗震设防目标及方法——续续3、三种地震烈度水准、三种地震烈度水准    基于上述抗震设防目标，建筑物在使用期间对不同强度基于上述抗震设防目标，建筑物在使用期间对不同强度的地震应具有不同的抵抗能力，用三个地震烈度水准来考的地震应具有不同的抵抗能力，用三个地震烈度水准来考虑，即虑，即1））第一水准第一水准( (众值烈度众值烈度) )：：发生概率最多的地震，在发生概率最多的地震，在5050年年期限内，一般场地条件下，期限内，一般场地条件下，可能遭遇的超越概率为可能遭遇的超越概率为63.2%63.2%的地震烈度值，相当于的地震烈度值，相当于5050年年一遇的烈度值一遇的烈度值 相当于基本烈度相当于基本烈度-1.55-1.55度1.4.1 1.4.1 抗震设防目标及方法抗震设防目标及方法——续续2））第二水准第二水准( (基本烈度基本烈度) )：在：在5050年期限内，一般场地条件年期限内，一般场地条件下，可能遭遇的超越概率为下，可能遭遇的超越概率为10%10%的地震烈度值，相当于的地震烈度值，相当于474474年一遇的烈度值年一遇的烈度值。

3））第三水准第三水准( (罕遇烈度罕遇烈度) )：：在在5050年期限内，一般场地条件年期限内，一般场地条件下，可能遭遇的超越概率为下，可能遭遇的超越概率为2%2%～～3 3% %的地震烈度值，相当于的地震烈度值，相当于16001600～～25002500年一遇的烈度值年一遇的烈度值 相当于基本烈度相当于基本烈度+1+1度1.4.1 1.4.1 抗震设防目标及方法抗震设防目标及方法——续续4、、 “两阶段两阶段”抗震设计方法抗震设计方法 为保证抗震设防的目标，规范规定了为保证抗震设防的目标，规范规定了“两阶段两阶段”抗震抗震设设计方法计方法第一阶段：第一阶段： 对绝大多数结构进行小震作用下的结构和构件承载力验对绝大多数结构进行小震作用下的结构和构件承载力验算；在此基础上对各类结构按规定要求采取抗震措施，算；在此基础上对各类结构按规定要求采取抗震措施，保证小震不坏和中震可修保证小震不坏和中震可修第二阶段：第二阶段： 对一些对一些规范规定的结构规范规定的结构( (有特殊要求的建筑、地震时易有特殊要求的建筑、地震时易倒塌的建筑、有明显薄弱层的建筑，不规则的建筑等倒塌的建筑、有明显薄弱层的建筑，不规则的建筑等) )进行大震作用下的弹塑性变形验算，进行大震作用下的弹塑性变形验算，并采取相应的构造并采取相应的构造措施保证大震不倒。

措施保证大震不倒1.4.2 1.4.2 抗震设防范围和依据抗震设防范围和依据一、抗震设防范围一、抗震设防范围《《规范规范》》规定：规定：•抗震设防烈度为抗震设防烈度为6 6度及以上地区的所有新建建筑工程均度及以上地区的所有新建建筑工程均必需进行抗震设计必需进行抗震设计 6度一般只需按构造考虑度一般只需按构造考虑•规范适用于规范适用于6-96-9度地区抗震设计及隔震、消能减震设计度地区抗震设计及隔震、消能减震设计•超过超过9 9度的地区和行业有特殊要求的工业建筑按有关专度的地区和行业有特殊要求的工业建筑按有关专门规定执行门规定执行1.4.2 1.4.2 抗震设防范围和依据抗震设防范围和依据——续续二、二、抗震设防依据抗震设防依据设防烈度：设防烈度：设防烈度：设防烈度：按国家规定的权限批准的作为一个地区抗震设按国家规定的权限批准的作为一个地区抗震设防依据的地震烈度称为设防烈度防依据的地震烈度称为设防烈度•设防烈度的取值一般情况下，可采用设防烈度的取值一般情况下，可采用《《中国地震动参数中国地震动参数区划图区划图》》中的地震基本烈度对已编制抗震设防区划的中的地震基本烈度对已编制抗震设防区划的城市，可按批准的抗震设防烈度进行抗震设防。

城市，可按批准的抗震设防烈度进行抗震设防•一般情况下抗震设防采用抗震设防烈度一般情况下抗震设防采用抗震设防烈度•在一定条件下可采用抗震设防区划提供的地震动参数在一定条件下可采用抗震设防区划提供的地震动参数1.4.3 1.4.3 抗震设防分类及抗震设防措施抗震设防分类及抗震设防措施一、抗震设防分类一、抗震设防分类•国家技术监督局和建设部在国家技术监督局和建设部在19951995年年4 4月月1919日公布了日公布了《《建建筑抗震设防分类标准筑抗震设防分类标准》》GB50223GB50223•该标准主要根据建筑使用功能的重要性，即以地震中和该标准主要根据建筑使用功能的重要性，即以地震中和地震后房屋的损坏对社会和经济产生的影响的程度大小，地震后房屋的损坏对社会和经济产生的影响的程度大小，将建筑分成将建筑分成4 4个抗震设防类别，采用不同的设防标准个抗震设防类别，采用不同的设防标准抗震次要建筑抗震次要建筑丁类丁类       除甲乙丁类以外的一般建筑除甲乙丁类以外的一般建筑丙类丙类       地震时使用功能不能中断需尽快恢复的建筑地震时使用功能不能中断需尽快恢复的建筑乙类乙类       重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑甲类甲类       设设防防分分类类1.4.3 1.4.3 抗震设防分类及抗震设防措施抗震设防分类及抗震设防措施抗震设防分类及抗震设防措施抗震设防分类及抗震设防措施——续续二、抗震设防标准二、抗震设防标准1 1、抗震措施、抗震措施•抗震措施抗震措施: :除结构地震作用计算和抗力计算以外的抗震除结构地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施。

设计内容，包括抗震构造措施 •抗震构造措施：一般不须计算而对结构和非结构各部分抗震构造措施：一般不须计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求必须采取的各种细部要求应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但抗震设防烈度为应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但抗震设防烈度为6度时不应降低度时不应降低丁类丁类应符合本地区抗震设防烈度度的要求应符合本地区抗震设防烈度度的要求丙类丙类一般情况下，当抗震设防烈度为一般情况下，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度时，应符合本地区抗震设防烈度提高1度的要求；当度的要求；当9度时，应符合比度时，应符合比9度抗震设防更高的要求，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，应允许仍按本地度抗震设防更高的要求，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区抗震设防烈度的要求采取抗震措施乙类乙类当抗震设防烈度为当抗震设防烈度为6-8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高度时，应符合本地区抗震设防烈度提高1度的要求；当为度的要求；当为9度时，应符合比度时，应符合比9度抗震设度抗震设防更高的要求防更高的要求甲类甲类抗抗震震措措施施1.4.3 1.4.3 抗震设防分类及抗震设防措施抗震设防分类及抗震设防措施抗震设防分类及抗震设防措施抗震设防分类及抗震设防措施——续续2 2、地震作用、地震作用 在设防烈度为在设防烈度为6 6度时，除规范有具体规定外，对乙、丙、度时，除规范有具体规定外，对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。

丁类建筑可不进行地震作用计算一般情况下仍应符合本地区抗震设防烈度的要求一般情况下仍应符合本地区抗震设防烈度的要求丁类丁类       应符合本地区抗震设防烈度要求应符合本地区抗震设防烈度要求丙类丙类       应符合本地区抗震设防烈度要求应符合本地区抗震设防烈度要求乙类乙类       按地震安全性评价结果确定按地震安全性评价结果确定甲类甲类       地地震震作作用用1.4.3 1.4.3 抗震设防分类及抗震设防措施抗震设防分类及抗震设防措施抗震设防分类及抗震设防措施抗震设防分类及抗震设防措施——续续 总的说来就是：总的说来就是：甲类：地震作用计算以及抗震构造措施均应高于本地区的甲类：地震作用计算以及抗震构造措施均应高于本地区的设防烈度设防烈度乙类：按设防烈度进行抗震验算构造措施按高一度处理乙类：按设防烈度进行抗震验算构造措施按高一度处理丙类：按设防烈度考虑地震作用计算和构造处理丙类：按设防烈度考虑地震作用计算和构造处理丁类：按设防烈度考虑地震作用计算，可适当降低构造措丁类：按设防烈度考虑地震作用计算，可适当降低构造措施要求（施要求（6度时不降低）度时不降低） 本章重点本章重点一、名词解释一、名词解释地震；地震波；震中；震中距；震源深度；震级；震中烈度；抗震设地震；地震波；震中；震中距；震源深度；震级；震中烈度；抗震设防烈度（地震基本烈度）；设计地震加速度；抗震设防的三水准目标；防烈度（地震基本烈度）；设计地震加速度；抗震设防的三水准目标；二个阶段设计。

二个阶段设计二、地震的分类二、地震的分类（（1 1）按成因分：构造地震、火山地震、陷落地震、诱发地震按成因分：构造地震、火山地震、陷落地震、诱发地震2 2）按）按地震序列分类地震序列分类分：主震型地震、震群型地震、孤立型地震分：主震型地震、震群型地震、孤立型地震3 3）按震源深度分：浅源地震、中源地震、深源地震按震源深度分：浅源地震、中源地震、深源地震4 4）按地震破坏程度分：破坏性地震（）按地震破坏程度分：破坏性地震（≥≥5 5级）、大震（级）、大震（ ≥ ≥7 7级级 ）、）、特大地震（特大地震（ ≥ ≥8 8级）三、地震波的分类及各自特点三、地震波的分类及各自特点纵波、横波、瑞雷波、洛夫波纵波、横波、瑞雷波、洛夫波四、工程结构的震害种类四、工程结构的震害种类本章结束！本章结束！。