地震工程的研究现状和发展趋势.doc

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1、地震工程的研究现状和发展趋势摘要地農工程是为了防御地震的突然袭击所采取的有关工程措施的总称。包括地震烈度区划的鉴定与划分，抗震建筑规范的正确制订与合理运用，结构设计与最佳周期的研究，建筑材料的选择和地震灾害与次生灾害的预防等。本文主要介绍了地震工程研究的研究现状及发展趋势，指明了地震工程研究的重要性，具有一定的现实意义。关键词地震工程研究现状发展趋势中图分类号:P631.4文献标识码:A0引言地震是人类面临的最严重的自然灾害之一，具有突发性和破坏性的特点，强烈地震往往带來巨大的生命和财产的损失。在二十世纪内震级等于或大于8的强地震已经发生10次之多，其中发生在人烟稠密地方的地震损失更加

2、惨重，如2008年5月12FI的汶川大地震。所以必须大力进行地震预报与工程结构地震反应两方面的工作，地震工程学正是面向这两方面工作的学科。地震工程是为了防御地震的突然袭击所采取的有关工程措施的总称。包括地震烈度区划的鉴定与划分，抗震建筑规范的正确制订与合理运用，结构设计与最佳周期的研究，建筑材料的选择和地震灾害与次生灾害的预防等。地震工程研究的最终目标是最大限度地减少地震造成的经济损失和人员伤亡，作为当前房屋建筑的抗震设防目标是“小震不坏、大震不倒”。近十年来世界范围内破坏性地震造成的人员死亡和经济损失都极英巨犬。为了减轻地震灾害，必须加快进行地震工程学的科学研究工作。1地震工程发展现

3、状地震工程研究于20世纪20年代纳入现代技术科学范畴，其发展大体经历了2个阶段。第1阶段（20世纪20〜30年代）以日本为代表，在由地震记录推测地震动加速度和将土木结构视为刚体的假定基础上，认识到由加速度引起的惯性作用是造成结构物地震破坏的原因，建立了借助“震度”进行抗震设计验算的方法，这是地震工程研究中最早的重要科学认识。这一阶段可称之为抗農分析的静力阶段。美国于20世纪30年代获得了最早的强震加速度时间过程，人们开始对地震动有了更直观和更深刻的认识。地震现场的科学考察活动大大丰富了研究者对结构破坏特征及其原因机理的了解。准静力抗慮实验提供了结构构件的本构关系，计算机技术的迅速发展使

4、弹性体振动分析的成熟理论在结构地震反应分析中获得应用，各种结构模态实测技术与数值计算相结合，使基于振型分解的抗震设计反应谱方法被工程界所接受和掌握。20世纪70年代，各国均编制和修订了抗震设计技术法规，认同了“小震不坏、大震不倒”的设防标准和基于反应谱的设计方法，称之为“反应谱阶段”。20世纪80年代以来，地震反应的动力时程分析、结构非线性性态的考虑、地震反应数值模拟的频域方法、土与结构的相互作用、多点多维地震动输入、结构抗震可靠度分析等引起了研究者的广泛兴趣。地震工程的研究对象也从建筑物扩展到牛命线工程、基础设施和设备。振动台地震模拟实验和拟动力实验提供了人工模拟结构地震破坏的新的技

5、术手段。除应用于结构抗震分析与设计之外，地震工程的研究成果又为抗震鉴定、加固,地震灾害损失预测，震后灾害损失评估等提供了技术基础，成为编制人震应急予案和防震减灾规划的依据。动力时程分析已属主流，结构和构件的非线性性态的模拟成为最主要的关键科学问题之一，这一阶段可称之为“动力阶段”。日前的性态抗震设计研究可分为性态抗震设防标准和性态抗震设计方法两部分。前者涉及设防地震动水准的确定、性态水准的确定,最终给出抗農设防标准。性态抗震设计是传统抗震设计的全面深化、细化、优化和个性化，性态抗震设计现代破坏性地震仍然造成重大经济损失和社会影响。対比前两个阶段，现阶段地震工程研究的广度和深度空前扩大，

6、呈现更鲜明的学科交叉特点。但是，就研究成果的应用来看，新的研究尚未大量形成成熟的技术和方法，与反应谱阶段迅速取得成功相比，我们面临着更大的知识和技术困难。对于复杂庞大而粗糙的土木工程，尤其是涉及结构的非线性，没有现成的理论、方法和直接可用的经验。2发展趋势抗震设计范围包括结构抗震验算和抗震措施两大部分。根据大量现实资料，结构破坏的主要原因结构细部和地基基础处理不当。钢结构和劲性混凝土结构的破坏，表现为近节点的开裂或翼缘的屈曲，此种破坏现象常为外包混凝上所掩盖，不易发现。现行的各国抗慮规范几乎大多采用以地面运动反应谱为基础，按结构延性调整结构反应的设计计算方法。抗震设计的基本目标是保障生

7、命安全，不能适应综合防御的要求。所以，总结了满足各种性能要求的抗震设计思想，与传统的抗震设计思想相比有以下三个特点。2.1运用高新信息技术信息技术在防震减灾工作在单体工程、社区、城市和区域的综合防御进程中起到关键性作用，例如地理信息系统、全球定位系统和遥感技术。通过公共和专用的英特网快速传递信息，在决策支持系统的帮助下可将科研成果和领导部门的决策意见很快转变为减灾行动。2.2智能材料、结构与监测控制将智能材料与传统的工程材料相结合通过在钢筋混凝