工程抗震设防标准和设计地震动

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1、根据场地与断层的相对位置，方向性效应可以分为向前效应（forward）、向后效应（reverse）和中性效应（neutral），如果断层的破裂方向朝向场地或破裂方向与震源（hypocenter）和场地连线的夹角较小的话，场地的效应称为向前方向性效应；如果断层的破裂方向背离场地或破裂方向与震源和场地连线的夹角较小的话，称为向后方向性效应；如果场地与震源的连线几乎垂直于断层的破裂方向，称为中性效应。通常所说的“方向性效应”是指向前方向性效应，因为向前方向性效应产生的地震动对工程结构来说更为不利。断层破裂所产生的能量波在传播

2、介质中以几乎等于介质剪切波速的速度向场地传播，使得断层产生的能量以非常短的时间到达场地.在场地的地震动中将产生一个大的速度脉冲(velocitypulse)，从图中可以看到来自每个子断层的地震动能量几乎同时到达场地A时，在场地A产生一个相对短持时、高幅值的地震动，而来自每个子断层的地震动能量在相对较长的时间到达场地B，从而在场地B产生一个相对持时较长、幅值较低的地震动。工程抗震设防标准和设计地震动翟长海博士哈尔滨工业大学土木工程学院Email：zch-hit@hit.edu.cnTel:86282027《中华人民共和国

3、防震减灾法》(1997年12月29日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十九次会议通过)抗震减灾工作应依法进行第十七条新建、扩建、改建建设工程，必须达到抗震设防要求。(为什么要进行抗震设防？)第十九条建设工程必须按照抗震设防要求和抗震设计规范进行抗震设计，并按照抗震设计进行施工。抗震设计的目的和目标抗震设计的目的工程结构抗震设计的目的是：减轻结构的地震破坏，避免人员伤亡，减少经济损失，同时使地震时不可缺少的紧急活动得以维持和进行。抗震设计的目标由于地震动的随机性是很大的，要使得所设计的结构在遭受将来可能发生的地震时绝对

4、不破坏是不现实和不经济的。换句话说，结构抗震设计不能追求绝对的安全性，而需要从现在的经济条件出发，使设计的结构在未来地震作用下发生破坏的概率为社会所接受，同时为当前的经济条件所允许。合理的抗震设计应满足经济和安全之间的合理平衡，这也是抗震设计的目标。这一目标可以表示为使总效益E最大的形式E＝受益－投资－可能的损失＝最大抗震设计的目标受益包括所考虑的工程建成后的直接和间接收获；投资包括兴建此工程的资金及工程建成后的维护资金；损失包括人身伤亡、物质财产的直接损失以及连锁反应造成的间接损失、以及政治、社会、经济影响等。若不考

5、虑非结构损失，则上式可近似改为：结构抗震总费用＝工程造价＋修复费＝最小用概率方法进行分析建筑抗震设防目标与标准抗震设防的概念抗震设防的重要性设防依据设防目标及其实现建筑类别与设防标准抗震设防（seismicfortification）－对建筑物进行抗震设计并采取抗震措施国内外大量震害证明，进行科学合理的抗震设防是当今减轻地震灾害的最直接、有效的途径（虽然有隔震、控制等措施）抗震设防的重要性事例11976年7月26日在我国一个拥有150万人口的唐山市，遭遇7.8级地震的袭击，顷刻间整座城市化为一片片瓦砾，人员死亡高达近2

6、5万人，经济损失超百亿元；1985年一个拥有100余万人口的智利瓦尔帕莱索市虽遭受了同样7、8级地震的袭击，人员死亡却只有150人，而且不到一周时间，整个城市就恢复原样。同样大小的地震，城市人口也差不多相同，却产生了如此不同的后果，只是因为瓦尔帕莱索市的建筑物和设施曾进行了有效抗震设防。抗震设防的重要性事例2日本东京是国际著名大城市，历史上曾发生过8级以上大地震。日本政府以及各界一向对此十分关心和重视，长期以来一直致力于将东京建成一个能抗御8级大地震的城市；1986年一次6.2级地震发生在东京城底下，一座上千万人口的城

7、市仅死亡2人，整个城市几乎未遭到破坏；可是一向认为没有发生大地震危险的日本第二大港神户市对工程抗震设防就不那么重视：在1995年1月17日的一次6.9级的地震中，导致了近十万栋房屋毁坏．5500人死亡和约1000亿美元的经济损失。抗震设防的重要性事例31988年12月7日前苏联的阿美尼亚共和园发生一次6.8级地震，位于震中的斯皮塔克城全城变成废墟，距震中40公里的列宁纳坎市约有80％建筑物毁坏。更远的基洛伐克市也有将近50％的建筑物严重破坏或倒场，地震死亡人数达4—5万人。该地区历史上曾发生过数次6-7级大地震，但前苏

8、联政府，鉴于城市居住建筑严重短缺，又缺乏资金，便在70年代初期对大量新建的多层房屋建筑降低设防标准．一律从9度降低7度，而恰恰正是这些房屋建筑在该次地震中大量倒塌，造成了众多的人员伤亡。设防依据——抗震设防烈度定义：按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度（seismicfortificationintensity）