防灾减灾工程学复习资料

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1、2015/7/8•断裂在三维坐标中的定位：断层的倾向，即断面与水平面之间形成的角度；断层的走向，即出露于地表的断层线相对于正北方向的角度。•宏观背景——地球深成构造力引发地球表面•走滑断裂：岩石平行于断层走向移动，也就是断裂两侧彼此变形（板块构造运动）相对水平滑移。分为左旋走滑和右旋走滑。•局部机制——沿地质断层的突然滑移（弹性•倾滑断裂：断层的运动完全沿倾向发生。断裂运动基本平行回跳理论）于断层的倾向，断裂的一侧相对另一侧沿倾向上下运动。分为正断层和逆断层。•P 波（纵波、压缩波、初到波）•S 波（横波、

2、剪切波、次达波）12015/7/8•勒夫波（Love波）•当P波和S波到达地球的自由表面或位于层状地质构造的界面时，在一定条件下会产生另外一种类型的地震波。这类波沿地球表面传播，称为面波。•面波的能量，沿着地表或近地表•瑞利波（Rayleigh波）传播，并且只有短暂的生命，如果不在地表及时捕获面波能量，面波将向下反射进入地球并快速衰减为零。1.地震的快速定位•P波传播速度比S波传播速度大约快1.732倍。这两种波传播得越远，波前分离间隔就越宽。•首先到达的是产生P波。以较陡角度出射地面，造成铅垂方向的地面运

3、动。•如果有了P波和S波抵达的时间，•P波到达稍后，相对强的S波才到达。携带着水平平面上振动的SH波和垂直平面上振动的SV波。S波比P波持续时间长，使建筑物发生剧烈的侧向晃动。从这两种波型抵达的时间间隔，将•Love波速度比P波小，与S波的速度相等或稍小一些些所以。所以Love波正好在S波过后或有时与S波同时到达，地面随即开始垂直于Love波传播方向横向摇动。可以直接推算震源到该记录台的距•紧随其后的是在垂直平面内做椭圆运动的Rayleigh波，Rayleigh波可能持续许多旋回，引起大地震中显著的地面摇滚

4、运动。面波在水平距离上衰减的速率比体波慢，所以当震源距较大时地震仪记录下来的主要是面波。离。•面波其后还有重要的一部分，称为尾波。尾波实际上是沿着复杂散射路径穿过复杂岩石迟到的体波和面波的混合波。尾波的旋回波动，对建筑物的破坏可能起到落井下石的作用，促使已被较强S波和面波削弱的建筑物倒塌。22015/7/8设有3座地震观测台记录到同一个地震。画3个圆，每个圆以一座记录台为圆心，以推算的该记录台到震中的距离为半径。则这3个圆将相交于，至少近似地相交于所要求的震中。这3个数据必须来自距震中不同方向和不同距离

5、的3座地震观测台。•时间限制：震中距太近则无用.•误报:如果只采用一个台站的记录，有时会出现误报.•震级估算:精确地估算地震的震级是很困难的，特别是大地震。如果不巧同时或接连几个地震同时发生，估算震级就更困难了.•烈度预估:烈度估计是用简单的衰减关系确定的，精度不是太好，特别对于场地条件比较特殊的，更不理想。32015/7/8地震烈度的宏观调查•现场实地调查•通讯调查•航空摄影12015/7/8时域表征：时程频域表征：谱地震动三要素时程TTTd21•持时•绝对持时ag00.05谱1•幅值•相对持时aa

6、0max3TE1=0.05•频谱特征•能量持时TE2=0.9512015/7/8傅里叶谱：只能反应地震动本身反应谱：表现的是单质点系所代•地震动峰值(PGA/PGV/PGD)•谱烈度的频率特性，与结构物的概念没表的结构物在地震动作用下的最2.5有何系有任何联系。大影响，具有工程含义。SIST(,)dT•有效峰值(EPA/EPV)0.1vSaEPA2.5•阿里亚斯强度S（AriasIntensity）EPVV252.5Td2•均方根加速度IaA()tdt2g01Td22

7、axrms()tdtTd0•注意对一条时程做傅里叶变换，得到的是一个傅里叶复谱。在每一震源个离散频率点处，都有一个确定的复数。根据这个复数的模，传播介质与距离可以计算出该频率分量的振幅，根据虚部与实部之比的反正切可以计算出该频率分量的相位角。局部场地在频域上，傅里叶幅值谱只能表达每个频率分量的振幅信息，必须同时具备每个频率分量的相位信息，才能够完整地表达时程所包含的信息，才能够通过傅里叶逆变换唯一地还原时程。反应谱失去了地震动各频率分量之间的相位差信息，因此从反应谱不能再返回到地震动时程。22

8、015/7/8几十年间，研究人员发表了大量的地震动三要素，幅值、持时和谱特征的统计关系。随着记录的不断地表水平运动积累、研究的深入，发现这些地震动主要特征的变化相当复杂，受许多因素的影响。震害经常显示出比用简单经验模型预测的大得多的不规律性，与地震震源过程、从震源到场地的地震波的传播和场地反应等方面有关。输入的水平运动32015/7/8上盘效应主要是由断裂对上盘场地的更近引起的。一个倾斜断裂上盘的场地在总体上