《地震工程地质研究》PPT课件

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1、工程地质学资环学院吴道祥第三章地震工程地质研究在地壳表层，因弹性波传播所引起的振动作用或现象，称为地震(earthquake)。地震按其发生的原因，可分为构造地震、火山地震和陷落地震。此外，还有因水库蓄水、深井注水和核爆炸等导致的诱发地震。南地壳运动引起的构造地震，是地球上规模最大、数量最多、危害最严重的一类地震。世界上90％以上的地震均属此类。它一般分布在活动构造带中，当地壳运动所积累的应变能一旦超过了地壳岩体的强度极限时，岩体就会发生破裂，应变能突然释放而表现为弹性波的形式，使地壳振动而发生地

2、震。据统计，全世界每年大约发生几百万次地震，人们能感觉到的仅占1％左右，7级以上的灾害性地震每年多则二十几次，少则三、五次。我国位于环太平洋和地中海一南亚两个地震带之间，是一个多地震活动的国家。在我国三千多年的历史资料中，记录地震近万次，其中破坏性地震达6000多次；据1200～1989年资料统计，7级地震为147次，8级及其以上巨大地震共19次。1966年至今，大地震已达20余次。我国地震分布以西南、西北、华北、东南沿海和台湾省区破坏性地震最多。其中台湾尤甚，大震多，频度高；新疆和西藏次之一次6

3、级地震可释放6×1020尔格的能量，大致相当于30～40万吨TNT炸药的巨大爆炸，7级地震可释放2×1022尔格的能量，8级地震可释放6×1026尔格的能量。可见地震释放能量之大。而且绝大部分能量的集中释放，于数秒种内完成。因此，地震灾害的猝发性和惨重性往往给人类生命以极大威胁，给经济财产以巨大损失。据美国联邦政府统计，仅二十世纪以来，全世界就有120余万人遇难于地震灾害；五十年代以来，全球破坏性地震造成的经济损失已逾2000亿美元。地震灾害是最重要的自然灾害之一。我国地处环太平洋地震带和地中海-

4、喜马拉雅地震带这两大地震带间，是世界上最大的一个大陆地震区，地震活动具有分布广、频度高、强度大、震源浅的特点，因而酿成的灾害尤为严重。据记载，世界上最惨重的震例几乎都发生在我国。中国的地震灾害居世界之首。在我国历史记载中，1556年陕西华县地震死亡人口达80万；1920年宁夏海原地震死亡人数也超过20万。令人痛心的1976年唐山地震，死亡24万多人，工业城市毁于一旦，为世界地震史所罕见。地震前后水平位移监测结果(GPS)地震前后垂直位移监测结果(GPS)地震引起大坝破坏(台中石岗)地震引起埠丰桥断

5、裂，河床抬高8m,形成叠水(石岗)地震引起房屋倒塌(台中石岗)地震引起桥梁断裂(南投集集镇)地震引起稻田隆起(台中雾峰)地震引起操场隆起(台中国小)一、地震发生的主要条件介质条件坚硬岩石结构条件活断层的一些特定部位：端点、拐点、交汇点等构造应力条件现代构造运动强烈的部位，应力集中研究构造应力主要包括大小主应力的方向及其实测值，并研究构造应力方向与断层的关系。二、基本概念构造地震火山地震陷落地震人工诱发地震按成因分类震源：地壳内部振动的发源地震中：震源在地面上的垂直投影浅源地震：<70km中源地震：

6、70~300km深源地震：>300km震源深度：地震：在地壳表层，因弹性波传播所引起的振动作用或现象体波纵波（P）：压缩波横波（S〕：剪切波－－破坏性最大面波（L）瑞利波（R）：质点在XZ面上椭圆滚动前进勒夫波（Q）：质点在XY面上曲线前进地震波体波：通过地球本体传播的波面波：体波经过反射、折射后，沿地面传播的波二、基本概念（续1）震级：是衡量地震本身大小的尺度，由地震所释放出来的能量大小所决定。M＝lgAA：距震中100公里处标准地震仪在地面所记录的最大振幅。（微米）标准地震仪：自振周期0.8秒

7、，阻尼比0.8，最大静力放大倍率为2800。M<2微震2~4有感地震>5破坏性地震>7强烈地震二、基本概念（续2）烈度：地面震动强烈程度受地震释放的能量大小、震源深度、震中距、震域介质条件的影响。震源深度和震中距越小，地震烈度越大。在震源深度和震中距相同的条件下，坚硬基岩场地较松软土场地烈度小。（1）地震基本烈度：在今后一定时间（一般按１００年考虑）和一定地区范围内一般场地条件下可能遭遇的最大烈度。－－一个地区的平均烈度（2）设防烈度（设计烈度）：是抗震设计所采用的烈度。是根据建筑物的重要性、经济

8、性等的需要，对基本烈度的调整。二、基本概念（续3）二、基本概念（续4）烈度人的感觉一般房屋其它现象考物理指标大多数房屋震害程度平均震害指数加速度/（CM/S2）（水平向）速度/（CM/S2）（水平向）I无感II室内个别静止中的人感觉III室内少数静止中的人感觉门、窗轻微作悬挂物微动IV室内多数人感觉，少数人梦中惊醒门窗作响悬挂物明显摆动，器皿作响V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翻倒31（22~44）3（2~4