结构抗震设计 第1章-2

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1、第1章抗震设计的基本知识和基本要求1.2地震的一些基本概念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。地震是一种自然现象，地球上每天都在发生地震，一年约有500万次。其中约5万次人们可以感觉到；能造成破坏的约有1000次；7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8.9级，发生于1960年5月22日的智利地震。什么是地震？1什么叫震源、震中、震中距？地球内部发生地震的地方叫震源；震源在地面上的投影点称为震中；震中及其附近的地方称为震中区，也称极震区；从震中到地面上任何一点的距离称为震中距。2地震分类一.按地震成因分类---天然地震包括构造地震

2、、火山地震、陷落地震1.构造地震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90%以上。92%的地震发生在地壳中，其余的发生在地幔上部.地震天然地震人工地震3图岩层的断裂地壳的板块构造学说认为，地球的表面岩层是由六大板块构成，即美洲板块、太平洋板块、澳洲板块、南极板块、欧亚板块和非洲板块。这些板块在相对缓慢地运动着，在它们的边界处产生挤压、拉伸、和剪切，甚至有些板块呈现插入另一板块之下欲将其翘起的趋势。地球上大多数地震就发生在这些板块的交界之处。除了构造地震外，还有由于火山喷发引发的火山地震；岩层坍塌引发的坍塌地震（如大面积的矿山系空区坍塌）；抽水注水引发的地震和

3、爆破、山崩引发的地震.42.火山地震由于火山作用，如岩浆活动、气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7%左右。1914年日本樱岛火山爆发，产生的震动相当于一个6.7级地震。53.陷落地震由于地下溶洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小，次数也很少。人工地震因人为因素直接造成的地震是人工地震。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力，有时也会诱发地震。1962年3月19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6.1级。---天然地震包括构造地震、火山地震、陷落地震地震天

4、然地震人工地震在工程抗震设计中仅考虑构造地震的设防问题6水库诱发地震－文成，泰顺地震2006年2月－8月期间，最大震级4.6级。未造成大的破坏，无人员伤亡。该地震属于水库诱发地震。珊溪水库：7珊溪水库珊溪水库大坝为混凝土面板堆石坝，坝高132.5m，坝顶长448m。珊溪水库坝址控制流域面积1529km2，总库容18．24亿m3，装机容量20万kW（4×5万kW）、多年平均年发电量3．55亿kW·h。为温州电网提供调峰电力22万kW8珊溪水库9地表和道路的破坏大地震使地表发生大的改变，造成地陷、地裂、山崩、滑坡、地表隆起及喷砂冒水等现象。使房屋的地基、道路、地下结构等发生破坏，造成灾

5、害。图地震引起山体滑坡10图1.4道路裂缝111.2.2桥梁结构的破坏在水平地震作用和竖向地震作用下，沿桥的纵向和横向在上下部结构上均产生严重的破坏，如基础的破坏，基础整体翻转。桥墩的破坏，在地震剪力作用下的典型斜裂缝。12桥梁支座滑移桥梁上部结构的破坏,桥梁的滑落13二.按震源深浅分类浅源地震——震源深度小于60千米的称为浅源地震。全世界85%以上的地震都是浅源地震。中源地震——震源深度在60至300千米的称为中源地震。深源地震——震源深度在300千米以上的称为深源地震。浅源地震波及范围小，但破坏力大；深源地震波及范围大，但破坏力小。2002年6月29日晨1：20发生于吉林的7.

6、2级地震，震源深度为540km，无破坏。目前有记录的最深震源达720公里。地震分类一.按地震成因分类1960年2月29日发生于摩洛哥艾加迪尔城的5.8级地震，深度为3km。震中破坏极为严重，但破坏仅局限在震中8km内。14地震波地震波是地震发生时由震源地方的岩石破裂产生的弹性波。地震波分为体波和面波。体波横波（S波）纵波（P波）面波瑞利波乐甫波横波特点:周期长、振幅大、波速慢,100-800m/s纵波特点:周期短,振幅小,波速快,200-1400m/s面波比体波衰减慢、振幅大、周期长、传播远。建筑物破坏主要由面波造成。杂波P波开始S波开始面波开始151.3地震波、震级和烈度1.3.

7、1地震波当岩层断裂错动或者其他原因引发地震时，地下积蓄的变形能量以波的形式释放，从震源向四周传播。地震波是一种体波，它主有两种成分：压缩波，又称纵波或疏密波。它使得质点的振动方向与波的前进方向一致，可在固体或液体中传播。其特点是周期短、振幅小。从物理学可知，压缩波的波速为：16剪切波，又称横波或等容波。它使得介质的震动方向与波的前进方向垂直，仅能在固体中传播。其特点是周期较长、振幅大。从物理学可知，剪切波的波速为：若取由上式有17体波从基岩射到上层土时，经分层地质界面