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1、第五章 地震作用 日本神户大地震对土木工程结构的破坏 发生日期：1995年1月 17日 震源深度：14km 震级：7.2 破坏的主要原因是抵抗水 平地震力的剪切抗力不 足 左图为地震导致倾覆的城 市高架道路（1969年 建成） 日本神户大地震对土木工程结构的破坏 由于液化引起的地面下沉 日本神户大地震对土木工程结构的破坏 桥梁钢筋混凝土墩的剪切破坏 日本神户大地震对土木工程结构的破坏 日本Nishinomiya港口桥震落的桥跨 日本神户大地震对土木工程结构的破坏 由于柱的剪切破坏引起的铁路框架桥的坍塌 日本神户大地震对土木工程结构的破坏 铁路钢筋混凝土框架高 架桥的剪切破坏 日本神户大地震对土
2、木工程结构的破坏 槽型钢骨钢筋混凝土结构中间层（第二层）的破坏 日本神户大地震对土木工程结构的破坏 日本Higashikobe轮渡 破坏的码头墙 日本神户大地震对土木工程结构的破坏 剪切破坏的槽型钢骨钢 筋混凝土柱 日本神户大地震对土木工程结构的破坏 破坏的柱基础 日本神户大地震对土木工程结构的破坏 普通木结构房屋 的典型破坏 日本神户大地震对土木工程结构的破坏 地震纵向力引起 的具有桩基 础的钢筋混 凝土建筑的 倾斜 日本神户大地震对土木工程结构的破坏 地震破坏的公路 第一节 地震基本知识 一、地震的类型和成因 第一节 地震基本知识 1、地震的类型 火山地震、陷落地震、构造地震 2、构造地震
3、的成因 地幔热对流、地球自转与公转、月球和太阳的引力 地幔热对流 地壳岩层变形 应力积累 岩层断裂 岩层震动 地震 第一节 地震基本知识 地震术语 地震术语图 第一节 地震基本知识 震源：即发震点，是指岩层断裂处； 震中：指震源正上方的地面地点； 震源深度：指震中至震源的距离； 震中距：指地面某处到震中的距离。 浅源地震 （h60km） 中源地震 （60h300km） 深源地震 （h300km） 第一节 地震基本知识 二、地震分布 1、世界地震分布 两大地震带： 环太平洋地震带 欧亚地震带 公元前2000年公元1979年世界中大地震分布 第一节 地震基本知识 原因：板块构造理论 六大板块：欧亚
4、板块、太平洋板块、美洲板块、非 洲板块、印澳板块、南极洲板块 第一节 地震基本知识 2、中国地震分布 中国地震活动区： 第一节 地震基本知识 三、震级与烈度 1、震级 定义：衡量一次地震规模大小的数量等级 里氏震级 A:距震中100km处的最大水平地面位移（m） 2、地震能 一个7基地震，约相当于30枚2万吨TNT的原子弹 所释放的能量 AMlgME5 . 18 .11lg第一节 地震基本知识 3、烈度 定义：某一特定地区遭受一次地震影响的强烈程度 第一节 地震基本知识 第一节 地震基本知识 第一节 地震基本知识 4、烈度与震级的关系 一次地震只有一个震级，但不同地点将有 不同烈度 震中烈度与
5、震级的关系： 烈度衰减关系： ：震中距 h：震源深度 0321IM1lg0hcII第一节 地震基本知识 四、地震波与地面运动 1、地震波 体波：纵波(p波)，横波（S波） 面波：瑞雷波（R波），洛夫波（L波） 第一节 地震基本知识 体波质点的震动方向 第一节 地震基本知识 面波质点的振动方向 第一节 地震基本知识 2、地震地面运动 对于地面上的某一点， 当地震体波达到该点 或面波经过该点时， 就会引起该点的往复 运动，此即地震地面 运动。 因波的折射，体波传 播到地面时，其行进 方向将近似与地面垂 直。 第一节 地震基本知识 P波 上下运动 S波 前后、左右运动 R波 上下、前后运动 L波 左
6、右运动 三向地面运动 上下运动：由P波和R波引起 前后运动：由S波和R波引起 左右运动：由S波和L波引起 第一节 地震基本知识 地震地面运动加速度记录 地面运动三要素：强度、频谱、强震时间 第一节 地震基本知识 一般两个方向水平地面运动的强度相等，而竖 向地面运动强度一般小于水平地面运动强度 震中附近，体波成分较多，面波较少，随着震 中距增加，体波成分减少，面波成分增加。 4、地面运动强度与烈度的关系 平均关系 第一节 地震基本知识 5、影响地面运动频谱的主要因素 两个因素：震中距、场地条件 期短的波在有阻尼介质中传播较易衰减 场地卓越周期 vsm 场地土平均剪切波速 dov 场地土覆盖层厚度
7、 smv gvdT04第二节 单质点体系的地震作用 单质点体系： 当结构的质量 相对集中在某 一个确定位置 时，可将结构 处理成单质点 体系 单质点体系简图 第二节 单质点体系的地震作用 单质点体系的地震反应 质点上三种力： 惯性力 阻尼力 弹性力 xxmfg1 xcfc kxfk第二节 单质点体系的地震作用 运动方程 初始条件 第二节 单质点体系的地震作用 方程的解 第二节 单质点体系的地震作用 值很小时，简化如下： 第二节 单质点体系的地震作用 第二节 单质点体系的地震作用 第二节 单质点体系的地震作用 第二节 单质点体系的地震作用 第二节 单质点体系的地震作用 幅值的规定 地震系数 I：
8、基本烈度（设防烈度）“小震不坏，大震不倒” 小震烈度基本烈度1.5 大震烈度基本烈度1 第二节 单质点体系的地震作用 gx周期成分和变异性 动力系数 根据场地条件和震中距将地震记录分类，计算每 一类记录 和平均谱(T) T第二节 单质点体系的地震作用 相近场地及相近震中距的规则化地震反应谱 （不同地震记录） 第二节 单质点体系的地震作用 第二节 单质点体系的地震作用 第三节 多质点体系的地震作用 多质点体系 多质点体系简图 第三节 多质点体系的地震作用 第三节 多质点体系的地震作用 第三节 多质点体系的地震作用 振型地震作用 振型组合 振型地震作用 振型最大反应 振型最大反应不在同一时刻发生 第三节 多质点体系的地震作用 底部剪力法 计算假定 （1）结构地震反应以第一振型为主，忽略其他振 型反应。 第三节 多质点体系的地震作用 （2）结构第一振型为线 形倒三角形分布。则 任一质点的振型坐标 与该质点离地面的高 度成正比，即 其中，c为常数 第三节 多质点体系的地震作用 第三节 多质点体系的地震作用
