《建筑结构下册 教学课件 ppt 作者 邵英秀 21建筑结构抗震基本知识1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑结构下册 教学课件 ppt 作者 邵英秀 21建筑结构抗震基本知识1（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,天津城市建设学院 结构教研室 魏俊亚,主要内容：,地震的成因及类型 地震波、震级、地震烈度和近震与远震,重点：,地震的概念 震级、地震烈度、基本烈度、抗震设防烈度,21.1.1地震的成因和类型及地震的破坏现象,1、地震 （1）我国是一个多地震的国家。震级大于8级的强地震有： 如在1556年陕西关中大地震中，死亡人数达83万； 1920年宁夏海源大地震（8.5级）中死亡人数达到23.4万，伤者不计其数； 1976年唐山大地震（7.8级）死亡人数达24.2万； 1999年台湾省集集大地震，死伤近万人，直接经济损失高达1000亿元新台币。,唐山大地震,1976年7月28日3时42分54秒，在河北省
2、唐山、丰南一带（东经118.0度，北纬39.4度），发生了7.8级强烈地震，震中区烈度11度。地震波及天津市和北京市。这次地震发生在工矿企业集中、人口稠密的城市，极震区内工矿设施大部分毁坏，主要表现为厂房屋顶塌落，围护墙多数倒塌，高层建筑和一般民房几乎全部坍塌。震区内普遍发生铁路路基下沉，铁轨弯曲变形；公路路面开裂；桥墩错动、倾倒，梁体移动及坠落等。但是地下矿井的破坏比地面建筑轻得多。 150万人口中死亡24万，伤16万；直接经济损失100亿元，震后重建费用100亿元。,唐山市文化路青年宫，为砖混结构的二层楼房，7.8级地震时倒塌一层，7.1级地震时除四根门柱外，全部坍塌。,开滦煤矿医院，为砖
3、混结构的五层楼房（局部七层），仅西部转角残存 。,唐山市开滦煤矿救护楼，为砖混结构人字木屋架的三层楼房，墙倒顶塌。,唐山市河北省煤矿设计院，砖混结构的楼房局部倒塌。,唐山地区交通局，砖混结构的三层办公楼遭到破坏。（此处为唐山地震重点保护遗迹之一。）,唐山市河北省矿业学院图书馆，三层高的阅览室，系装配式纯框架结构，西头倒毁，东头框架幸存。（此处为唐山地震重点保护遗迹之一。）,唐山市机车车辆厂震后概貌。,震后工厂厂区,死亡24人，经济损失94亿美元。,云林县六市中山国宝二期大楼座落在大智路上，为12层钢筋混凝土住宅和商务混合大楼，其中二栋自楼梯间相接处分裂，东侧楼6层以下全部塌陷，并向东侧倒在邻房
4、4层楼公寓上。西侧楼5层以下全部倒塌，并向西倾倒在另一栋大楼上，柱子间距介于8米到10米，且柱子数量偏少。,彰化县员林镇邦富贵名门大楼座落在中山路惠明街口，为16层钢筋混凝土集合住宅大楼。地震时其中一栋倾倒靠在呈L型平面大楼上，柱子间距7至10米。造成倾倒的原因是底层柱子数量少，间距太大。,柱子内埋设管线（水、排水、电、煤气、电话）等，虽然节省了空间，但大大降低了柱子的有效承重截面积，造成破坏。,印 度 大 地 震,当地时间2001年1月26日上午8时46分（北京时间2001年1月26日11时16分36.4秒，国际时间2001年1月26日03时16分40秒），在印度西北部古吉拉特邦发生一次强烈
5、地震。据印度地震部门测定，这次地震为里氏7.9级，震中位于北纬23.6度和东经69.8度。至31日止，地震发生后已发生了196次余震。死亡人数达16403人，受伤人数达55863人，经济损失45亿美元。,为了省钱，近年兴建的建筑物没有抗震结构，使地震的伤亡加重。,震后现场情况,座落在活断层上的一座二层小学教学楼被完全摧毁。,7.8级地震造成达180公里的破碎带，水平和垂直错距都很大，引起地表沉陷、隆起、裂缝、液化等地表破坏，同时造成建筑物的大量毁坏。,伊兹米特市一楼房底层空旷，结构不合理，房屋整体倾斜，二楼成了一楼。,地震时河床变形，导致跨河公路桥梁跨塌。,人员伤亡惨重,美国加州北岭地震（7.
6、0级） 1994年1月17日，2400栋建筑被毁，多处高架公路桥受损，死亡61人，伤7300人，直接经济损失300亿美元，保险损失104亿美元。,日本阪神地震（7.2级） 1995年11月17日，22万栋房屋倒塌或严重损坏，死亡6348人，伤4万人，经济损失1000亿美元。,21.1.1地震的成因和类型及地震的破坏现象,（2）定义 什么是地震？ 地震：在建筑抗震中，所指的地震是由于地壳构造运动使岩层发生断裂、错动而引起的地面振动。 由于这种地震是地壳构造变动而引起的，故又成为构造地震，简称地震。,21.1.1地震的成因和类型及地震的破坏现象,（3）常用地震术语 震源：地震发生时，地壳深处发生岩
7、层断裂或错动产生震动的部位， 震源深度：震源至地面的垂直距离（图1）。 震中：震源正上方在地表的垂直投影点； 震中区：地震发生时震动和破坏最大的地区，也即震中邻近地区； 震中距：受地震影响地区地面上某点至震中的距离； 等震线：在同一地震中，具有相同地震烈度地点的连线。,21.1.1地震的成因和类型及地震的破坏现象,图1地震术语,21.1.1地震的成因和类型及地震的破坏现象,2、地震的成因 地震按其产生的原因，主要可分为四种类型： 火山地震 陷落地震 人工诱发地震 构造地震,21.1.1地震的成因和类型及地震的破坏现象,（1）构造地震,92%的地震发生在地壳中， 其余的发生在地幔上部。,破坏性地
8、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。,21.1.1地震的成因和类型及地震的破坏现象,图2构造变动形成地震示意图,（a）岩层原始状态（b）受力后发生变形（c）岩层断裂产生振动,（2）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。,（3）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。,（4）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
9、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。,21.1.1地震的成因和类型及地震的破坏现象,3、地震的类型 根据震源深度把地震分为： 浅源地震：震源深度小于60km的地震； 中源地震：震源深度为60300km的地震； 深源地震：震源深度大于300km的地震。 我国发生的绝大部分地震都属于浅源地震，一般深度为540km。 由于深源地震所释放出的能量，在长距离传播中大部分被损失掉，所以对地面上的建筑物影响很小。震源深度越小，地震对地而造成的破坏性越大。,21.1.2地震波、震级、地震烈度和近震与远震,1
10、、地震波 定义：当震源岩层发生断裂、错动时，岩层所积累的变形能突然释放，它以波的形式从震源向四周传播，这种波就是地震波。 地震波是一种弹性波。 地震波分为体波和面波。,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。, 21.1.2地震波、震级、地震烈度和近震与远震,2、震级 定义： 衡量一次地震释放能量大小的等级，称为震级，用符号M表示。,式中A表示标准地震仪距震中100km纪录的最大水平地动 位移，单位为微米。 震级与能量的关系,震级差一级，能量就要
11、差32倍之多。一个6级地震所释放 的能量，相当于一个2万吨级的原子弹。, 21.1.2地震波、震级、地震烈度和近震与远震,2、震级 M5的地震称为破坏性地震； M=78的地震称为强烈地震或大地震； M8的地震称为特大地震。本世纪以来，由仪器记录到的最大震级是8.9级，共出现两次，一次是1906年1月31日在哥伦比亚的厄瓜多尔西海地震，另一次是1933年3月2日在日本的三隆近海地震。, 21.1.2地震波、震级、地震烈度和近震与远震,3、地震烈度和烈度表 地震烈度指地震时某一地点地面震动的强烈程度，用符号表示。 因此，一次地震，表示地震大小的震级只有一个，但距离震中不同的地点，却有不同的地震烈度
12、。一般来说，离震中愈远，受地震的影响就愈小，地震烈度也就愈低。离震中愈近，地震影响愈大，地震烈度愈高。, 21.1.2地震波、震级、地震烈度和近震与远震,3、地震衰减规律和等震线 我们将烈度相同的区域的外包线称为等震线 。 地震烈度衰减规律表达式：, 21.1.2地震波、震级、地震烈度和近震与远震,4、地震衰减规律和等震线 我们将烈度相同的区域的外包线称为等震线 。,图4唐山地震等烈度线（1976年）, 21.1.2地震波、震级、地震烈度和近震与远震,5、基本烈度、近震与远震 （1）基本烈度 ：一个地区的基本烈度是指该地区在今后50年时间内，在一般场地条件下可能遭遇到的超越概率为10%的地震烈度。相当于474年一遇的烈度值。 （2）近震区：是指该地区的基本烈度是来源于与该地区的基本烈度相等或比它大一度的震中区； 远震区是指该地区的基本烈度是来源于比其高二度或二度以上的震中区（图5）。 抗震规范中以设计地震分组，即通过把全国各个地区分成三组来粗略地反映着向宏观现象的影响。, 21.1.2地震波、震级、地震烈度和近震与远震,图5近震和远震的划分,
