建筑结构抗震设计

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1、建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计 本课程简要地介绍地震的成因、破坏机理、地本课程简要地介绍地震的成因、破坏机理、地震荷载。重点指导学生应用震荷载。重点指导学生应用建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范（GB50011-2001GB50011-2001）公路工程抗震设计规范公路工程抗震设计规范(JTJ004-89)(JTJ004-89)中的条文与思想进行的抗震概念设计中的条文与思想进行的抗震概念设计及抗震计算设计。及抗震计算设计。一、课程性质和任务一、课程性质和任务 地震是一种自然灾害，强烈地震会造成建筑地震是一种自然灾害，强烈地震会造成建筑物倒塌或损坏，中国是一个多地震的国家，因物倒塌或损坏，中国是

2、一个多地震的国家，因此，建筑结构抗震设计是土木工程专业的一门此，建筑结构抗震设计是土木工程专业的一门重要的专业课。本课程的任务是介绍地震作用重要的专业课。本课程的任务是介绍地震作用的基本原理及结构抗震的设计方法，使学生掌的基本原理及结构抗震的设计方法，使学生掌握结构抗震设计的基本理论和方法，以及处理握结构抗震设计的基本理论和方法，以及处理实际问题的能力。实际问题的能力。二、课程教学的基本要求二、课程教学的基本要求1 1、 了解地震的成因及地震带分布，了解地震了解地震的成因及地震带分布，了解地震 动的基本要素及地震造成的灾害。动的基本要素及地震造成的灾害。2 2、 掌握地震作用的计算，能根据已知

3、场地条掌握地震作用的计算，能根据已知场地条 件、地震烈度及结构动力特性，计算地震件、地震烈度及结构动力特性，计算地震 作用。作用。3 3、 掌握抗震设计的总体要求及概念设计，熟练掌握抗震设计的总体要求及概念设计，熟练 掌握底部剪力法、分解反应谱法，了解时程分掌握底部剪力法、分解反应谱法，了解时程分 析法。析法。4 4、 掌握并能很好地运用常用工业、民用房屋结掌握并能很好地运用常用工业、民用房屋结 构的抗震设计方法及抗震构造措施。构的抗震设计方法及抗震构造措施。三、课程的基本内容三、课程的基本内容第第1 1章章 绪论绪论 第第2 2章章 场地与地基场地与地基 第第3 3章章 结构地震反应分析与抗

4、震计算结构地震反应分析与抗震计算 第第4 4章章 多高层建筑钢筋混凝土结构抗震设计多高层建筑钢筋混凝土结构抗震设计 第第5 5章章 桥梁抗震设计桥梁抗震设计 第第6 6章章 公路工程抗震设计公路工程抗震设计 第第7 7章章 隔震结构简介隔震结构简介第第1 1章章 绪论绪论 1.1 1.1 地震与地震动地震与地震动 地震是一种具有突发性的自然现象。据统计，地震是一种具有突发性的自然现象。据统计，全世界每年大约发生全世界每年大约发生500500万次地震，其中绝大多数万次地震，其中绝大多数( (约占约占99%)99%)地震属于小地震，只有用灵敏的仪器才地震属于小地震，只有用灵敏的仪器才能测到，而人们

5、能够感觉到的有感地震，仅占一能测到，而人们能够感觉到的有感地震，仅占一年中地震总数的年中地震总数的1%1%左右（约左右（约5 5万次），至于会造成万次），至于会造成严重破坏灾害的强烈地震则为数更少，严重破坏灾害的强烈地震则为数更少，7 7级以上的级以上的大地震平均一年有十几次。目前记录到的世界上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最大地震是8.98.9级，发生于级，发生于19601960年年5 5月月2222日的智利日的智利地震。地震。引致灾害的自然作用引致灾害的自然作用灾害类別灾害类別气象方面气象方面极端雨量极端雨量太多太多洪灾洪灾太少太少干旱干旱极端气温极端气温太高太高热浪

6、热浪太低太低霜冻、大风雪霜冻、大风雪极端强风极端强风台风台风、龙卷风龙卷风地貌方面地貌方面板块板块活动活动地震地震、海啸海啸、火山火山爆发爆发重力作用重力作用泥石流、泥石流、雪崩雪崩生物方面生物方面与动物、微生物有关与动物、微生物有关蝗虫、白蚁等蝗虫、白蚁等虫害虫害細菌或病毒細菌或病毒疾病疾病如伤寒、如伤寒、“非典非典”、瘟、瘟疫疫与植物有关与植物有关真菌真菌病害病害如小麦的铁锈病如小麦的铁锈病数量激增数量激增野草蔓延、赤潮野草蔓延、赤潮地震灾害概述地震灾害概述地震灾害概述地震灾害概述一、地震是群灾之首一、地震是群灾之首一、地震是群灾之首一、地震是群灾之首灾害灾害自然灾害自然灾害人为灾害人为灾

7、害1 1、人为灾害：、人为灾害：火灾、污染（大气、火灾、污染（大气、水、海洋）、核泄水、海洋）、核泄漏、战争等。漏、战争等。2 2、自然灾害：、自然灾害： 地震灾害是群地震灾害是群灾之首，它具有突灾之首，它具有突发性和不可预测性，发性和不可预测性，以及频度较高，并以及频度较高，并产生严重次生灾害，产生严重次生灾害，对社会也会产生很对社会也会产生很大影响等特点。大影响等特点。 地震序列地震序列 一般把一次强震发生前后一定时间内（几天、几一般把一次强震发生前后一定时间内（几天、几个月或个月或 几年）发生的大大小小地震按时间排列起来几年）发生的大大小小地震按时间排列起来称为一个地震序列。并根据各个地

8、震序列中大小地震称为一个地震序列。并根据各个地震序列中大小地震比例关系、能量释放特征等，将地震序列划分为主震比例关系、能量释放特征等，将地震序列划分为主震型、震群型和孤立型等三个类型。型、震群型和孤立型等三个类型。 主震震级很突出，释放的地震波能量占全序列总能量主震震级很突出，释放的地震波能量占全序列总能量的的90%90%以上以上, ,或最大震级和次大震级之差在或最大震级和次大震级之差在0.8-2.40.8-2.4级级, ,称为称为主震型序列主震型序列；在地震序列中没有一个突出的主震，而是由；在地震序列中没有一个突出的主震，而是由震级相近的两次或多次地震组成，最大地震释放的能量一震级相近的两次

9、或多次地震组成，最大地震释放的能量一般只占全序列总能量的般只占全序列总能量的80%80%以下以下, ,或最大震级和次大震级之或最大震级和次大震级之差小于差小于0.70.7级，称为级，称为震群或多震型序列震群或多震型序列；主震震级特别突；主震震级特别突出出, ,前震和余震都很少且震级也很小，大小地震极不成比前震和余震都很少且震级也很小，大小地震极不成比例例, ,最大震级和次大震级大于最大震级和次大震级大于2.52.5级，称为级，称为孤立型或单发型孤立型或单发型序列序列。台湾省南投县集集发生台湾省南投县集集发生7.67.6级大地震，震源深度级大地震，震源深度1010公里左右，重灾区在日月潭地区。该

10、区有许多活断层，开始是公里左右，重灾区在日月潭地区。该区有许多活断层，开始是“双冬断层双冬断层”发生活动，同时牵动相邻的车笼埔断层的大规模滑动，导致断层沿岸的丰原、大境、务峰、中兴新村、发生活动，同时牵动相邻的车笼埔断层的大规模滑动，导致断层沿岸的丰原、大境、务峰、中兴新村、南投和名间、竹川等市县村镇地区的灾难性破坏，大部分地段已被夷为平地。整个灾区死亡南投和名间、竹川等市县村镇地区的灾难性破坏，大部分地段已被夷为平地。整个灾区死亡23292329人，伤人，伤87228722人，失人，失踪踪3939人，倒塌各种建筑人，倒塌各种建筑99099909栋，严重破坏栋，严重破坏75757575栋，受灾

11、人口栋，受灾人口250250万，灾民万，灾民3232万，财产损失万，财产损失9292亿美元。亿美元。云林县六市中山国宝二期大楼座落在大智路上，为云林县六市中山国宝二期大楼座落在大智路上，为1212层钢筋混凝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 6层以下全部塌陷，并向东侧倒在邻房层以下全部塌陷，并向东侧倒在邻房4 4层楼公寓上。西侧楼层楼公寓上。西侧楼5 5层层以下全部倒塌，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 8米米到到1010米，且柱子数量偏少。米，

12、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，为彰化县员林镇邦富贵名门大楼座落在中山路惠明街口，为1616层钢筋混凝土集合住宅大楼。地震时其中一栋倾倒靠在呈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 L型平面大楼上，柱子间距型平面大楼上，柱子间距7 7至至1010米。造成倾倒的原因是底层柱米。造成倾倒的原因是底层柱子数量少，间距太大子数量少，间距太大。地震时高速公路路面断地震时高速公路路面断开落下。开落下。 建筑物倒塌破坏，梁中杂物露建筑物倒塌破坏，梁中杂物露出来。出来。地震造成了无数栋地震造成了无数栋房屋倒塌，有的房房屋倒塌，有的房屋如沙丁鱼般推挤屋如沙丁鱼般推

13、挤一团目不忍睹、有一团目不忍睹、有的如叠积木般、有的如叠积木般、有的如推骨牌、有的的如推骨牌、有的塌倒在街道上。塌倒在街道上。柱子内埋设管线（水、排水、柱子内埋设管线（水、排水、电、煤气、电话）等，虽然节省电、煤气、电话）等，虽然节省了空间，但大大降低了柱子的有了空间，但大大降低了柱子的有效承重截面积，造成破坏。效承重截面积，造成破坏。 竹山延平加油站被震得七斜竹山延平加油站被震得七斜八歪，地面破碎，当地居民一边八歪，地面破碎，当地居民一边担心自己的家，还担心这个加油担心自己的家，还担心这个加油站成为定时炸弹。站成为定时炸弹。石岗大坝拦截大家溪，是台中县主要饮用水源之一，全长石岗大坝拦截大家溪

14、，是台中县主要饮用水源之一，全长700700米，建成于米，建成于19771977年。年。 9.219.21地震中受断层作用北段三跨泄洪道断塌，断裂处南侧拱起约地震中受断层作用北段三跨泄洪道断塌，断裂处南侧拱起约9.89.8米，北侧约米，北侧约2 2米。蓄水功能全失，上游水库底床露出地表。米。蓄水功能全失，上游水库底床露出地表。唐山大地震唐山大地震 19761976年年7 7月月2828日日3 3时时4242分分5454秒，在河北省唐山、秒，在河北省唐山、丰南一带（东经丰南一带（东经118.0118.0度，北纬度，北纬39.439.4度），发生了度），发生了7.87.8级强烈地震，震中区烈度级强

15、烈地震，震中区烈度1111度。地震波及天津市度。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、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

16、得多。地面建筑轻得多。150150万人口中死亡万人口中死亡2424万，伤万，伤1616万；万；直接经济损失直接经济损失100100亿元，震后重建费用亿元，震后重建费用100100亿元。亿元。 唐山市文化路青年宫，为砖混结构的二层楼房，唐山市文化路青年宫，为砖混结构的二层楼房，7.87.8级地级地震时倒塌一层，震时倒塌一层，7.17.1级地震时除四根门柱外，全部坍塌。级地震时除四根门柱外，全部坍塌。 开滦煤矿医院，为砖混结构的五层楼房（局部七层），开滦煤矿医院，为砖混结构的五层楼房（局部七层），仅西部转角残存仅西部转角残存 。 唐山市开滦煤矿救护楼，为砖混结构人字木屋架的三层楼唐山市开滦煤矿救护

17、楼，为砖混结构人字木屋架的三层楼房，墙倒顶塌。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。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。）（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。）唐山地震重点保护遗迹之一。） 唐唐山山市市机机车车车车

18、辆辆厂厂震震后后概概貌貌震后工厂厂区震后工厂厂区印印度度大大地地震震 当地时间当地时间20012001年年1 1月月2626日上午日上午8 8时时4646分（北京时分（北京时间间20012001年年1 1月月2626日日1111时时1616分分36.436.4秒，国际时间秒，国际时间20012001年年1 1月月2626日日0303时时1616分分4040秒），在印度西北部古吉拉秒），在印度西北部古吉拉特邦发生一次强烈地震。据印度地震部门测定，这特邦发生一次强烈地震。据印度地震部门测定，这次地震为里氏次地震为里氏7.97.9级，震中位于北纬级，震中位于北纬23.623.6度和东经度和东经69.

19、869.8度。至度。至3131日止，地震发生后已发生了日止，地震发生后已发生了196196次余次余震。震。 死亡人数达死亡人数达1640316403人，受伤人数达人，受伤人数达5586355863人，经人，经济损失济损失4545亿美元。亿美元。为省钱，近年兴建的建筑物没有抗震结构，使地震的伤亡加重。为省钱，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。座落在活断层上的一座二层小学教学楼被完全摧毁。7.87.8级地震造成达级地震造成达180180公里的破碎带，水平和垂直错距都很公里的破碎带，水平和垂直错距都很大，引起地表沉陷

20、、隆起、裂缝、液化等地表破坏，同时造成大，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。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。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。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美国加州北岭地震（7.0级）级）地震破坏和人员伤亡地震破坏和人员伤亡这次地震被称作美国历史上造成破坏损失最严这次地震被称作美国历史上造成破坏损失最严重的一次地震灾害。震中距市中心仅重的一次地震灾害。震中距市中心仅2020英里，英里，73

21、73人人在地震中死亡，近在地震中死亡，近1000010000人受伤。经济损失为人受伤。经济损失为200200亿亿美元。地震使许多建筑物倒塌，城市公用设施多处美元。地震使许多建筑物倒塌，城市公用设施多处受到严重破坏。地震切断了几乎整个洛杉矶地区的受到严重破坏。地震切断了几乎整个洛杉矶地区的供电网，震坏了自来水管道和煤气管道，大水从破供电网，震坏了自来水管道和煤气管道，大水从破裂的自来水管道中喷涌而出。煤气管道爆炸和泄漏裂的自来水管道中喷涌而出。煤气管道爆炸和泄漏引起引起100100多起火灾。地震对高速公路的破坏十分严多起火灾。地震对高速公路的破坏十分严重，路面断裂，高架桥面坍塌，大部分交通陷于瘫

22、重，路面断裂，高架桥面坍塌，大部分交通陷于瘫痪。痪。美国加州北岭地震美国加州北岭地震（7.0级）级）地震经验与教训地震经验与教训1 1）这次地震震害的最大教训是）这次地震震害的最大教训是 薄饼效应薄饼效应 ，即楼，即楼房的底层不坚固，地震震塌底层，高层压下来造成人员房的底层不坚固，地震震塌底层，高层压下来造成人员伤亡。日本随后吸取了这个教训，现在其所有高层建筑伤亡。日本随后吸取了这个教训，现在其所有高层建筑物的支撑是用钢梁网代替传统的水泥柱子。物的支撑是用钢梁网代替传统的水泥柱子。2 2）建筑抗震标准的重新评估。这次地震中，凡是）建筑抗震标准的重新评估。这次地震中，凡是加固过的高架桥均未受到破

23、坏，而坍塌的桥都是没有加加固过的高架桥均未受到破坏，而坍塌的桥都是没有加固过的。这说明有人不遵守公路建设法规。固过的。这说明有人不遵守公路建设法规。3 3）必须提高城市生命线工程的抗震能力。这次地）必须提高城市生命线工程的抗震能力。这次地震对城市供水、供电、供气系统的管道和输电线电路的震对城市供水、供电、供气系统的管道和输电线电路的破坏及其引起的严重次生灾害是惨痛的教训。生命线工破坏及其引起的严重次生灾害是惨痛的教训。生命线工程直接影响到居民的生活，其抗震性能尤其应给予重视程直接影响到居民的生活，其抗震性能尤其应给予重视。 日本阪神地震日本阪神地震 19951995年年1111月月1717日，

24、发生在日本日，发生在日本神户神户的一场灾难，的一场灾难，地震规模为地震规模为7.37.3级。该地震由神户到淡路岛的六甲断级。该地震由神户到淡路岛的六甲断层地区的活动引起，属于上下震动型的强烈地震。层地区的活动引起，属于上下震动型的强烈地震。造成相当多伤亡（官方统计约有造成相当多伤亡（官方统计约有65006500人死亡，房屋人死亡，房屋受创而必须住到组合屋的有受创而必须住到组合屋的有3232万人）。万人）。 阪神大地震在日本地震史上具有重要的意义，阪神大地震在日本地震史上具有重要的意义，它直接引起了日本对于地震科学、都市建筑、交通它直接引起了日本对于地震科学、都市建筑、交通防范的重视。当时一般日

25、本学者认为关西一带不可防范的重视。当时一般日本学者认为关西一带不可能有大地震发生，导致该地区缺乏足够的防范措施能有大地震发生，导致该地区缺乏足够的防范措施和救灾系统，特别是神户周围有相当多交通要道都和救灾系统，特别是神户周围有相当多交通要道都通过隧道或高架桥，在地震时隧道受损严重，影响通过隧道或高架桥，在地震时隧道受损严重，影响了搜救速度。神户市中更因瓦斯外泄、木造房屋密了搜救速度。神户市中更因瓦斯外泄、木造房屋密集、引起快速的连锁性大火。集、引起快速的连锁性大火。造成这场灾害的主要因素；造成这场灾害的主要因素；一是该地震的性质所致。城市直下型地震能量积累慢、周一是该地震的性质所致。城市直下型

26、地震能量积累慢、周期长，就目前的条件基本无法预测。其震动方式特殊，垂直、期长，就目前的条件基本无法预测。其震动方式特殊，垂直、水平均有震幅，烈度强，对城市的破坏性极大，而且神户市与水平均有震幅，烈度强，对城市的破坏性极大，而且神户市与震中距离近。震中距离近。二是地理环境因素和基础设施较脆弱。城市大都建设在山二是地理环境因素和基础设施较脆弱。城市大都建设在山坡、斜坡和人工填海造地上，经过强震，地基发生形变。城市坡、斜坡和人工填海造地上，经过强震，地基发生形变。城市抗震设防较差，使房屋（大都是抗震设防较差，使房屋（大都是8080年代以前的建筑）、交通设年代以前的建筑）、交通设施及生命线工程大量被毁

27、坏，并引起火灾等次生灾害。施及生命线工程大量被毁坏，并引起火灾等次生灾害。 三是震后救灾工作十分困难。震后，神户市通讯不畅，道三是震后救灾工作十分困难。震后，神户市通讯不畅，道路阻塞，加之惊恐，客观上给救灾工作带来了极大的困难，使路阻塞，加之惊恐，客观上给救灾工作带来了极大的困难，使救灾无法按预定设想组织展开。同时，也反映出日本政府对关救灾无法按预定设想组织展开。同时，也反映出日本政府对关西震灾准备不到位，估计不足，行动迟缓。在实际救援中，出西震灾准备不到位，估计不足，行动迟缓。在实际救援中，出现了救灾指挥体系不协调、救贫物资供应混乱和火灾无法及时现了救灾指挥体系不协调、救贫物资供应混乱和火灾

28、无法及时扑救等情况。扑救等情况。二、我国的地震情况二、我国的地震情况1.1.我国是一个多地震国家我国是一个多地震国家据统计，我国大陆地震约占世界大陆地震的三分之一。据统计，我国大陆地震约占世界大陆地震的三分之一。原因是：我国正好介于地球的两大地震带之间。原因是：我国正好介于地球的两大地震带之间。 全世界地震主要分布于以下两个带：全世界地震主要分布于以下两个带：（1 1）环太平洋地震带：包括南北美洲的太平洋沿岸和从阿）环太平洋地震带：包括南北美洲的太平洋沿岸和从阿 留申群岛、堪察加半岛、经千岛群岛日本列岛南下至留申群岛、堪察加半岛、经千岛群岛日本列岛南下至 我国台湾省，再经菲律宾群岛转向东南，直

29、到新西兰。我国台湾省，再经菲律宾群岛转向东南，直到新西兰。（2 2）喜马拉雅）喜马拉雅地中海地震带：从印度、尼泊尔经缅甸地中海地震带：从印度、尼泊尔经缅甸 至我国横断山脉、喜马拉雅山区，越帕米尔高原，经至我国横断山脉、喜马拉雅山区，越帕米尔高原，经 中亚细亚到地中海及其附近。中亚细亚到地中海及其附近。喜马拉雅喜马拉雅地中海地震带地中海地震带环太平洋地震带环太平洋地震带以上两个地震带释放的能量，约占全球所有地震释放以上两个地震带释放的能量，约占全球所有地震释放能量的能量的98%。2.2.我国是一个地震灾害最严重的国家我国是一个地震灾害最严重的国家19201920年宁夏海原地震（年宁夏海原地震（8

30、.58.5级）死亡级）死亡23.423.4万人。万人。19761976年河北唐山地震（年河北唐山地震（7.87.8级）死亡级）死亡24.224.2万人。万人。中国地震活动频度高、强度大、震源浅，分布广，是一个中国地震活动频度高、强度大、震源浅，分布广，是一个震灾严重的国家。震灾严重的国家。1900年以来，中国死于地震的人数达年以来，中国死于地震的人数达55万之万之多，占全球地震死亡人数的多，占全球地震死亡人数的53%；1949年以来，年以来，100多次破坏性多次破坏性地震袭击了地震袭击了22个省（自治区、直辖市），其中涉及东部地区个省（自治区、直辖市），其中涉及东部地区14个省份，造成个省份，

31、造成27万余人丧生，占全国各类灾害死亡人数的万余人丧生，占全国各类灾害死亡人数的54%，地震成灾面积达，地震成灾面积达30多万平方公里，房屋倒塌达多万平方公里，房屋倒塌达700万间。万间。2020世纪全球两次死亡世纪全球两次死亡2020万人以上的大地震均发生于我国。万人以上的大地震均发生于我国。3.3.我国的地震活动地区我国的地震活动地区台湾省及其附近海域；台湾省及其附近海域；西南地区，主要是西藏、四川西部和云南中西部；西南地区，主要是西藏、四川西部和云南中西部；西北地区，主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南西北地区，主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南 北麓；北麓；华北地区，主要在太行山

32、两侧、汾渭河谷、阴山华北地区，主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山- -燕山燕山 一带、山东中部和渤海湾；一带、山东中部和渤海湾；东南沿海的广东、福建等地。东南沿海的广东、福建等地。 我国的地震活动主要分布在五个地区的我国的地震活动主要分布在五个地区的23条地震带上。条地震带上。这五个地区是：这五个地区是：n云南是一个地处中国西南部的山区省份，山云南是一个地处中国西南部的山区省份，山地面积约占地面积约占96%96%，盆地仅占，盆地仅占4%4%，共有盆地，共有盆地147147个，个，其中大部分沿活动断裂发育，表现为与断裂活其中大部分沿活动断裂发育，表现为与断裂活动有关的断陷盆地。动有关的断陷盆地。n

33、云南地震活动十分强烈，约占国土面积云南地震活动十分强烈，约占国土面积4%4%的的土地上释放约占全国土地上释放约占全国20%20%的地震能量，是中国的地震能量，是中国大陆地震发生最为频繁的省区。大陆地震发生最为频繁的省区。云南地震云南地震云南八大地震带及云南八大地震带及2020世纪以来六级地震分布世纪以来六级地震分布云南省各县市烈度分布表云南省各县市烈度分布表6 6度区度区7 7度区度区8 8度区度区9 9度区度区县数县数1515585837371515比例比例121246.446.429.629.61212合计合计125125 从表可见，全省从表可见，全省100%的城市均处于地震区的城市均处于

34、地震区,且约且约90%的城市处于的城市处于7 及以上地区。及以上地区。4.4.目前的地震形势目前的地震形势 地震的发生有间歇性。一段时间内发生较频繁，一段地震的发生有间歇性。一段时间内发生较频繁，一段时间内较平静。我国目前处于地震活跃期。时间内较平静。我国目前处于地震活跃期。三、抗震减灾的的任务三、抗震减灾的的任务4.4.目前的地震形势目前的地震形势 地震的发生有间歇性。一段时间内发生较频繁，一段地震的发生有间歇性。一段时间内发生较频繁，一段时间内较平静。我国目前处于地震活跃期。时间内较平静。我国目前处于地震活跃期。三、抗震减灾的的任务三、抗震减灾的的任务结构工程师的任务：结构工程师的任务：3

35、.3.对已存在的工程结构作抗震鉴定、抗震加固。对已存在的工程结构作抗震鉴定、抗震加固。抗震减灾工作应依法进行。抗震减灾工作应依法进行。中华人民共和国防震减灾法中华人民共和国防震减灾法(1997年年12月月29日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十九次会议通过日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十九次会议通过)第十七条第十七条新建、扩建、改建建设工程，必须达到抗震设防要求。新建、扩建、改建建设工程，必须达到抗震设防要求。第十九条第十九条建设工程必须按照抗震设防要求和抗震设计规范进行建设工程必须按照抗震设防要求和抗震设计规范进行抗震设计，并按照抗震设计进行施工。抗震设计，并按照抗震设计进行施工

36、。第四十五条第四十五条违反本法规定，有下列行为之一的，由县级以违反本法规定，有下列行为之一的，由县级以上人民政府建设行政主管部门或者其他有关专业主管部门按上人民政府建设行政主管部门或者其他有关专业主管部门按照职责权限责令改正，处一万元以上十万元以下的罚款：照职责权限责令改正，处一万元以上十万元以下的罚款：1.1.对地震区域作抗震减灾规划；对地震区域作抗震减灾规划；2.2.对新建筑工程作抗震设计；对新建筑工程作抗震设计；（一）不按照抗震设计规范进行抗震设计的；（一）不按照抗震设计规范进行抗震设计的；（二）不按照抗震设计进行施工的。（二）不按照抗震设计进行施工的。什么是地震？什么是地震？有两种学说

37、：断层理论学说；板块构造理论学说。有两种学说：断层理论学说；板块构造理论学说。1 1、地球构造简介、地球构造简介 地球是一个半径约为地球是一个半径约为6400Km6400Km的椭圆球体，由三层的椭圆球体，由三层不同的物体组成。即：不同的物体组成。即：表面层：表面层：很薄的地壳，平均厚很薄的地壳，平均厚30Km30Km中间层：中间层：地幔，厚约地幔，厚约29002900KmKm内内 层：层：地核，平均半径厚约地核，平均半径厚约35003500KmKm1.1.1 1.1.1 地震类型与成因地震类型与成因（1 1） 地核是地球的核心，分为：地核是地球的核心，分为： 外核（厚外核（厚2100Km210

38、0Km）处于液态处于液态 内核（厚内核（厚1400Km1400Km）处于固态处于固态 地核主要构成物质是镍、铁。地核主要构成物质是镍、铁。地震观测发现：地震横地震观测发现：地震横波不能通过外核（即不能通过液体）。波不能通过外核（即不能通过液体）。（2 2） 地幔主要有质地坚硬的橄榄岩组成。地幔主要有质地坚硬的橄榄岩组成。 地幔是地壳运动的根源，其原因：地幔是地壳运动的根源，其原因： 由于地球内部放射性物质不断释放能量，地球内部的由于地球内部放射性物质不断释放能量，地球内部的温度也随深度的增加而升高，地下温度也随深度的增加而升高，地下200Km200Km到到700Km700Km其温度其温度由由6

39、00600升至升至2000 2000 ，在这一范围内的地幔中存在着一，在这一范围内的地幔中存在着一个厚约几百公里的软流层。因温度分布不均匀，就发生个厚约几百公里的软流层。因温度分布不均匀，就发生了地幔内部物质的对流；另外地球内部的压力也是不均了地幔内部物质的对流；另外地球内部的压力也是不均衡的，在地幔上部约衡的，在地幔上部约900MPa,900MPa,地幔中部为地幔中部为3700MPa3700MPa。 地幔内部的物质就是在这样的热压状态和不均衡地幔内部的物质就是在这样的热压状态和不均衡的压力作用下缓慢的运动着。的压力作用下缓慢的运动着。（地震产生的根源）（地震产生的根源）（3 3）地壳由各种不

40、均匀的岩石组成。）地壳由各种不均匀的岩石组成。 地面为沉积岩，地壳上部为花岗岩岩层，地壳下地面为沉积岩，地壳上部为花岗岩岩层，地壳下部为玄武岩岩层（海洋下只有玄武岩岩层）。部为玄武岩岩层（海洋下只有玄武岩岩层）。 世界上绝大部分的地震都发生在这一薄薄的地壳世界上绝大部分的地震都发生在这一薄薄的地壳内。内。（地壳岩石长期积累的变性在瞬间内转换为动能（地壳岩石长期积累的变性在瞬间内转换为动能而产生地震）而产生地震）由此可见：由此可见：地震仅发生在地球的地壳和地幔上部。地震仅发生在地球的地壳和地幔上部。 2 2、地震的含义：、地震的含义： 主要由地下某处薄弱岩层突然破裂，在原有累积主要由地下某处薄弱

41、岩层突然破裂，在原有累积的弹性应力作用下，断层两侧发生回跳而引起振动或的弹性应力作用下，断层两侧发生回跳而引起振动或地球板块互相挤压、冲撞引起振动，并以波的形式将地球板块互相挤压、冲撞引起振动，并以波的形式将岩层振动传至地面而引起地面的剧烈颠簸和摇晃。岩层振动传至地面而引起地面的剧烈颠簸和摇晃。1 1、地震按其成因可分为：、地震按其成因可分为：天然地震：天然地震：构造地震、火山地震、塌陷地震等。构造地震、火山地震、塌陷地震等。诱发地震：诱发地震：人工爆破、水库蓄水或深井注水也能诱发人工爆破、水库蓄水或深井注水也能诱发 地震。地震。 在上述诸类型地震中，在上述诸类型地震中，构造地震的破坏性最大构

42、造地震的破坏性最大，影响面最广，发生次数最多，是工程抗震研究的重点，影响面最广，发生次数最多，是工程抗震研究的重点，建筑抗震设计主要是进行构造地震作用下的建筑物抗建筑抗震设计主要是进行构造地震作用下的建筑物抗震设防。震设防。一、地震的分类一、地震的分类 构造地震构造地震是由于地壳构造运动，推挤地壳是由于地壳构造运动，推挤地壳岩层，使其薄弱部位发生突然断裂和猛烈错动岩层，使其薄弱部位发生突然断裂和猛烈错动而引起的地面运动。岩层的这种断裂和错动，而引起的地面运动。岩层的这种断裂和错动，是由于其中不断加强而积聚的地应力超过了薄是由于其中不断加强而积聚的地应力超过了薄弱部位岩石的强度极限所致。岩层断裂

43、、错动弱部位岩石的强度极限所致。岩层断裂、错动时，岩层中所积蓄的巨大变形能突然大量释放，时，岩层中所积蓄的巨大变形能突然大量释放，引起剧烈振动，这种振动以波的形式传至地表引起剧烈振动，这种振动以波的形式传至地表引起地面颠簸和摇晃，这种地面运动就是所谓引起地面颠簸和摇晃，这种地面运动就是所谓的地震。的地震。断层及运动示意图断层及运动示意图构造地震与地球的内部构造和地球板块运动密切相关。一般说来，这种地震往往发生在地应力比较集中、构造比较脆弱的地段，即原有断层的端点或转折处、不同断层的交汇处。通常板块的构造运动，是构造地震产生的根本原因。板块分布图地震的常用术语：地震的常用术语： （参见下图）1

44、1、震源：震源：地球内部发生地震的地方叫震源。构造地球内部发生地震的地方叫震源。构造 地震的震源是指地壳深处发生岩层断裂、错动地震的震源是指地壳深处发生岩层断裂、错动 的部位。的部位。2 2、震中：震中：震源正上方的地面位置，或震源在地表震源正上方的地面位置，或震源在地表 的投影叫震中。的投影叫震中。3 3、震中区：震中区：震中附近地面运动最剧烈，也是破坏震中附近地面运动最剧烈，也是破坏 最严重的地区，叫震中区或极震区。最严重的地区，叫震中区或极震区。4 4、震中距：震中距：地面上某处到震中的水平距离叫做震地面上某处到震中的水平距离叫做震 中距。中距。5 5、震源深度：震源深度：震源到地面震源

45、到地面( (或震中或震中) )的垂直距离，的垂直距离， 称为震源深度。称为震源深度。地震术语示意图地震术语示意图2 2、按震源的深浅，地震又可分为：、按震源的深浅，地震又可分为：浅源地震浅源地震震源深度小于震源深度小于6060千米的称为浅源地千米的称为浅源地 震。全世界震。全世界85%85%以上的地震都是浅源以上的地震都是浅源 地震。地震。中源地震中源地震震源深度在震源深度在6060至至300300千米的称为中源千米的称为中源 地震。地震。深源地震深源地震震源深度在震源深度在300300千米以上的称为深源千米以上的称为深源 地震。地震。 目前有记录的最深震源达目前有记录的最深震源达720720

46、公里。世界上公里。世界上绝大部分地震是浅源地震，震源深度集中在绝大部分地震是浅源地震，震源深度集中在5km5km20km20km左右，一年中全世界所有地震释放能量的左右，一年中全世界所有地震释放能量的约约8585来自浅源地震。一般说来，对于同样大小来自浅源地震。一般说来，对于同样大小的地震，当震源深度较浅时，则波及的范围较小，的地震，当震源深度较浅时，则波及的范围较小，而破坏的程度较重；当震源深度较大时，波及的而破坏的程度较重；当震源深度较大时，波及的范围也较大，而破坏的程度相对较轻。范围也较大，而破坏的程度相对较轻。1.1.2 1.1.2 地震波地震波 地震引起的振地震引起的振动以波的形式从

47、震源动以波的形式从震源向各个方向传播并释向各个方向传播并释放能量，这就是地震放能量，这就是地震波。地震波按其在地波。地震波按其在地壳中传播位置的不同，壳中传播位置的不同，分为分为体波和面波体波和面波。一、地震波的概念一、地震波的概念1 1、体波、体波 体波是在地球内部传播的波，它包括两种形式的波，即纵波（P波）和横波（S波）。（1 1）纵波（）纵波（P P波）波） 在纵波（P P）由震源向外的传播过程中，其介质质点的振动方向与波的前进方向一致，使介质不断地压缩和疏松，所以纵波又称压缩波或疏密波。纵波的特点是周期短、振幅小。在地面引起上下颠簸运动。波速快,200-1400m/s 。（2 2）横波

48、横波（S S） 在横波（S）的传播过程中，其介质质点的振动方向与波的前进方向垂直，故横波又称为剪切波。横波的特点是周期较长、振幅较大。在地面引起水平方向的运动。波速慢,100-800m/s。地震波示意图2 2、 面波面波 面波是沿地球表面传播的波。一般认为，面波是体波经地层界面多次反射、折射所形成的次生波。主要有瑞雷波和乐夫波。面波的特点是振幅大，周期长，只在地表传播，比体波衰减慢，故能传播到很远的地方。（1 1）瑞雷波）瑞雷波 瑞雷波传播时，质点在波的前进方向与地表法向组成的平面内作逆向的椭圆运动。（2 2）乐夫波）乐夫波 乐夫波传播时，质点在与波的前进方向垂直的水平方向运动，在地面上表现为

49、蛇形运动。地震波的传播速度：地震波的传播速度： 纵波最快，剪切波次之，面波最慢。纵波最快，剪切波次之，面波最慢。 所所以以在在一一般般地地震震波波记记录录图图上上，纵纵波波最最先先到到达达，剪剪切切波波次次之之，面面波波到到达达最最晚晚，然然而而就就振振幅幅而而言言，后后者者最最大大。用用纵纵波波和和剪剪切切波波到到达达的的时时间间差差T Tspsp，可可估估算算出出震震源源的的距距离离。在在震震中中区区，鉴鉴于于震震源源机机制制和和地地面面扰扰动动的的复复杂杂性性，三三种种波波的的波波列列几几乎乎是是难以区分的。难以区分的。 地震现象表明，纵波使建筑物产生上下颠簸，地震现象表明，纵波使建筑物

50、产生上下颠簸，剪切波使建筑物产生水平方向摇晃，而面波则使剪切波使建筑物产生水平方向摇晃，而面波则使建筑物既产生上下颠簸又产生左右摇晃。一般是建筑物既产生上下颠簸又产生左右摇晃。一般是在剪切波和面波都到达时振动最为剧烈。在剪切波和面波都到达时振动最为剧烈。 由于面波的能量比体波大，所以造成建筑物由于面波的能量比体波大，所以造成建筑物和地表的破坏，以面波为主。在震中区，由纵波和地表的破坏，以面波为主。在震中区，由纵波产生的竖向振动所造成的破坏也不容忽视。产生的竖向振动所造成的破坏也不容忽视。 二、地震波对结构的影响二、地震波对结构的影响杂波P波开始S波开始面波开始1.1.3 1.1.3 地震动地震

51、动 由地震波传播所引发的地面振动，通常称为地由地震波传播所引发的地面振动，通常称为地震动。一般通过记录地面运动的加速度来了解地震震动。一般通过记录地面运动的加速度来了解地震动的特征，进一步可以得到地面运动的速度与位移。动的特征，进一步可以得到地面运动的速度与位移。 地震动的三要素：地震动的三要素：地震动的峰值（最大振幅）、地震动的峰值（最大振幅）、频谱和持续时间。频谱和持续时间。 工程结构的地震破坏，与地震动三要素密切相工程结构的地震破坏，与地震动三要素密切相关。关。 通通过过最最大大振振幅幅，可可以以定定量量反反映映地地震震动动的的强强度度特特性性；通通过过对对地地震震记记录录的的频频谱谱分

52、分析析，可可以以揭揭示示地地震震动动的的周周期期分分布布特特征征；通通过过对对强强震震持持续续时时间间的的定定义义和和测测量，可以考察地震动循环作用程度的强弱。量，可以考察地震动循环作用程度的强弱。1.1.2 2 地震震级和地震烈度地震震级和地震烈度1.2.1 1.2.1 地震震级地震震级 地震的震级是表示地震本身强度的大小的尺度，地震的震级是表示地震本身强度的大小的尺度，是衡量地震震源释放出的总能量多少的指标。是衡量地震震源释放出的总能量多少的指标。 目前国际上比较通用的是里氏震级，其原始定目前国际上比较通用的是里氏震级，其原始定义是义是19351935年由美国学者里希特年由美国学者里希特(

53、C(CF FRichter)Richter)给出给出的，即地震震级的，即地震震级M M为：为： 式中，式中，A A是标准地震仪是标准地震仪( (指摆的自振周期指摆的自振周期0.8s0.8s，阻阻尼系数尼系数0.80.8，放大倍数，放大倍数28002800倍的地震仪倍的地震仪) )在距震中在距震中100km100km处记录到的、以微米处记录到的、以微米(m)(m)为单位的最大水平地为单位的最大水平地动位移动位移( (单振幅单振幅) )；logAlogA为为A A的常用对数值。的常用对数值。1. 1. 2 2 地震震级和地震烈度地震震级和地震烈度 例如，在距震中例如，在距震中100km100km处

54、地震仪记录的振幅是处地震仪记录的振幅是lmmlmm，即即1000m1000m，其对数为其对数为3 3，根据定义，这次地震就是，根据定义，这次地震就是3 3级。级。震级与地震释放的能量震级与地震释放的能量E(E(尔格尔格) )之间有如下关系：之间有如下关系：由此可知，震级每差一级，地震释放的能量就相差由此可知，震级每差一级，地震释放的能量就相差3232倍之多。一个倍之多。一个6 6级地震所释放出的能量，相当于级地震所释放出的能量，相当于一个两万吨级的原子弹所释放的能量。一个两万吨级的原子弹所释放的能量。 实际中，当距震中不是实际中，当距震中不是100km100km或采用非标准地或采用非标准地震仪

55、时，需按修正后的相应震级计算公式确定震震仪时，需按修正后的相应震级计算公式确定震级。根据我国现用仪器，级。根据我国现用仪器，M M按下式计算：按下式计算： 一般地说，小于一般地说，小于2 2级的地震，人们感觉不到，级的地震，人们感觉不到，只有仪器才能记录下来，叫做微震；只有仪器才能记录下来，叫做微震；2 24 4级地震，级地震，人就感觉到了，叫有感地震；人就感觉到了，叫有感地震；5 5级以上地震就要引级以上地震就要引起不同程度的破坏，统称为破坏性地震；起不同程度的破坏，统称为破坏性地震；7 7级以上级以上的地震，则称为强烈地震或大地震；的地震，则称为强烈地震或大地震；8 8级以上的地级以上的地

56、震，称为特大地震。震，称为特大地震。按震级的地震分类按震级的地震分类按震级的地震分类按震级的地震分类微震微震- 2- 2级以下。级以下。 人感觉不到人感觉不到有感地震有感地震- 2-4- 2-4级级 人有感觉人有感觉破坏性地震破坏性地震- 5- 5级以上级以上 有破坏有破坏 强烈地震强烈地震- 7- 7级以上级以上 有破坏有破坏 特大地震特大地震- 8- 8级以上级以上 有破坏有破坏 由于震源深浅、震中距大小等不同，地震造由于震源深浅、震中距大小等不同，地震造成的破坏也不同。震级大，破坏力不一定大；震成的破坏也不同。震级大，破坏力不一定大；震级小，破坏力不一定就小。级小，破坏力不一定就小。1.

57、2.2 1.2.2 地震烈度地震烈度 地震烈度是指某一地区的地面和各类建筑物遭地震烈度是指某一地区的地面和各类建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度，是衡量地震引起的受到一次地震影响的强弱程度，是衡量地震引起的后果的一种度量。后果的一种度量。 对于一次地震来说，震级只有一个，但它对不对于一次地震来说，震级只有一个，但它对不同地点的影响是不一样的。一般地说，震中区地震同地点的影响是不一样的。一般地说，震中区地震影响最大，震中烈度最高；距震中越远，地震影响影响最大，震中烈度最高；距震中越远，地震影响越小，烈度越低；反之，距震中越近，烈度就越高。越小，烈度越低；反之，距震中越近，烈度就越高。 地震烈度还

58、与地震震级、震源深度、地震波传地震烈度还与地震震级、震源深度、地震波传递介质、表土性质、建筑物动力特性、施工质量等递介质、表土性质、建筑物动力特性、施工质量等诸多因素有关。诸多因素有关。1.2.2 1.2.2 地震烈度地震烈度 在某一烈度区里，有时会因局部场地的地形、在某一烈度区里，有时会因局部场地的地形、地质条件等的影响，出现局部烈度较高或较低的地质条件等的影响，出现局部烈度较高或较低的“烈度异常区烈度异常区”。 值值得得注注意意的的是是，地地震震震震级级和和烈烈度度是是完完全全不不同同的的概概念念，两两者者的的关关系系，可可用用炸炸弹弹来来比比喻喻；震震级级好好比比炸炸弹弹的的装装药药量量

59、，烈烈度度则则是是炸炸弹弹爆爆炸炸对对周周围围不不同同地点造成的破坏程度。地点造成的破坏程度。1 1、地震烈度表、地震烈度表 地地震震烈烈度度表表是是评评定定烈烈度度大大小小的的标标准准和和尺尺度度，它它是是根根据据地地震震时时人人的的感感觉觉、器器物物的的反反应应、建建筑筑物物破破损损程程度度和和地地貌貌变变化化特特征征等等宏宏观观现现象象综综合合判判定划分的。定划分的。 目目前前，我我国国采采用用1 11212等等级级划划分分的的地地震震烈烈度度表。表。 19801980年年由由国国家家地地震震局局颁颁布布实实施施的的中中国国地地震烈度表震烈度表(1980)(1980) 一般而言，震级越大

60、，烈度就越大。同一次一般而言，震级越大，烈度就越大。同一次地震，震中距小烈度就高，反之烈度就低。影响地震，震中距小烈度就高，反之烈度就低。影响烈度的因素，除了震级、震中距外，还与震源深烈度的因素，除了震级、震中距外，还与震源深度、地质构造和地基条件等因素有关。度、地质构造和地基条件等因素有关。1.1.1.1.定义及影响因素定义及影响因素定义及影响因素定义及影响因素 一次地震对某一地区的影响和破坏程度称一次地震对某一地区的影响和破坏程度称地震烈度，简称为烈度。用地震烈度，简称为烈度。用I I表示。表示。2.2.2.2.地震烈度表地震烈度表地震烈度表地震烈度表地震烈度表是评定烈度的标准和尺度。地震

61、烈度表是评定烈度的标准和尺度。我国在我国在19801980年制定了年制定了中国地震烈度表中国地震烈度表。中国地震烈度表中国地震烈度表将地震烈度分为将地震烈度分为1-121-12度。度。1.2.2 1.2.2 地震烈度地震烈度无感无感1室内个别静止中的人室内个别静止中的人感觉感觉2悬挂物微动悬挂物微动门、窗轻微作响门、窗轻微作响室内少数静止中的人室内少数静止中的人感觉感觉3悬挂物明显摆动，器皿作响悬挂物明显摆动，器皿作响门、窗作响门、窗作响室内多数人感觉。室室内多数人感觉。室外少数人感觉。少数外少数人感觉。少数人梦中惊醒人梦中惊醒43（2-4）31（22-44）不稳定器物翻倒不稳定器物翻倒门窗、

62、屋顶、屋架颤动门窗、屋顶、屋架颤动作响，灰土掉落。抹灰作响，灰土掉落。抹灰出现微细裂缝出现微细裂缝室内普遍感觉。室外室内普遍感觉。室外多数人感觉。多数人多数人感觉。多数人梦中惊醒梦中惊醒56（5-9）63（45-89）河岸和松软土出现裂缝。饱和砂层出现喷砂冒河岸和松软土出现裂缝。饱和砂层出现喷砂冒水。地面上有的砖烟囱轻度裂缝掉头水。地面上有的砖烟囱轻度裂缝掉头损坏损坏个别砖瓦掉落、个别砖瓦掉落、墙体微细裂缝墙体微细裂缝惊惶失措，仓皇逃出惊惶失措，仓皇逃出613（10-18）125（90-177）河岸出现坍方。饱和砂层常见喷砂冒水。松软河岸出现坍方。饱和砂层常见喷砂冒水。松软土上地裂缝较多。大多

63、数砖烟囱中等破坏土上地裂缝较多。大多数砖烟囱中等破坏轻度破坏轻度破坏局部破坏局部破坏开裂，但不妨碍使用开裂，但不妨碍使用大多数人仓皇逃出大多数人仓皇逃出725（19-35）250（178-353）干硬土上亦有裂缝。大多数砖烟囱严重破坏干硬土上亦有裂缝。大多数砖烟囱严重破坏中等破坏中等破坏结构受损，结构受损，需要修理需要修理摇晃颠簸，行走困难摇晃颠簸，行走困难850（36-71）500（354-707）干硬土上有许多地方出现裂缝，基岩上可能出干硬土上有许多地方出现裂缝，基岩上可能出现裂缝。滑坡、坍方常见。砖烟囱出现倒塌现裂缝。滑坡、坍方常见。砖烟囱出现倒塌严重破坏严重破坏墙体龟裂，墙体龟裂，局部

64、倒塌，修复困难局部倒塌，修复困难坐立不稳。行动的人坐立不稳。行动的人可能摔跤可能摔跤9100（72-141）1000（708-1414）山崩和地震断裂出现。基岩上的拱桥破坏。大山崩和地震断裂出现。基岩上的拱桥破坏。大多数砖烟囱从根部破坏或倒毁多数砖烟囱从根部破坏或倒毁倒塌倒塌大部倒塌，不大部倒塌，不堪修复堪修复骑自行车的人会摔倒。骑自行车的人会摔倒。处不稳状态的人会摔处不稳状态的人会摔出几尺远。有抛起感出几尺远。有抛起感10地震断裂延续很长。山崩常见。基岩上的拱桥地震断裂延续很长。山崩常见。基岩上的拱桥毁坏毁坏毁灭毁灭11地面剧烈变化，山河改观地面剧烈变化，山河改观12个别：个别：10%以下以

65、下少数：少数：10%50%多数：多数：50%70%大多数：大多数：70%90%普遍：普遍：90%以上以上速度速度加速度加速度其它现象其它现象一般房屋一般房屋人的感觉人的感觉烈烈度度二、地震烈度二、地震烈度二、地震烈度二、地震烈度1.1.1.1.地震烈度定义及影响因素地震烈度定义及影响因素地震烈度定义及影响因素地震烈度定义及影响因素2.2.2.2.地震烈度表地震烈度表地震烈度表地震烈度表3.3.3.3.基本烈度基本烈度基本烈度基本烈度 一个地区未来一个地区未来5050年内一般场地条件下可能遭受的年内一般场地条件下可能遭受的具有具有10%10%超越概率的地震烈度值称为该地区的基本烈超越概率的地震烈

66、度值称为该地区的基本烈度。用度。用IbIb表示。表示。 相当于相当于475475年一遇的最大地震的烈度。年一遇的最大地震的烈度。 各地区的基本烈度由各地区的基本烈度由中国地震动参数区划图中国地震动参数区划图（GB18306-2001)GB18306-2001)确定。确定。（下图是原中国地震烈度区划图）（下图是原中国地震烈度区划图）基本烈度也称为偶遇烈度或中震烈度。基本烈度也称为偶遇烈度或中震烈度。中国地震烈度区划图中国地震烈度区划图 按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度称为设防烈度，用的地震烈度称为设防烈度，用IdId表示。）表示。

67、）规范规定：一般情况下，可采用规范规定：一般情况下，可采用中国地震动参数区划图中国地震动参数区划图 中的地震基本烈度。对已编制抗震设防区划的中的地震基本烈度。对已编制抗震设防区划的 城市，可按批准的抗震设防烈度进行抗震设防。城市，可按批准的抗震设防烈度进行抗震设防。4.4.4.4.设防烈度设防烈度设防烈度设防烈度设防烈度的取值依据：设防烈度的取值依据：规范规定：规范规定：抗震设防烈度为抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑必须进行抗震设计度及以上地区的建筑必须进行抗震设计二、地震烈度二、地震烈度二、地震烈度二、地震烈度1.1.1.1.地震烈度定义及影响因素地震烈度定义及影响因素地震烈度定义及影响因

68、素地震烈度定义及影响因素2.2.2.2.地震烈度表地震烈度表地震烈度表地震烈度表3.3.3.3.基本烈度基本烈度基本烈度基本烈度（偶遇烈度或中震烈度）偶遇烈度或中震烈度）规范附录中列出了我国主要城镇的抗震设防烈度。如：规范附录中列出了我国主要城镇的抗震设防烈度。如：黑龙江省黑龙江省1.1.抗震设防烈度为抗震设防烈度为7 7度，设计基本地震加速度值为度，设计基本地震加速度值为0.10g:0.10g: 绥化，罗北，泰来；绥化，罗北，泰来；2.2.抗震设防烈度为抗震设防烈度为6 6度，设计基本地震加速度值为度，设计基本地震加速度值为0.05g:0.05g: 哈尔滨（哈尔滨（7 7个市辖区），齐齐哈尔

69、（个市辖区），齐齐哈尔（ 7 7个市辖区），个市辖区），注：全省县级及县级以上设防城镇，设计地震分组均为第一组。注：全省县级及县级以上设防城镇，设计地震分组均为第一组。 建筑所在地区在设计基准期（建筑所在地区在设计基准期（5050年）内出现的频度最年）内出现的频度最高的烈度。也称为常遇烈度、小震烈度，用高的烈度。也称为常遇烈度、小震烈度，用IsIs表示。其超表示。其超越概率为越概率为63.2%63.2%，重现期为，重现期为5050年。年。5.5.5.5.多遇烈度多遇烈度多遇烈度多遇烈度 6.6.6.6.罕遇烈度罕遇烈度罕遇烈度罕遇烈度 建筑所在地区在设计基准期（建筑所在地区在设计基准期（505

70、0年）内具有超越概率年）内具有超越概率2%-3%2%-3%的地震烈度。也称为大震烈度，重现期约为的地震烈度。也称为大震烈度，重现期约为20002000年。年。4.4.4.4.设防烈度设防烈度设防烈度设防烈度二、地震烈度二、地震烈度二、地震烈度二、地震烈度1.1.1.1.地震烈度定义及影响因素地震烈度定义及影响因素地震烈度定义及影响因素地震烈度定义及影响因素2.2.2.2.地震烈度表地震烈度表地震烈度表地震烈度表3.3.3.3.基本烈度基本烈度基本烈度基本烈度（偶遇烈度或中震烈度）偶遇烈度或中震烈度）三、地震烈度、震级与地震影响的关系三、地震烈度、震级与地震影响的关系三、地震烈度、震级与地震影响

71、的关系三、地震烈度、震级与地震影响的关系（1 1）5.0-5.45.0-5.4级地震，震中烈度多为六度，其面积小级地震，震中烈度多为六度，其面积小 于于500500平方公里。平方公里。（2 2）5.5-5.95.5-5.9级地震，震中烈度多为七度，其面积不级地震，震中烈度多为七度，其面积不 超过超过200200平方公里；六度区面积也只有数百平方平方公里；六度区面积也只有数百平方 公里。公里。（3 3）6.0-6.46.0-6.4级地震，震中烈度多数为八度，其面积级地震，震中烈度多数为八度，其面积 几十平方公里；七度区不超过几十平方公里；七度区不超过200200平方公里，六平方公里，六 度区数百

72、平方公里，如震中烈度为七度，则与度区数百平方公里，如震中烈度为七度，则与 5.5-5.95.5-5.9级地震结果相同。级地震结果相同。（4 4）6.5-6.96.5-6.9地震，震中烈度一半为八度，结果与地震，震中烈度一半为八度，结果与 6.0-6.46.0-6.4级地震一样；另一半为九度，其面积小级地震一样；另一半为九度，其面积小 于于100100平方公里，八度区不超过平方公里，八度区不超过500500平方公里，七平方公里，七 度区则在度区则在15001500平方公里以内。平方公里以内。三、地震烈度、震级与地震影响的关系三、地震烈度、震级与地震影响的关系三、地震烈度、震级与地震影响的关系三、

73、地震烈度、震级与地震影响的关系（1）5.0-5.4级地震，震中烈度多为六度，其面积小于级地震，震中烈度多为六度，其面积小于500平方公里。平方公里。（2）5.5-5.9级地震，震中烈度多为七度，其面积不超过级地震，震中烈度多为七度，其面积不超过200平方公里；平方公里；六度区面积也只有数百平方公里。六度区面积也只有数百平方公里。（3）6.0-6.4级地震，震中烈度多数为八度，其面积几十平方公里；七级地震，震中烈度多数为八度，其面积几十平方公里；七度区不超过度区不超过200平方公里，六度区数百平方公里，如震中烈度为七度，平方公里，六度区数百平方公里，如震中烈度为七度，则与则与5.5-5.9级地震

74、结果相同。级地震结果相同。（4）6.5-6.9地震，震中烈度一半为八度，结果与地震，震中烈度一半为八度，结果与6.0-6.4级地震一样；级地震一样；另一半为九度，其面积小于另一半为九度，其面积小于100平方公里，八度区不超过平方公里，八度区不超过500平方公里，平方公里，七度区则在七度区则在1500平方公里以内。平方公里以内。（1）5.0-5.9级地震造成人员伤亡者占级地震造成人员伤亡者占24%。而仅引起人员死亡的地震更。而仅引起人员死亡的地震更少，只占少，只占11.5%。一次。一次5级多地震中死亡人数最多为级多地震中死亡人数最多为117人，而死亡人，而死亡29人以人以上的地震都发生在夜间。上

75、的地震都发生在夜间。（2）6.0-6.9级地震有级地震有43%造成人员伤亡，而只有人员死亡仅占造成人员伤亡，而只有人员死亡仅占35%，一，一次地震死亡人数最多为次地震死亡人数最多为600人。人。震级与伤亡的关系震级与伤亡的关系震级与伤亡的关系震级与伤亡的关系1.4 1.4 设计地震分组设计地震分组请思考：图中的两座建筑在经历不同周期特点的地震作请思考：图中的两座建筑在经历不同周期特点的地震作 用下，那座建筑更易破坏？用下，那座建筑更易破坏？ 设计地震分组是新规范新提设计地震分组是新规范新提出的概念，用以代替旧规范设计出的概念，用以代替旧规范设计近震、设计远震的概念。近震、设计远震的概念。 在宏

76、观烈度大体相同在宏观烈度大体相同条件下，处于大震级远离条件下，处于大震级远离震中的高耸建筑物的震害震中的高耸建筑物的震害比中小级震级近震中距的比中小级震级近震中距的情况严重的多。情况严重的多。设计地震分三组设计地震分三组 对于对于类场地，第一、二、三组类场地，第一、二、三组的设计特征周期分别为：的设计特征周期分别为：0.35s0.35s、0.40s0.40s、0.45s.0.45s.黑龙江省各地震设防地区均属第一组。黑龙江省各地震设防地区均属第一组。6度近震6度远震7度近震7度远震1.4 1.4 设计地震分组设计地震分组1.5 1.5 地震地面运动的一般特征地震地面运动的一般特征 1.1.1.

77、1.地面运动最大加速度地面运动最大加速度地面运动最大加速度地面运动最大加速度 2.2.2.2.地面运动的周期地面运动的周期地面运动的周期地面运动的周期 3.3.3.3.强震的持续时间强震的持续时间强震的持续时间强震的持续时间地面运动的一般特征可用地面运动加速度记录曲线来说明。地面运动的一般特征可用地面运动加速度记录曲线来说明。地面运动的一般特征可用地面运动加速度记录曲线来说明。地面运动的一般特征可用地面运动加速度记录曲线来说明。1.6 1.6 工程抗震设防工程抗震设防1.6.1 1.6.1 抗震设防的目的和要求抗震设防的目的和要求 1.6.2 1.6.2 抗震设计方法抗震设计方法 1.6.3

78、1.6.3 建筑物重要性分类与设防标准建筑物重要性分类与设防标准 1.6.1 1.6.1 抗震设防的目的和要求抗震设防的目的和要求抗震设防的目的：抗震设防的目的：是在一定的经济条件下，最大限是在一定的经济条件下，最大限度地限制和减轻建筑物的地震破坏，保障人民生命财度地限制和减轻建筑物的地震破坏，保障人民生命财产的安全。产的安全。 为了实现这一目的，近年来，许多国家的抗震设为了实现这一目的，近年来，许多国家的抗震设计规范都趋向于以计规范都趋向于以“小震不坏、中震可修、大震不倒小震不坏、中震可修、大震不倒”作为建筑抗震设计的基本准则。作为建筑抗震设计的基本准则。 基于国际上的这一趋势，结合我国经济

79、能力，基于国际上的这一趋势，结合我国经济能力，抗震规范抗震规范提出了提出了“三水准三水准”的抗震设防目标：的抗震设防目标：抗震设防：抗震设防：是指对建筑进行抗震设计，包括地震作用、是指对建筑进行抗震设计，包括地震作用、抗震承载力计算和采取抗震措施，以达到抗震的效果。抗震承载力计算和采取抗震措施，以达到抗震的效果。1.6.1 1.6.1 抗震设防的目的和要求抗震设防的目的和要求小震不坏：小震不坏：即当遭受低于本地区抗震设防烈度即当遭受低于本地区抗震设防烈度 的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理仍可继续使用；仍可继续使用；第一水准。第一水准。中震可修：中

80、震可修：即遭受相当于本地区抗震设防烈度即遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，经一般修理的地震影响时，建筑物可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；或不需修理仍可继续使用；大震不倒：大震不倒：即当遭受到本地区抗震设防烈度预即当遭受到本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生估的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。危及生命的严重破坏。第二水准。第二水准。第三水准。第三水准。1.6.1 1.6.1 抗震设防的目的和要求抗震设防的目的和要求 抗震设计中采用的抗震抗震设计中采用的抗震设防烈度设防烈度，指按国家批准权限审定的、作为一个地指按国

81、家批准权限审定的、作为一个地区抗震设防依据的地震烈度，与一个地区抗震设防依据的地震烈度，与一个地区的政治、经济、文化发展水平有关，区的政治、经济、文化发展水平有关，一般情况下可采用地震一般情况下可采用地震基本烈度基本烈度。遵遵照照规规范范设设计计出出的的建建筑筑，在在多多遇遇的的“小小震震”作作用用下下，建建筑筑物物基基本本处处于于弹弹性性阶阶段段，一一般般不不会损坏，能正常使用；会损坏，能正常使用；在在相相应应基基本本烈烈度度的的地地震震( (即即中中震震) )作作用用下下，建建筑筑物物将将进进入入弹弹塑塑性性状状态态，但但不不至至于于发发生生严严重重破坏；破坏；在在罕罕遇遇的的“大大震震”

82、作作用用下下，建建筑筑物物将将产产生生严严重重破破坏坏，可可有有较较大大的的非非弹弹性性变变形形，但但不不至至于于倒塌，可以避免人员和设备的严重损失。倒塌，可以避免人员和设备的严重损失。1.6.1 1.6.1 抗震设防的目的和要求抗震设防的目的和要求小小震震应应是是发发生生机机会会较较多多的的地地震震，因因此此，将将小小震震定定义义为为烈烈度度概概率率密密度度曲曲线线上上的的峰峰值值所所对对应应的的烈烈度度，即即众众值值烈烈度度或或称称多多遇遇烈烈度度时时的的地地震震，当当设设计计基基准准期期为为5050年时，则年时，则5050年内众值烈度的超越概率为年内众值烈度的超越概率为63.2%63.2

83、%。基本烈度基本烈度，它在，它在5050年内的超越概率大体为年内的超越概率大体为10%10%。大大震震是是罕罕遇遇的的地地震震，它它所所对对应应的的烈烈度度在在5050年年内内的的超超越概率约为越概率约为2%32%3，这个烈度又可称为，这个烈度又可称为罕遇烈度罕遇烈度。1.6.1 1.6.1 抗震设防的目的和要求抗震设防的目的和要求 由由烈烈度度概概率率分分布布的的分分析析可可知知，基基本本烈烈度度与与众众值值烈烈度度的的平平均均差差值值为为1.551.55度度，而而罕罕遇遇烈烈度度比比基基本本烈烈度度高高1 1度左右。度左右。1.6.1 1.6.1 抗震设防的目的和要求抗震设防的目的和要求第

84、一阶段设计第一阶段设计：按多遇地震烈度对应的地：按多遇地震烈度对应的地震作用效应和其它荷载效应的组合，验算震作用效应和其它荷载效应的组合，验算结构构件截面的抗震承载力和结构的弹性结构构件截面的抗震承载力和结构的弹性变形。以满足第一水准抗震设防目标，保变形。以满足第一水准抗震设防目标，保证必要的强度可靠度要求；通过采取必要证必要的强度可靠度要求；通过采取必要的合理抗震构造措施，保证结构具有足够的合理抗震构造措施，保证结构具有足够的变形能力。的变形能力。1.6.2 1.6.2 抗震设计方法抗震设计方法两阶段设计方法：两阶段设计方法：第第二二阶阶段段设设计计：按按罕罕遇遇烈烈度度( (相相当当于于大

85、大震震) )的的地地震震作作用用效效应应验验算算结结构构的的弹弹塑塑性性变变形形，以以满足第三水准的设防要求满足第三水准的设防要求( (大震不倒大震不倒) )。1.6.2 1.6.2 抗震设计方法抗震设计方法两阶段设计方法：两阶段设计方法： 对对少少部部分分结结构构，如如质质量量、刚刚度度明明显显不不均均匀匀的的结结构构、有有特特殊殊要要求求的的重重要要结结构构和和地地震震时时易易倒倒塌塌的的结结构构等等，需需进进行行第第二二阶阶段段的的抗震设计。抗震设计。 抗抗震震规规范范从从抗抗震震防防灾灾的的角角度度，根根据据建建筑筑物物使使用用功功能能的的重重要要性性，按按其其受受地地震震破破坏坏时时

86、产产生生的的后后果果严严重重程程度度，将将建建筑筑物物分分为为甲甲类类、乙乙类类、丙丙类类、丁丁类类四四个个抗抗震震设设防防类类别别，以以便便区区别别对对待待，在在抗抗震震设设计计时时，提提出出不不同同的的设设计计要要求求。具具体体分分类类如下：如下：1.6.3 1.6.3 建筑物重要性分类与设防标准建筑物重要性分类与设防标准 1 1建筑物的重要性分类建筑物的重要性分类 甲甲类类建建筑筑指指重重大大建建筑筑工工程程和和地地震震时时可可能能发发生生严严重重次次生生灾灾害害的的建建筑筑。该该类类建建筑筑必必须须经经国国家家规定的批准权限批准。规定的批准权限批准。乙乙类类建建筑筑指指地地震震时时使使

87、用用功功能能不不能能中中断断或或需需尽快恢复的建筑。尽快恢复的建筑。丙丙类类建建筑筑指指一一般般建建筑筑，包包括括除除甲甲、乙乙、丁丁类以外的一般工业与民用建筑等。类以外的一般工业与民用建筑等。丁丁类类建建筑筑指指次次要要的的建建筑筑，如如遇遇地地震震不不易易造造成成人人员员伤伤亡亡和和较较大大经经济济损损失失的的一一般般仓仓库库、人人员员较少的辅助性建筑等。较少的辅助性建筑等。1.6.3 1.6.3 建筑物重要性分类与设防标准建筑物重要性分类与设防标准 1 1建筑物的重要性分类建筑物的重要性分类 抗抗震震设设防防标标准准是是通通过过建建筑筑物物抗抗震震设设计计时时地地震震作用计算和抗震措施来

88、实现的。作用计算和抗震措施来实现的。抗抗震震设设防防标标准准的的依依据据是是设设防防烈烈度度，它它是是根根据据建建筑筑物物的的重重要要性性和和其其所所在在地地区区基基本本烈烈度度确确定定的，一般采用基本烈度。的，一般采用基本烈度。根根据据建建筑筑物物的的重重要要性性，各各类类建建筑筑的的抗抗震震设设计计，应符合下列设防标准：应符合下列设防标准：1.6.3 1.6.3 建筑物重要性分类与设防标准建筑物重要性分类与设防标准 2 2建筑物的抗震设防标准建筑物的抗震设防标准甲甲类类建建筑筑：地地震震作作用用应应高高于于本本地地区区抗抗震震设设防防烈烈度度的的要要求求，其其值值应应按按批批准准的的地地震

89、震安安全全性性评评价价结结果果确确定定；抗抗震震措措施施，当当抗抗震震设设防防烈烈度度为为6 68 8度度时时，应应符符合合本本地地区区抗抗震震设设防防烈烈度度提提高高一一度度的的要要求求，当当为为9 9度度时时，应应符符合合比比9 9度度抗抗震震设设防防更更高高的的要要求求。1.6.3 1.6.3 建筑物重要性分类与设防标准建筑物重要性分类与设防标准 2 2建筑物的抗震设防标准建筑物的抗震设防标准乙乙类类建建筑筑：地地震震作作用用应应符符合合本本地地区区抗抗震震设设防防烈烈度度的的要要求求；抗抗震震措措施施，一一般般情情况况下下，当当抗抗震震设设防防烈烈度度为为6 68 8度度时时，应应符符

90、合合本本地地区区抗抗震震设设防防烈烈度度提提高高一一度度的的要要求求，当当为为9 9度度时时，应应符符合合比比9 9度度抗抗震震设设防防更更高高的的要要求求；地地震震基基础础的的抗抗震震措措施施，应应符符合合有有关关规规定定。对对较较小小的的乙乙类类建建筑筑，当当其其结结构构改改用用抗抗震震性性能能较较好好的的结结构构类类型型时时，应应允允许许仍仍按按本本地地区区抗抗震震设设防防烈烈度度的要求采取抗震措施。的要求采取抗震措施。 1.6.3 1.6.3 建筑物重要性分类与设防标准建筑物重要性分类与设防标准 2 2建筑物的抗震设防标准建筑物的抗震设防标准 丙类建筑：丙类建筑：地震作用和抗震措施均应

91、符合地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。本地区抗震设防烈度的要求。1.6.3 1.6.3 建筑物重要性分类与设防标准建筑物重要性分类与设防标准 2 2建筑物的抗震设防标准建筑物的抗震设防标准丁类建筑：丁类建筑：一般情况下，地震作用仍应符一般情况下，地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施应合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施应允许比本地抗震设防烈度的要求适当降低，允许比本地抗震设防烈度的要求适当降低，但抗震设防烈度为但抗震设防烈度为6 6度时不应降低。抗震设防度时不应降低。抗震设防烈度为烈度为6 6度时，除本规范有具体规定外，对乙、度时，除本规范有具体规定外，对乙、丙

92、、丁类建筑可不进行地震作用计算。丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。1 1建筑场地建筑场地 2 2地基和基础设计地基和基础设计 3 3建筑的平面、立面布置建筑的平面、立面布置 4 4抗震结构体系抗震结构体系 5 5结构构件结构构件 6 6非结构构件非结构构件 7. 7. 材料和施工材料和施工 1.7 1.7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求 7070年年代代以以来来，人人们们在在总总结结大大地地震震灾灾害害经经验验中中提提出出了了“概概念念设设计计”，并并认认为为它它比比“数数值值( (或或参参数数) )设设计计”更更为为重重要要，结结构构的的抗抗震震性性能在更大程度上取决于良好的能在更大程

93、度上取决于良好的“概念设计概念设计”。1.7 1.7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求 建建筑筑结结构构的的概概念念设设计计是是指指在在进进行行结结构构抗抗震震设设计计时时，从从概概念念上上，特特别别是是从从结结构构总总体体上上考考虑虑抗抗震震的的工工程程决决策策，即即正正确确地地解解决决总总体体方方案案、材材料料使使用用和和细细部部构构造造，以以达达到到合合理理抗抗震震设计的目的。设计的目的。 根根据据概概念念设设计计原原理理，在在进进行行抗抗震震设设计计时时，要要考考虑虑以以下下方方面面：场场地地条条件件和和场场地地土土的的稳稳定定性性；建建筑筑平平、立立面面布布置置及及外外形形尺尺寸

94、寸；抗抗震震结结构构体体系系的的选选取取、抗抗侧侧力力构构件件布布置置及及结结构构质质量量的的分分布布；非非承承重重结结构构构构件件与与主主体体结结构构的的关关系系；材材料料与与施施工工等。并且应遵守下列一些要求：等。并且应遵守下列一些要求：1.7 1.7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求1.7 1.7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求 (1)(1)宜宜选选择择对对建建筑筑抗抗震震有有利利地地段段如如坚坚硬硬或或开阔干坦密实均匀的中硬场地土等地段。开阔干坦密实均匀的中硬场地土等地段。 1建筑场地建筑场地 (2)(2)宜宜避避开开对对建建筑筑抗抗震震不不利利地地段段，如如软软弱弱场场地地

95、土土，易易液液化化土土，非非岩岩质质的的陡陡坡坡，采采空空区区，河河岸岸和和边边坡坡边边缘缘，场场地地土土在在平平面面分分布布上上的的成成因因，岩岩性性、状状态态明明显显不不均均匀匀( (如如故故河河道道、断断层层破破碎碎带带、暗暗埋埋的的塘塘浜浜沟沟谷谷及及半半填填半半挖挖地地基基等等) )等等地地段段，条条状状突突出出的的山山嘴嘴和和高高耸耸孤孤立立的的山山丘丘等。当无法避开时，应采取适当的抗震措施。等。当无法避开时，应采取适当的抗震措施。1.7 1.7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求 (3)(3)不不应应在在危危险险地地段段建建造造甲甲、乙乙、丙丙类类建建筑筑。对对建建筑筑抗抗震震

96、危危险险的的地地段段，一一般般是是指指地地震震时时可可能能发发生生滑滑坡坡、崩崩塌塌、地地陷陷、地地裂裂、泥泥石石流流等等的的地地段段以以及及基基本本烈烈度度8 8度度和和8 8度度以以上上的的发发震震断断裂带上地震时可能发生地表错位的地段。裂带上地震时可能发生地表错位的地段。 1建筑场地建筑场地 滑坡、崩塌、地陷、地裂等将造成地基滑坡、崩塌、地陷、地裂等将造成地基的剧烈变动和永久错位，一旦出现，建筑物将的剧烈变动和永久错位，一旦出现，建筑物将难以抗御而破坏、倒塌，靠抗震设计很难达到难以抗御而破坏、倒塌，靠抗震设计很难达到抗震设防一般目标所提出的要求。抗震设防一般目标所提出的要求。1.7 1.

97、7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求 (1)(1)同同一一结结构构单单元元不不宜宜设设置置在在性性质质截截然然不不同同的的地地基基土土上上，也也不不宜宜部部分分采采用用天天然然地地基基，部分采用桩基。部分采用桩基。2地基和基础设计地基和基础设计 (2)(2)地基有软弱粘性土、可液化土、新近地基有软弱粘性土、可液化土、新近填土或严重不均匀土层时，宜加强基础的填土或严重不均匀土层时，宜加强基础的整体性和刚性。整体性和刚性。1.7 1.7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求 (1)(1)为为了了避避免免地地震震时时建建筑筑发发生生扭扭转转和和应应力力集集中中或或塑塑性性变变形形集集中中而而形形

98、成成薄薄弱弱部部位位，建建筑筑的的平平、立立面面布布置置宜宜规规则则、对对称称，建建筑筑的的质质量量分分布和刚度变化宜均匀，楼层不宜错层。布和刚度变化宜均匀，楼层不宜错层。3建筑的平面、立面布置建筑的平面、立面布置1.7 1.7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求 (2)(2)建建筑筑的的防防震震缝缝可可按按建建筑筑结结构构的的实实际际需需要要设设置置。对对体体型型复复杂杂的的建建筑筑应应采采取取：不不设设防防震震缝缝，但但应应选选用用符符合合实实际际的的结结构构计计算算模模型型，进进行行较较精精细细的的抗抗震震分分析析，估估计计其其局局部部的的应应力力和和变变形形集集中中及及扭扭转转影影响

99、响，判判明明其其易易损损部部位位，采采取取措措施施提提高高抗抗震震能能力力；设设置置防防震震缝缝，将将建建筑筑分分隔隔成成规规则则的的结结构构单单元元。防防震震缝缝应应根根据据烈烈度度、场场地地类类别别、房房屋屋类类型型等等留留有有足足够够的的宽宽度度，其其两两侧侧的的上上部结构应完全分开。部结构应完全分开。3建筑的平面、立面布置建筑的平面、立面布置伸缩缝、沉降缝应符合防震缝的要求。伸缩缝、沉降缝应符合防震缝的要求。1.7 1.7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求 抗抗震震结结构构体体系系是是抗抗震震设设计计所所采采用用的的、主主要要功功能能为为承承担担侧侧向向地地震震作作用用、由由不不同

100、同材材料料组组成成的的不不同同结结构构形形式式的的统统称称，如如砌砌体体结结构构，钢钢筋筋混混凝凝土土框框架架结结构构，钢钢筋筋混混凝凝土土抗抗震震墙墙结结构构，框框架架抗震墙结构，钢结构，木结构等。抗震墙结构，钢结构，木结构等。4抗震结构体系抗震结构体系 抗震结构体系，应根据建筑的重要性、抗震结构体系，应根据建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、基础、材设防烈度、房屋高度、场地、地基、基础、材料和施工等因素，经技术、经济条件比较综合料和施工等因素，经技术、经济条件比较综合确定。确定。1.7 1.7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求 在在选选择择建建筑筑抗抗震震结结构构体体系系时时

101、，应应符符合合下下列各项要求：列各项要求：4抗震结构体系抗震结构体系 (1)(1)应具有明确的计算简图和合理的地震作应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。用传递途径。1.7 1.7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求4抗震结构体系抗震结构体系 (2)(2)宜有多道抗震防线宜有多道抗震防线( (结构抗震能力依赖结构抗震能力依赖于结构各部分的吸能和耗能作用，抗震结构于结构各部分的吸能和耗能作用，抗震结构体系中，吸收和消耗地震输入能量的各个部体系中，吸收和消耗地震输入能量的各个部分称为抗震防线分称为抗震防线) )，应避免因部分结构或构件，应避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力

102、或对重力破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力。的承载能力。1.7 1.7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求4抗震结构体系抗震结构体系 (3)(3)应具备必要的强度、良好的变形能力应具备必要的强度、良好的变形能力( (变形能变形能力是指不致引起结构功能丧失或超越容许破坏程度力是指不致引起结构功能丧失或超越容许破坏程度的变形值范围的变形值范围) )和耗能能力和耗能能力( (指结构能发挥的吸收和指结构能发挥的吸收和消耗地震输入能量大小而保存下来的能力消耗地震输入能量大小而保存下来的能力) )。 (4)(4)宜具有合理的刚度和强宜具有合理的刚度和强度分布，避免因局部削弱或突度分布，避免

103、因局部削弱或突变形成变形成薄弱部位薄弱部位，产生过大的，产生过大的应力集中或塑性变形集中；对应力集中或塑性变形集中；对可能出现的薄弱部位，应采取可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。措施提高抗震能力。1995年日本板神地震薄弱层的破坏1.7 1.7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求5结构构件结构构件 抗震结构构件应力求避免脆性破坏，应抗震结构构件应力求避免脆性破坏，应符合下列要求：符合下列要求： (1)(1)砌体结构构件，应按规定设置钢筋混凝砌体结构构件，应按规定设置钢筋混凝土圈梁和构造柱、芯柱，或采用配筋砌体和土圈梁和构造柱、芯柱，或采用配筋砌体和组合砌体柱等，以改善变形能力。组合

104、砌体柱等，以改善变形能力。 (2)(2)混凝土结构构件，应合理地选择尺寸、混凝土结构构件，应合理地选择尺寸、配置纵向钢筋和箍筋，避免剪切先于弯曲破配置纵向钢筋和箍筋，避免剪切先于弯曲破坏、混凝土的压溃先于钢筋的屈服、钢筋锚坏、混凝土的压溃先于钢筋的屈服、钢筋锚固粘结先于构件破坏。固粘结先于构件破坏。1.7 1.7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求5结构构件结构构件 抗震结构构件应力求避免脆性破坏，应抗震结构构件应力求避免脆性破坏，应符合下列要求：符合下列要求： (3)(3)钢结构构件应合理控制尺寸，防止局部钢结构构件应合理控制尺寸，防止局部或整个构件失稳。或整个构件失稳。 还应加强结构各构

105、件之间的连接，以保证还应加强结构各构件之间的连接，以保证结构的整体性。结构的整体性。 抗震支撑系统应能保证地震时结构稳定。抗震支撑系统应能保证地震时结构稳定。1.7 1.7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求6非结构构件非结构构件 为了防止附加震害，减少损失，应处理为了防止附加震害，减少损失，应处理好非承重结构构件与主体结构之间的如下关好非承重结构构件与主体结构之间的如下关系：系： (1)(1)附属的结构构件附属的结构构件( (如女儿墙、厂房高低如女儿墙、厂房高低跨封墙，雨篷、挑檐、门脸等跨封墙，雨篷、挑檐、门脸等) )，应与主体结，应与主体结构有可靠的连接或锚固，避免倒塌伤人或砸构有可靠的

106、连接或锚固，避免倒塌伤人或砸坏重要设备。坏重要设备。1.7 1.7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求6非结构构件非结构构件 (2)(2)围护墙和隔墙应考虑对结构抗震的不利围护墙和隔墙应考虑对结构抗震的不利或有利影响，应避免不合理的设置而导致主或有利影响，应避免不合理的设置而导致主体结构的破坏。例如，框架或厂房柱间的填体结构的破坏。例如，框架或厂房柱间的填充墙不到顶，使这些柱子变成短柱，在地震充墙不到顶，使这些柱子变成短柱，在地震中极易破坏。中极易破坏。夹层形成短柱，破坏严重夹层形成短柱，破坏严重1.7 1.7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求6非结构构件非结构构件 (3)(3)装饰贴面

107、与主体结构应有可靠连接；应装饰贴面与主体结构应有可靠连接；应避免吊顶塌落伤人和贴镶或悬吊较重的装饰避免吊顶塌落伤人和贴镶或悬吊较重的装饰物，当不可避免时应有可靠的防护措施。物，当不可避免时应有可靠的防护措施。1.7 1.7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求7.材料和施工材料和施工 抗震结构在材料选用、施工质量，特别抗震结构在材料选用、施工质量，特别是材料的代用上均有其特殊的要求，应在设是材料的代用上均有其特殊的要求，应在设计文件上注明，并应保证切实执行。计文件上注明，并应保证切实执行。 材料的选用要满足结构强度和变形能力材料的选用要满足结构强度和变形能力的要求，结构材料性能指标应符合下列最

108、低的要求，结构材料性能指标应符合下列最低要求：要求： (1)(1)粘土砖强度不应低于粘土砖强度不应低于MU7.5MU7.5，砖砌体的砂砖砌体的砂浆强度等级不宜低于浆强度等级不宜低于M2.5M2.5，砖烟囱的砂浆强砖烟囱的砂浆强度等级不宜低于度等级不宜低于M5M5。1.7 1.7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求7.材料和施工材料和施工 (2)(2)混凝土砌块的强度等级，中砌块不宜低于混凝土砌块的强度等级，中砌块不宜低于MUIOMUIO，小砌块不宜低于小砌块不宜低于MU5MU5，砌块砌体的砂浆强砌块砌体的砂浆强度等级不宜低于度等级不宜低于M5M5。 (3)(3)混凝土的强度等级，抗震等级混凝

109、土的强度等级，抗震等级( (详见第五章详见第五章) )为一级的框架梁、柱和节点不宜低于为一级的框架梁、柱和节点不宜低于C30C30，构构造柱、芯柱、圈梁和扩展基础不宜低于造柱、芯柱、圈梁和扩展基础不宜低于C15C15，其其它各类构件不应低于它各类构件不应低于C20C20。 (4)(4)钢筋的强度等级，纵向钢筋宜采用钢筋的强度等级，纵向钢筋宜采用、级变形钢筋，箍筋宜采用级变形钢筋，箍筋宜采用I I、级钢筋，构造级钢筋，构造柱、芯柱可采用柱、芯柱可采用I I级或级或级钢筋。级钢筋。1.7 1.7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求7.材料和施工材料和施工 在钢筋混凝土结构施工中，往往因缺乏在钢筋

110、混凝土结构施工中，往往因缺乏设计规定的钢筋规格型号，而需用另外规格设计规定的钢筋规格型号，而需用另外规格型号替换时，对主要受力钢筋不宜以强度等型号替换时，对主要受力钢筋不宜以强度等级比原设计高的钢筋代替；应按照钢筋受拉级比原设计高的钢筋代替；应按照钢筋受拉承载力设计值相等的原则进行换算。这样，承载力设计值相等的原则进行换算。这样，可以避免造成薄弱部位的转移，以及构件在可以避免造成薄弱部位的转移，以及构件在有影响的部位混凝土发生脆性破坏，如混凝有影响的部位混凝土发生脆性破坏，如混凝土被压碎、剪切破坏等。土被压碎、剪切破坏等。1.7 1.7 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求7.材料和施工材料和

111、施工 构造柱，芯柱和底层框架砖房的砖填构造柱，芯柱和底层框架砖房的砖填充墙框架的施工，应先砌墙后浇混凝土柱。充墙框架的施工，应先砌墙后浇混凝土柱。 砌体结构的纵、横墙交接处应同时咬砌体结构的纵、横墙交接处应同时咬槎砌筑或采取拉结措施，以免在地震中开槎砌筑或采取拉结措施，以免在地震中开裂或外闪倒塌。裂或外闪倒塌。 场场地地即即指指建建筑筑物物所所在在地地，场场地地土土则则是是指指场地范围内的地基土，即场地表层土的简称。场地范围内的地基土，即场地表层土的简称。 地地震震对对建建筑筑物物的的破破坏坏作作用用是是通通过过场场地地、地地基基和和基基础础传传递递给给上上部部结结构构的的；同同时时，场场地地

112、与与地地基基在在地地震震时时又又支支承承着着上上部部结结构构，因因此此具具有有双双重重作作用用。任任何何一一个个建建筑筑物物，都都坐坐落落和和嵌嵌固固在在建建设设场场地地的的岩岩土土地地基基上上。研研究究工工程程在在地地震震作作用用下下的的震震害害形形态态、破破坏坏机机理理以以及及抗抗震震设设计计等等问问题题，都都离离不不开开对对场场地地土土和和地地基基的的研研究究。而而研研究究场场地地和和地地基基在在地地震震作作用用下下的的反反应应及及其其对对上上部部结结构构影影响，正是响，正是场地抗震评价场地抗震评价的重要任务。的重要任务。 场地抗震评价场地抗震评价 抗震设计规范中场地抗震评价，就是抗震设

113、计规范中场地抗震评价，就是通过对工程地质、地形地貌以及岩土工程通过对工程地质、地形地貌以及岩土工程环境等场地条件的分析，研究场地条件对环境等场地条件的分析，研究场地条件对基础和上部结构震害的影响，从而合理地基础和上部结构震害的影响，从而合理地选择有利建筑场地以及地基或结构抗震措选择有利建筑场地以及地基或结构抗震措施，避免和减轻地震对建筑物或工程设施施，避免和减轻地震对建筑物或工程设施的破坏。的破坏。一、地震破坏作用一、地震破坏作用一、地震破坏作用一、地震破坏作用 从破坏性质和工程对策角度，地震对结构的破坏作用可从破坏性质和工程对策角度，地震对结构的破坏作用可分为两种类型：场地、地基的破坏作用和

114、场地的地震动作用。分为两种类型：场地、地基的破坏作用和场地的地震动作用。 场地和地基的破坏作用场地和地基的破坏作用一般是指造成建筑破坏的直接原一般是指造成建筑破坏的直接原因是由于场地和地基稳定性引起的。因是由于场地和地基稳定性引起的。为此要确定工程场地的设计地震动参数。为此要确定工程场地的设计地震动参数。 场地和地基的破坏作用大致有地面破裂、滑坡、坍塌等。场地和地基的破坏作用大致有地面破裂、滑坡、坍塌等。 这种破坏作用一般是通过场地选择和地基处理来减轻地这种破坏作用一般是通过场地选择和地基处理来减轻地震灾害的。震灾害的。 场地的地震动作用场地的地震动作用是指由于强烈地面运动引起地面设施是指由于

115、强烈地面运动引起地面设施振动而产生的破坏作用。振动而产生的破坏作用。 减轻它所产生的地震灾害的主要途径是合理的进行抗震和减轻它所产生的地震灾害的主要途径是合理的进行抗震和减震设计和采取减震措施。减震设计和采取减震措施。二、建筑地段的选择二、建筑地段的选择工程地质条件对地震破坏的影响很大。工程地质条件对地震破坏的影响很大。常有地震烈度异常现象，即常有地震烈度异常现象，即产生的原因是局部地区的工程地质条件不同。产生的原因是局部地区的工程地质条件不同。“重灾区里有轻灾，轻灾区里有重灾重灾区里有轻灾，轻灾区里有重灾”地段划分地段划分地段划分地段划分地段类别地段类别地质、地形、地貌地质、地形、地貌有利地

116、段有利地段稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等不利地段不利地段软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质的陡坡，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、岩质的陡坡，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层（如故河道、疏松的断破裂带、暗状态明显不均匀的土层（如故河道、疏松的断破裂带、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基）等埋的塘浜沟谷和半填半挖地基）等危险地段危险地段地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流

117、等及发震断裂带上可能发生地表错位的部位震断裂带上可能发生地表错位的部位 水边地的地下水边地的地下水位较高，土质也水位较高，土质也较松软，容易在地较松软，容易在地震时产生土壤滑动震时产生土壤滑动或地层液化。或地层液化。 山坡地在地震山坡地在地震时会产生土壤滑动时会产生土壤滑动用另外的土石用另外的土石來填补地基，常有來填补地基，常有土壤密实度不足情土壤密实度不足情形，导致建筑物在形，导致建筑物在地震时产生倾斜、地震时产生倾斜、沉陷。沉陷。 冲积地的土质冲积地的土质松软，地震时容易松软，地震时容易塌陷，如果此处有塌陷，如果此处有地下水层，还容易地下水层，还容易发生液化。发生液化。 临近悬临近悬崖，崖

118、，容易滑容易滑落落 谷地或低地，这里的谷地或低地，这里的建筑物容易在地震发生时，建筑物容易在地震发生时，受土石崩塌破坏。受土石崩塌破坏。萨尔瓦多地震引发了一巨大的萨尔瓦多地震引发了一巨大的泥石流，数百户人家被埋在泥泥石流，数百户人家被埋在泥石里，估计有石里，估计有1200多人遇难多人遇难地裂地裂地段选择地段选择地段选择地段选择1.1.选择有利地段；选择有利地段；2.2.避开不利地段，当无法避开时，应采取适当的抗震措施；避开不利地段，当无法避开时，应采取适当的抗震措施；3.3.不在危险地段建设。不在危险地段建设。局部突出地形的影响局部突出地形的影响局部突出地形的影响局部突出地形的影响199419

119、94年云南昭通地震，芦家湾年云南昭通地震，芦家湾某村坐落于山梁上，山梁长某村坐落于山梁上，山梁长150m150m，顶部最宽顶部最宽15m15m，最窄最窄5m5m，高高60m.60m.距震中距震中18km18km。突出端部的最大加速度为突出端部的最大加速度为0.632g,0.632g,鞍部为鞍部为0.257g0.257g，大山根大山根部为部为0.431g0.431g。烈度为烈度为9度度烈度为烈度为8度度烈度为烈度为7度度局部突出地形的影响局部突出地形的影响1.1.高突地形距离基准面的高度愈大，高处的反应愈大；高突地形距离基准面的高度愈大，高处的反应愈大；2.2.离陡坎和边坡顶部边缘的距离大，反应

120、相对减小；离陡坎和边坡顶部边缘的距离大，反应相对减小；3.3.在同样地形条件下，土质结构的反应比岩质结构大；在同样地形条件下，土质结构的反应比岩质结构大；4.4.高突地形顶面愈开阔，远离边缘的中心部位的反应高突地形顶面愈开阔，远离边缘的中心部位的反应 明显减小明显减小; ;5.5.边坡愈陡，其顶部的放大效应相应加大。边坡愈陡，其顶部的放大效应相应加大。局部突出地形顶部的地震影响系数的放大系数-局部突出地形顶部的地震影响系数的放大系数-局部突出地形地震动参数的增大幅度-附加调整系数0.60.50.40.30.50.40.30.20.40.30.20.10.30.20.10岩质地层岩质地层非岩质地

121、层非岩质地层突出地形突出地形的高度的高度(m)局部突出局部突出台地边缘台地边缘的侧向平的侧向平均坡降均坡降(H/L)局部突出地形地震影响系数的增大幅度局部突出地形地震影响系数的增大幅度局部突出地形地震影响系数的增大幅度局部突出地形地震影响系数的增大幅度 0.3 0.6 1.0三、建筑场地的类别划分三、建筑场地的类别划分建筑场地建筑场地是指建筑所在地。大体相当于厂区、居民点和自然是指建筑所在地。大体相当于厂区、居民点和自然 村的区域范围。村的区域范围。建筑场地按地震对建筑的影响划分为建筑场地按地震对建筑的影响划分为4 4类。类。建筑场地分类的指标是以建筑场地分类的指标是以场地土的类型场地土的类型

122、和和覆盖层覆盖层的厚度。的厚度。场地土层的固有周期的简化计算公式为场地土层的固有周期的简化计算公式为单一土层时单一土层时多层土时多层土时-覆盖层厚度覆盖层厚度-土的剪切波速土的剪切波速-土层总数土层总数-i层厚度层厚度-i层层剪切波速剪切波速（一）场地土层的固有周期与场地的地震效应（一）场地土层的固有周期与场地的地震效应1. 1. 场地土层的固有周期场地土层的固有周期 地震动的卓地震动的卓越周期与场地越周期与场地土的固有周期土的固有周期基本相同。基本相同。 在抗震设计在抗震设计中应使建筑物中应使建筑物的自振周期避的自振周期避开场地的卓越开场地的卓越周期以免发生周期以免发生共振。共振。2. 2.

123、 场地的地震效应场地的地震效应场地土对于从基岩传来的地震波具有放大作用。场地土对于从基岩传来的地震波具有放大作用。 研究分析表明，在岩层中传播的地震波具有多种频率成分，研究分析表明，在岩层中传播的地震波具有多种频率成分，地震波通过覆盖土层传向地表的过程中，若其中某一频率分量地震波通过覆盖土层传向地表的过程中，若其中某一频率分量的周期与覆盖土层的自振周期的周期与覆盖土层的自振周期( (又称场地的卓越周期或固有周期又称场地的卓越周期或固有周期) )相等或相近，由于共振作用，该分量的幅值将得到明显放大；相等或相近，由于共振作用，该分量的幅值将得到明显放大；而其它频率分量则产生衰减或消失。而其它频率分

124、量则产生衰减或消失。 深厚软弱土层的自振周期较长，故地震波中的长周期分量深厚软弱土层的自振周期较长，故地震波中的长周期分量得到明显放大加强。尤其是经过表层土的滤波放大作用，致使得到明显放大加强。尤其是经过表层土的滤波放大作用，致使软弱地基的地面运动振幅大、周期长、持续时间长，震害也重。软弱地基的地面运动振幅大、周期长、持续时间长，震害也重。若建筑物的自振周期与场地的自振周期相等或接近时，由于共若建筑物的自振周期与场地的自振周期相等或接近时，由于共振现象，建筑物的震害都有加重的趋势。振现象，建筑物的震害都有加重的趋势。 在厚的软弱土层上建造的高层建筑，其地震反应比在硬在厚的软弱土层上建造的高层建

125、筑，其地震反应比在硬土上的反应大土上的反应大3434倍。倍。（二）（二）（二）（二） 建筑场地的类别建筑场地的类别建筑场地的类别建筑场地的类别场地土的类型：场地土的类型：淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土，淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土，的填土，流塑黄土的填土，流塑黄土软弱土软弱土稍密的的砾、粗、中砂稍密的的砾、粗、中砂,除松散外的细、粉砂除松散外的细、粉砂,可塑黄土可塑黄土,的粘性土和粉土的粘性土和粉土,的填土的填土中软土中软土中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，的粘性土和粉土，坚硬黄土的粘性土和粉土，坚

126、硬黄土中硬土中硬土稳定岩石，密实的碎石土稳定岩石，密实的碎石土坚硬土坚硬土或岩石或岩石土层剪切波土层剪切波速范围速范围(m/s)岩土名称和性状岩土名称和性状土的土的类型类型-地基土静承载力标准值地基土静承载力标准值 场地土对建筑物震害的影响，主要取决于土的坚硬程度场地土对建筑物震害的影响，主要取决于土的坚硬程度(刚刚性性)，因为剪切波速是最能反映场地土动力性能的重要动力参数，因为剪切波速是最能反映场地土动力性能的重要动力参数，所以土的刚性一般用土的所以土的刚性一般用土的剪切波速剪切波速vs来表示。来表示。 场地类别场地类别 80 315 3050 0 等效剪切波速等效剪切波速（m/s）场场地地

127、类类型型 地表土层的组成通常较为复杂，只有单一性质场地土的情地表土层的组成通常较为复杂，只有单一性质场地土的情况是很少见的，所以一般分层场地土的况是很少见的，所以一般分层场地土的剪切波速剪切波速按土层按土层等效剪等效剪切波速切波速vse来表示。来表示。场地分类的目的场地分类的目的: : 确定不同场地上设计反应谱确定不同场地上设计反应谱; ;场地分类的作用场地分类的作用: : 是在地震作用计算中定量考虑场地条件对是在地震作用计算中定量考虑场地条件对 设计参数的影响。设计参数的影响。为了考虑场地条件对设计反应谱的影响，通常的做法是为了考虑场地条件对设计反应谱的影响，通常的做法是将场地按某些指标和描

128、述划分为若干类，以便采取合理的设将场地按某些指标和描述划分为若干类，以便采取合理的设计参数和有关的抗震构造措施。计参数和有关的抗震构造措施。场地类别场地类别场地覆盖层厚度的确定：场地覆盖层厚度的确定：1. 1. 一般情况下，应按地面至剪切波速大于一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s500m/s的土层顶面；的土层顶面；2. 2. 当地面当地面5m5m以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速2.52.5倍倍 的下卧土层，且下卧土层的剪切波速不小于的下卧土层，且下卧土层的剪切波速不小于400m/s400m/s时，时， 可按地面至该下卧土层顶面的距离确定；

129、可按地面至该下卧土层顶面的距离确定；3. 3. 剪切波速大于剪切波速大于500m/s500m/s的孤石、透镜体，应视同周围土层；的孤石、透镜体，应视同周围土层；4. 4. 土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖 土层中扣除。土层中扣除。 80 315 3050 0 等效剪切波速等效剪切波速（m/s）场场地地类类型型关于覆盖层厚度关于覆盖层厚度震震害害一一般般随随场场地地覆覆盖盖层层厚厚度度的的增增加加而而加加重重。从从理理论论上上讲讲，当当下下层层波波速速比比上上层层波波速速大大得得多多时时，下下层层可可以以当当作作基基岩岩，这这时时从

130、从地地表表反反射射回回来来的的地地震震波波到到达达岩岩土土界界面面时时将将向向上上反反射射，只只有有很很小小一一部部分分能能量量向向下下透透射射，这这个个分分界界面面的的埋埋深深就就是是所所谓谓覆覆盖盖层层厚厚度度或或土土层层厚厚度度。但但是是实实际际地地层层的的刚刚度度往往往往是是逐逐渐渐变变化化的的，如如果果要要求求岩岩土土波波速速比比很很大大时时才才能能当当做做基基岩岩，覆覆盖盖层层厚厚度度势势必必定定得得很很大大，这这对对一一般般工工程程是是难难以以行行得得通通的的。另另一一方方面面，由由于于对对建建筑筑物物破破坏坏作作用用最最大大的的主主要要是是地地震震波波中中的的中中短短周周期期成

131、成分分，而而深深层层介介质质对对这这些些成成分分的的影响并不很显著。影响并不很显著。土层的等效剪切波速土层的等效剪切波速-土层的等效剪切波速土层的等效剪切波速-计算深度（计算深度（m)m)，取覆盖层厚度和取覆盖层厚度和20m20m二者的较小值二者的较小值-剪切波在地面至计算深度之间的传播时间剪切波在地面至计算深度之间的传播时间-计算深度范围内第计算深度范围内第i i土层的厚度土层的厚度(m)(m)-计算深度范围内第计算深度范围内第i i土层的剪切波速土层的剪切波速(m/s)(m/s)-计算深度范围内土层的分层数计算深度范围内土层的分层数场地类别场地类别 80 315 3050 0 等效剪切波速

132、等效剪切波速（m/s）场场地地类类型型例：已知某建筑场地的钻孔例：已知某建筑场地的钻孔土层资料如表所示，试确定土层资料如表所示，试确定该建筑场地的类别。该建筑场地的类别。层底深度层底深度(m)土层厚度土层厚度(m)土的名称土的名称剪切波速剪切波速m/s9.59.5砂砂17037.828.3淤泥质粘土淤泥质粘土13043.65.8砂砂24060.116.5淤泥质粘土淤泥质粘土200632.9细砂细砂31069.56.5砾混粗砂砾混粗砂520解：解：（1 1）确定地面下）确定地面下20m20m表层土表层土的场地土类型的场地土类型淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土淤泥和淤泥质土，松散的砂，新

133、近沉积的粘性土和粉土，和粉土，的填土，流塑黄土的填土，流塑黄土软弱土软弱土稍密的的砾、粗、中砂稍密的的砾、粗、中砂,除松散外的细、粉砂除松散外的细、粉砂,可可塑黄土塑黄土,的粘性土和粉土的粘性土和粉土,的的填土填土中软土中软土中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，砂，的粘性土和粉土，坚硬黄土的粘性土和粉土，坚硬黄土中硬土中硬土稳定岩石，密实的碎石土稳定岩石，密实的碎石土坚硬土坚硬土或岩石或岩石土层剪切波土层剪切波速范围速范围(m/s)岩土名称和性状岩土名称和性状土的土的类型类型例：已知某建筑场地的钻孔例：已知某建筑场地的钻孔土层资料如表所示，试

134、确定土层资料如表所示，试确定该建筑场地的类别。该建筑场地的类别。层底深度层底深度(m)土层厚度土层厚度(m)土的名称土的名称剪切波速剪切波速m/s9.59.5砂砂17037.828.3淤泥质粘土淤泥质粘土13043.65.8砂砂24060.116.5淤泥质粘土淤泥质粘土200632.9细砂细砂31069.56.5砾混粗砂砾混粗砂520解：解：（1 1）确定地面下）确定地面下20m20m表层土表层土的场地土类型的场地土类型 80 315 350 0 等效剪切波速等效剪切波速（m/s）场场地地类类型型（2 2）确定覆盖层厚度）确定覆盖层厚度（3 3）确定建筑场地类别）确定建筑场地类别属于中软土属于

135、中软土属于属于类场地类场地22地基抗震验算地基抗震验算 2.2.1 2.2.1 地基抗震设计原则地基抗震设计原则 2.2.2 2.2.2 地基土抗震承载力地基土抗震承载力2.2.3 2.2.3 地基抗震验算地基抗震验算 一、天然地基和基础一、天然地基和基础 地基在地震作用下的稳定性对基础及上部结构的地基在地震作用下的稳定性对基础及上部结构的内力分布是比较敏感的，因此确保地震时地基基础能内力分布是比较敏感的，因此确保地震时地基基础能够承受上部结构传下来的竖向和水平地震作用以及倾够承受上部结构传下来的竖向和水平地震作用以及倾覆力矩而不发生过大变形和不均匀沉降是地基基础抗覆力矩而不发生过大变形和不均

136、匀沉降是地基基础抗震设计的基本要求。震设计的基本要求。（一）天然地基的震害特点（一）天然地基的震害特点1.1.高压缩性饱和软粘土和承载力较低的淤泥质土在地震高压缩性饱和软粘土和承载力较低的淤泥质土在地震 中产生不同程度的震陷，造成上部结构的倾斜或破坏；中产生不同程度的震陷，造成上部结构的倾斜或破坏；2.2.杂填土、回填土和冲填土等松软填土地基，土质松软杂填土、回填土和冲填土等松软填土地基，土质松软 且承载力较低，易产生沉陷，使结构开裂；且承载力较低，易产生沉陷，使结构开裂；3.3.沟、坑、古河道、坡地半挖半填等非匀质地基在地震沟、坑、古河道、坡地半挖半填等非匀质地基在地震 中的不均匀沉降或地裂

137、缝引起上部结构破坏。中的不均匀沉降或地裂缝引起上部结构破坏。1 1、软弱粘性土地基、软弱粘性土地基 特点：压缩性较大，抗剪强度小，承载能力低。特点：压缩性较大，抗剪强度小，承载能力低。 震害特点：使建筑物产生较大的附加沉降和不均匀沉降。震害特点：使建筑物产生较大的附加沉降和不均匀沉降。 处理措施：桩基；地基加固处理；以及类似减轻液化影响的处理措施：桩基；地基加固处理；以及类似减轻液化影响的 基础处理措施和上部结构的处理措施。基础处理措施和上部结构的处理措施。（二）天然地基的抗震措施（二）天然地基的抗震措施2 2、杂填土地基（一般是人类任意堆填而成、杂填土地基（一般是人类任意堆填而成) ) 特点

138、：组成物质杂乱，结构疏散，厚薄不一，均匀性很差，特点：组成物质杂乱，结构疏散，厚薄不一，均匀性很差， 强度低，压缩性高。强度低，压缩性高。 震害特点：不均匀沉降导致上部结构开裂。震害特点：不均匀沉降导致上部结构开裂。 处理措施：当杂填土的上层较薄时，可全部挖除（换土）；处理措施：当杂填土的上层较薄时，可全部挖除（换土）； 杂填土较厚时，采用地基加固的方法（如挤密杂填土较厚时，采用地基加固的方法（如挤密 桩等）。桩等）。3 3、不均匀地基、不均匀地基 一般位于旧故河道边，暗藏沟坑边缘，半挖半填的地带，一般位于旧故河道边，暗藏沟坑边缘，半挖半填的地带， 以及土质明显不均匀的其他地段。以及土质明显不

139、均匀的其他地段。 震害特点：易引起地基失效，加剧上部结构的破坏。震害特点：易引起地基失效，加剧上部结构的破坏。 处理措施：地基加固处理处理措施：地基加固处理（二）天然地基的抗震措施（二）天然地基的抗震措施4 4、地基加固处理方法、地基加固处理方法 A A、换土垫层法换土垫层法 换土厚度换土厚度3m22时，在时，在du 、dw中中减去（减去（d db b-2)-2)后再查图确定。后再查图确定。查液化土特征深度表查液化土特征深度表例例1 1 图示为某场地地基剖面图图示为某场地地基剖面图 上覆非液化土层厚度上覆非液化土层厚度d du u=5.5m=5.5m 其下为砂土，地下水位深度其下为砂土，地下水

140、位深度 为为d dw=6m.=6m.基础埋深基础埋深d db b=2m=2m, ,该该 场地为场地为8 8度区。确定是否考度区。确定是否考 虑液化影响。虑液化影响。解：按判别式确定解：按判别式确定9m8m7m砂土砂土8m7m6m粉土粉土987烈度烈度饱和土饱和土类别类别需要考虑液化影响。需要考虑液化影响。d dw=6m=6md du u=5.5m=5.5md db b=2m=2m例例1 1 图示为某场地地基剖面图图示为某场地地基剖面图 上覆非液化土层厚度上覆非液化土层厚度d du u=5.5m=5.5m 其下为砂土，地下水位深度其下为砂土，地下水位深度 为为d dw=6m.=6m.基础埋深基础

141、埋深d db b=2m=2m, ,该该 场地为场地为8 8度区。确定是否考度区。确定是否考 虑液化影响。虑液化影响。解：按土层液化判别图确定解：按土层液化判别图确定需要考虑液化影响。需要考虑液化影响。d dw=6m=6md du u=5.5m=5.5md db b=2m=2m1234567891012345678910dw(m)不考虑液化影响区不考虑液化影响区须进一步判别区须进一步判别区砂土砂土7 7度度8 8度度9 9度度d du u=5.5m=5.5md dw=6m=6m查液化土特征深度表查液化土特征深度表解：按判别式确定解：按判别式确定9m8m7m砂土砂土8m7m6m粉土粉土987烈度烈

142、度饱和土饱和土类别类别不满足判别式，需要进一步判别是否考虑液化影响。不满足判别式，需要进一步判别是否考虑液化影响。例例2 2 图示为某场地地基剖面图图示为某场地地基剖面图 上覆非液化土层厚度上覆非液化土层厚度d du u=5.5m=5.5m 其下为沙土，地下水位深度其下为沙土，地下水位深度 为为d dw=6m.=6m.基础埋深基础埋深d db b=2.5m=2.5m, , 该场地为该场地为8 8度区。确定是否考度区。确定是否考 虑液化影响。虑液化影响。d dw=6m=6md du u=5.5m=5.5md db b=2.5m=2.5m例例2 2 图示为某场地地基剖面图图示为某场地地基剖面图 上

143、覆非液化土层厚度上覆非液化土层厚度d du u=5.5m=5.5m 其下为沙土，地下水位深度其下为沙土，地下水位深度 为为d dw=6m.=6m.基础埋深基础埋深d db b=2.5m=2.5m, , 该场地为该场地为8 8度区。确定是否考度区。确定是否考 虑液化影响。虑液化影响。解：按土层液化判别图确定解：按土层液化判别图确定 需要进一步判别是需要进一步判别是否考虑液化影响。否考虑液化影响。d dw=6m=6md du u=5.5m=5.5md db b=2.5m=2.5m1234567891012345678910dw(m)不考虑液化影响区不考虑液化影响区须进一步判别区须进一步判别区砂土砂

144、土7 7度度8 8度度9 9度度2 2） 细判细判采用标准贯入试验判别。采用标准贯入试验判别。 钻孔至试验土层上钻孔至试验土层上15cm15cm处处, ,用用63.563.5公公斤穿心锤，落距为斤穿心锤，落距为76cm76cm，打击土层，打打击土层，打入入30cm30cm所用的锤击数记作所用的锤击数记作N N63.563.5，称为标贯称为标贯击数。用击数。用N N63.563.5与规范规定的临界值与规范规定的临界值N Ncrcr比比较来确定是否会液化。较来确定是否会液化。1-1-穿心锤穿心锤2-2-锤垫锤垫3-3-触探杆触探杆4-4-贯入器头贯入器头5-5-出水孔出水孔6-6-贯入器身贯入器身

145、7-7-贯入器靴贯入器靴规范规定：规范规定： 当饱和可液化土的标贯击数当饱和可液化土的标贯击数N N63.563.5的值小于的值小于N Ncrcr值时，值时，判为液化，否则判为不液化。判为液化，否则判为不液化。-地下水位深度（地下水位深度（m)m)-饱和土标准贯入试验点深度（饱和土标准贯入试验点深度（m)m)-液化判别标准贯入锤击数基准值，按下表采用。液化判别标准贯入锤击数基准值，按下表采用。-粘粒含量百分率，当小于粘粒含量百分率，当小于3 3或是砂土时，均应取或是砂土时，均应取3 3。括号内数值用于设计基本地震加速度为括号内数值用于设计基本地震加速度为0.150.15和和0.3g0.3g的地

146、区的地区12(15)-8（10)第二、三组第二、三组1610(13)6（8）第一组第一组987设计地震分组设计地震分组烈度烈度3. 3. 液化场地危害程度的确定液化场地危害程度的确定采用土层柱状液化等级判定。采用土层柱状液化等级判定。-判别深度内每一个钻孔标准贯入试验点总数；判别深度内每一个钻孔标准贯入试验点总数；-分别为分别为i i点标准贯入锤击数的实测值和临界点标准贯入锤击数的实测值和临界 值，当实测值大于临界值时取临界值的取值；值，当实测值大于临界值时取临界值的取值；-第第i i点点所代表的土层厚度（所代表的土层厚度（m)m)；-第第i i层考虑单位土层厚度的层位影响权系数层考虑单位土层

147、厚度的层位影响权系数 。若判别深度为。若判别深度为15m15m，当该层中点深度不大于当该层中点深度不大于5m5m时采用时采用1010，等于，等于15m15m时应取零值时应取零值,5,515m15m时应按线时应按线性内插值法取值性内插值法取值; ;若判别深度为若判别深度为20m20m，当该层中点当该层中点深度不大于深度不大于5m5m时采用时采用1010，等于，等于20m20m时应取零值，时应取零值，5 520m20m时应按线性内插值法取值。时应按线性内插值法取值。液化指数液化指数由液化指数，按下表确定液化等级由液化指数，按下表确定液化等级判别深度判别深度20m时的液化指标时的液化指标判别深度判别

148、深度15m时的液化指标时的液化指标严重严重中等中等轻微轻微液化等级液化等级液化等级与相应的震害液化等级与相应的震害液化等液化等级级地面喷水冒砂情况地面喷水冒砂情况对建筑物的危害情况对建筑物的危害情况轻微轻微地面无喷水冒砂，或仅在洼地、地面无喷水冒砂，或仅在洼地、河边有零星的喷水冒砂点河边有零星的喷水冒砂点危害性小，一般不致引起明显的震害危害性小，一般不致引起明显的震害中等中等喷水冒砂可能性大，从轻微到喷水冒砂可能性大，从轻微到严重均有，多数属中等严重均有，多数属中等危害性较大，可造成不均匀沉陷和开裂，危害性较大，可造成不均匀沉陷和开裂，有时不均匀沉陷可达有时不均匀沉陷可达200mm严重严重一般

149、喷水冒砂都很严重，地面一般喷水冒砂都很严重，地面变形很明显变形很明显危害性大，不均匀沉陷可能大于危害性大，不均匀沉陷可能大于200mm，高重心结构可能产生不允许的倾斜高重心结构可能产生不允许的倾斜（三）抗液化措施及选择（三）抗液化措施及选择当液化土层较平坦、均匀时，可按下表选用抗液化措施当液化土层较平坦、均匀时，可按下表选用抗液化措施地基和上部结构处理，或地基和上部结构处理，或其它经济的措施其它经济的措施可不采取措施可不采取措施可不采取措施可不采取措施丁类丁类全部消除液化沉陷，或部全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对地基分消除液化沉陷且对地基和上部结构处理和上部结构处理基础和上部结构处理，

150、或更高要求基础和上部结构处理，或更高要求的措施的措施基础和上部结构处理，基础和上部结构处理，亦可不采取措施亦可不采取措施丙类丙类全部消除液化沉陷全部消除液化沉陷全部消除液化沉陷，或部分消除液全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对地基和上部结构处理化沉陷且对地基和上部结构处理部分消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷，或对地基和上部结构处理对地基和上部结构处理乙类乙类严重严重中等中等轻微轻微地基的液化等级地基的液化等级建筑建筑类别类别1 1、全部消除地基液化沉陷的措施应符合：、全部消除地基液化沉陷的措施应符合：1 1）采用桩基时，桩端深入液化深度以下稳定土层中的长度）采用桩基时，桩端深入液化深度以下

151、稳定土层中的长度（不包括桩尖部分），应按计算确定，且对碎石土，砾、（不包括桩尖部分），应按计算确定，且对碎石土，砾、粗、中砂，坚硬粘性土和密实粉土尚不应小于粗、中砂，坚硬粘性土和密实粉土尚不应小于0.5m0.5m，对其对其它非岩石尚不应小于它非岩石尚不应小于1.5m1.5m；2 2）采用深基础时，基础底面埋入深度以下稳定土）采用深基础时，基础底面埋入深度以下稳定土层中的深度，不应小于层中的深度，不应小于0.5m0.5m；3 3）采用加密法（如振冲、振动加密、砂桩挤密、）采用加密法（如振冲、振动加密、砂桩挤密、强夯等）加固时，应处理至液化深度下界，且处强夯等）加固时，应处理至液化深度下界，且处理

152、后土层的标准贯入锤击数的实测值不宜大于相理后土层的标准贯入锤击数的实测值不宜大于相应的临界值应的临界值m m；4 4）挖除全部液化土层）挖除全部液化土层；5 5）采用加密法或换土法处理时，在基础边缘以外）采用加密法或换土法处理时，在基础边缘以外的处理宽度，应超过基础底面下处理深度的的处理宽度，应超过基础底面下处理深度的1/21/2且且不小于基础宽度的不小于基础宽度的1/51/5。2 2、部分消除地基液化沉陷的措施应符合：、部分消除地基液化沉陷的措施应符合：1 1）处理深度应使处理后的地基液化指数减少，当判）处理深度应使处理后的地基液化指数减少，当判别深度为别深度为15m15m时，其值不宜大于时

153、，其值不宜大于4 4，当判别深度为，当判别深度为20m20m时，其值不宜大于时，其值不宜大于5 5；对独立基础与条形基础，尚不；对独立基础与条形基础，尚不应小于基础底面下液化特征深度和基础宽度的较大应小于基础底面下液化特征深度和基础宽度的较大值。值。2 2）处理深度范围内，应挖除其液化土层或采用加密）处理深度范围内，应挖除其液化土层或采用加密法加固，使处理后土层的标准贯入锤击数实测值不法加固，使处理后土层的标准贯入锤击数实测值不小于相应的临界值。小于相应的临界值。3 3）基础边缘以外的处理宽度与全部清除地基液化沉）基础边缘以外的处理宽度与全部清除地基液化沉陷时的要求相同。陷时的要求相同。1)1

154、)选择合适的基础埋置深度选择合适的基础埋置深度；5)5)管道穿过建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头等。管道穿过建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头等。3.3.减轻液化影响的基础和上部结构处理，减轻液化影响的基础和上部结构处理， 可综合考虑采用下列措施：可综合考虑采用下列措施：2)2)调整基础底面积，减少基础偏心；调整基础底面积，减少基础偏心；3)3)加强基础的整体性和刚性，如采用箱基、筏基或钢加强基础的整体性和刚性，如采用箱基、筏基或钢筋混凝土十字形基础，加设基础圈梁、基础梁系等；筋混凝土十字形基础，加设基础圈梁、基础梁系等；4)4)减轻荷载，增强上部结构的整体刚度和均匀对称性，减轻荷载，增强上

155、部结构的整体刚度和均匀对称性，合理设置沉降缝，避免采用对不均匀沉降敏感的结构合理设置沉降缝，避免采用对不均匀沉降敏感的结构形式等；形式等；1 1、试按下表计算场地的等效剪切波速，并判定场地类型：、试按下表计算场地的等效剪切波速，并判定场地类型：习题：习题：土层厚度土层厚度(m)2.25.88.24.54.3Vs(m/s)1802002604205302 2、某工程按、某工程按7 7度设防。其工程地质年代属度设防。其工程地质年代属Q4Q4，钻孔地质资，钻孔地质资料自上而下为：杂填土料自上而下为：杂填土1.0m1.0m，砂土层至，砂土层至4.0m4.0m，砂砾石层至，砂砾石层至6m6m，粉土层至，

156、粉土层至9.4m9.4m，粉质粘土层至，粉质粘土层至16m16m；其它实验结果见；其它实验结果见下表。该工程场地地下水位深下表。该工程场地地下水位深1.5m1.5m，结构基础埋深，结构基础埋深2m2m，设，设计地震分组属于第二组。试对该工程场地进行液化评价。计地震分组属于第二组。试对该工程场地进行液化评价。测值测值测点深度测点深度(m)(m)标贯值标贯值N Ni i粘粒含量粘粒含量(%)(%)1 12.02.05 54 42 23.03.07 75 53 37.07.011118 84 48.08.014149 92.1 2.1 场地划分与场地区划场地划分与场地区划场地场地：建筑物所在地，其范

157、围大体相当于厂区、居民点和自然村的范建筑物所在地，其范围大体相当于厂区、居民点和自然村的范围围地震类型、结构类型、地震类型、结构类型、下卧层的构成、覆盖层厚度下卧层的构成、覆盖层厚度2.1.1 2.1.1 场地及其地震效应场地及其地震效应 房屋倒塌率随土层厚度的增加而加大房屋倒塌率随土层厚度的增加而加大 ；比较而言，软弱场地上的建筑物震害一般重于坚硬场地比较而言，软弱场地上的建筑物震害一般重于坚硬场地定义定义影响建筑物震害的因素影响建筑物震害的因素:19671967年委内瑞拉加拉加斯地震年委内瑞拉加拉加斯地震定义地震波通过覆盖地震波通过覆盖土层传向地表土层传向地表与土层固有周期相一致的一些频率

158、波群将被放大与土层固有周期相一致的一些频率波群将被放大 多层土的地震效应主要取决于三个基本因素多层土的地震效应主要取决于三个基本因素 地震动的卓越周期地震动的卓越周期：在振幅谱中幅值最大的频率分量所对应的周期在振幅谱中幅值最大的频率分量所对应的周期 另一些频率波群将被衰减甚至被完全过滤掉另一些频率波群将被衰减甚至被完全过滤掉 因此，地表地震动的因此，地表地震动的 卓越周期卓越周期 与与 场地的场地的固有周期固有周期 接近时接近时 建筑物的振动会加大，相应地，震害也会加重建筑物的振动会加大，相应地，震害也会加重覆盖土层厚度覆盖土层厚度土层剪切波速土层剪切波速岩土阻抗比岩土阻抗比影响地震动的频谱特

159、性影响地震动的频谱特性 影响共振放大效应影响共振放大效应2.1.2 覆盖层厚度原意原意：从地表面至地下基岩面的距离从地表面至地下基岩面的距离 定定 义义 工程上的判定：工程上的判定： 当下部土层的剪切波速达到上部土层剪切波速的当下部土层的剪切波速达到上部土层剪切波速的2.52.5倍，且下部土层中倍，且下部土层中 没有剪切波速小于没有剪切波速小于400m/s400m/s的岩土层时，该下部土层就可以近似看作基岩的岩土层时，该下部土层就可以近似看作基岩 我国建筑抗震设计规范：我国建筑抗震设计规范： 地下基岩或剪切波速大于地下基岩或剪切波速大于500m/s500m/s的坚硬土层至地表面的距离，称为的坚

160、硬土层至地表面的距离，称为“覆盖层厚度覆盖层厚度” 2.1.3 2.1.3 场地的类别场地的类别 1580 315 350 0 等效剪切波速等效剪切波速（m/s）场场地地类类型型各类场地土的覆盖层厚度表：各类场地土的覆盖层厚度表：土层等效剪切波速土层等效剪切波速场地覆盖层厚度场地覆盖层厚度场地类别确定根据：场地类别确定根据：土层等效剪切波速土层等效剪切波速 式中式中 计算深度，取覆盖层厚度和计算深度，取覆盖层厚度和20m20m两者的较小值；两者的较小值； 计算深度范围内土层的分层数；计算深度范围内土层的分层数； 第第i i层土的剪切波速；层土的剪切波速； 第第i i层土的厚度。层土的厚度。剪切

161、波速随深度剪切波速随深度递增的一般情况递增的一般情况 适用于：适用于：当计算深度以下当计算深度以下有明显的软弱土夹层时有明显的软弱土夹层时应适当提高场地类别应适当提高场地类别计算计算 ：2.1.3 2.1.3 场地的类别场地的类别土的类型划分和剪切波速范围土的类型划分和剪切波速范围1010层和层和高度高度30m30m以下的以下的丙类建筑及丙类建筑及丁类建筑丁类建筑 适用于：适用于：淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土，土，的填土，流塑黄土的填土，流塑黄土软弱土软弱土稍密的的砾、粗、中砂稍密的的砾、粗、中砂,除松散外的细、粉砂除松散外的细

162、、粉砂,可塑黄可塑黄土土,的粘性土和粉土的粘性土和粉土,的填土的填土中软土中软土中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂， 的粘性土和粉土，坚硬黄土的粘性土和粉土，坚硬黄土中硬土中硬土稳定岩石，密实的碎石土稳定岩石，密实的碎石土坚硬土坚硬土或岩石或岩石土层剪切波土层剪切波速范围速范围(m/s)岩土名称和性状岩土名称和性状土的土的类型类型-由荷载试验等方法得到的地基土静承载力特征值由荷载试验等方法得到的地基土静承载力特征值2.1.3 2.1.3 场地的类别场地的类别例题例题2-2-11已知某建筑场地的钻孔地质资料如表已知某建筑场地的钻孔地质资料如

163、表2-3所示，试确定该场地的类别所示，试确定该场地的类别 因为地表下因为地表下7.5m7.5m以下土层的以下土层的 = 520m/s500m/s,= 520m/s500m/s,故故 = 7.5m= 7.5m(1) (1) 确定覆盖层厚度确定覆盖层厚度 解解 (2)(2)计算等效剪切波速，按式（算等效剪切波速，按式（2-12-1）有）有 查表表得得，位于250500m/s之间，且故属于故属于类场地地5m,5m, 1580 315 350 0 等效剪切波速等效剪切波速（m/s）场场地地类类型型2.1.4场地区划场地区划城区范围内的场地类别区域划分（又称场地小区划）城区范围内的场地类别区域划分（又称

164、场地小区划）设防地震动参数区划设防地震动参数区划场地地面破坏潜势区划等场地地面破坏潜势区划等场地设计地震动的区域划分给出的结果：场地设计地震动的区域划分给出的结果：场地区划的基本方法与过程：场地区划的基本方法与过程：收集城区范围内的工程地质、水文地质、地震地质资料收集城区范围内的工程地质、水文地质、地震地质资料作出所考虑区域的控制剖面图作出所考虑区域的控制剖面图适当进行补充的工程地质勘探和剪切波速测试工作适当进行补充的工程地质勘探和剪切波速测试工作按照钻孔地质资料统计，给出不同类别土的剪切波速随深度变化的经验关系按照钻孔地质资料统计，给出不同类别土的剪切波速随深度变化的经验关系计算控制点的浅层

165、岩土（地表下计算控制点的浅层岩土（地表下20m20m）等效剪切波速，并决定各控制点覆盖层厚度）等效剪切波速，并决定各控制点覆盖层厚度根据等效剪切波速和覆盖层厚度对城区范围内的场地作出小区划分根据等效剪切波速和覆盖层厚度对城区范围内的场地作出小区划分场地固有周期场地固有周期T T的计算：的计算： （剪切波重复反射理论（剪切波重复反射理论 ） 式中式中 计算深度范围内土层的分层数；计算深度范围内土层的分层数； 第第 i 层土的剪切波速；层土的剪切波速； 第第 i 层土的厚度。层土的厚度。场地等效剪切波速等值线场地等效剪切波速等值线场地固有周期等值线场地固有周期等值线 场场地地区区划划返回目录返回目

166、录工作深入的场地区划还可以做出场地等效剪切波速等值工作深入的场地区划还可以做出场地等效剪切波速等值线和场地固有周期等值线。线和场地固有周期等值线。2.2 2.2 地基抗震验算地基抗震验算地基地基：建筑物基础下面受力层范围内的土层。建筑物基础下面受力层范围内的土层。 松软土地基和不均匀地基：松软土地基和不均匀地基：2.2.1 2.2.1 地基抗震设计原则地基抗震设计原则 处理方法：处理方法：定义定义饱和的淤泥和淤泥质土饱和的淤泥和淤泥质土冲填土和杂填土冲填土和杂填土不均匀地基土不均匀地基土不能不加处理地直接不能不加处理地直接用作建筑物的天然地基用作建筑物的天然地基在地震区在地震区地基处理措施：置

167、换、加密、强夯等地基处理措施：置换、加密、强夯等消除土的动力不稳定性消除土的动力不稳定性 桩基等深基础桩基等深基础 避开可能失效的地基对上部建筑的不利影响避开可能失效的地基对上部建筑的不利影响 上上部结构的处理措施部结构的处理措施一般土地基：一般土地基：建造于一般土质天然地基上的房屋遭遇地震时建造于一般土质天然地基上的房屋遭遇地震时极少有因地基强度不足或较大沉陷导致的上部结构破坏极少有因地基强度不足或较大沉陷导致的上部结构破坏 可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算的地基：可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算的地基：（1 1）砌体房屋）砌体房屋 （2 2） 地基主要受力层范围内不存在软弱粘性

168、土层的下列建筑：地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的下列建筑： 1 1）一般的单层厂房和单层空旷房屋；）一般的单层厂房和单层空旷房屋； 2 2）不超过）不超过8 8层且高度在层且高度在25m25m以下的一般民用框架房屋；以下的一般民用框架房屋； 3 3）基础荷载与）基础荷载与2 2）项相当的多层框架厂房。）项相当的多层框架厂房。（3 3）规范中规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。）规范中规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。地裂危害的防治地裂危害的防治 软弱场地土上的建筑物，当基本烈度为软弱场地土上的建筑物，当基本烈度为7 7度以上时度以上时中软场地土上的建筑物，当基本烈度为中软场地土上的建

169、筑物，当基本烈度为9 9度时度时砖结构房屋砖结构房屋在承重砖墙的基础内设置现浇钢筋混凝土圈梁在承重砖墙的基础内设置现浇钢筋混凝土圈梁 防地裂措施防地裂措施: : 单层钢筋混凝土柱厂房单层钢筋混凝土柱厂房沿外墙一圈设置现浇整体基础墙梁沿外墙一圈设置现浇整体基础墙梁 或有现浇接头的装配整体式基础墙梁或有现浇接头的装配整体式基础墙梁 应采取防地裂措施的情况应采取防地裂措施的情况2.2.2地基土抗震承载力地基土抗震承载力天然地基抗震验算时，地基土的抗震承载力按下式计算天然地基抗震验算时，地基土的抗震承载力按下式计算 ： 调整后的地基土抗震承载力；调整后的地基土抗震承载力；地基土抗震调整系数，按下表采用

170、；地基土抗震调整系数，按下表采用；深宽修正后的地基土静承载力特征值，按现行深宽修正后的地基土静承载力特征值，按现行建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范采用采用岩土名称和性状岩土名称和性状岩石，密实的碎石土，密实的砾，粗、中砂，岩石，密实的碎石土，密实的砾，粗、中砂， 300kpa300kpa的粘性的粘性土和粉土土和粉土 1.51.5中密、稍密的碎石土，中密和稍密的砾、粗、中砂，密实和中密中密、稍密的碎石土，中密和稍密的砾、粗、中砂，密实和中密的细、粉砂，的细、粉砂，150kpa 300kpa150kpa 300kpa的粘性土和粉土，坚硬黄土的粘性土和粉土，坚硬黄土 1.31.3稍密的细、粉

171、砂，稍密的细、粉砂，100kpa 150kpa 100kpa 22时，在时，在d du u 、d dw w中减去（中减去（d db b-2)-2)后再查图确定。后再查图确定。标准贯入试验判别标准贯入试验判别初判条件均不能满足时，地基土存在液化可能初判条件均不能满足时，地基土存在液化可能采用标准贯入试验进一步判别其是否液化采用标准贯入试验进一步判别其是否液化标准贯入试验设备：标准贯入试验设备：由由穿心锤、触探杆、贯穿心锤、触探杆、贯入入器等组成器等组成试验时，先钻至测试土层标高以上试验时，先钻至测试土层标高以上15cm15cm，再将贯入，再将贯入器放至该土层处，在锤落距为器放至该土层处，在锤落距

172、为76cm76cm的条件下，连续的条件下，连续打入土层打入土层30cm30cm，所得锤击数为，所得锤击数为 适用于一般情况适用于一般情况 适用于桩基或深基础适用于桩基或深基础 N63.5Ncr时，应判为液化土，否则为不液化土时，应判为液化土，否则为不液化土设计地震分组7度8度9度第一组6（8）10（13）16第二、三组8（10）12（15）18表表2-6 标准贯入锤击数基准值标准贯入锤击数基准值 式中 液化判别标准贯入锤击数下限值； 液化判别标准锤击数基准值，按表2-6采用； 饱和土标准贯入点深度（m）； 土体粘粒含量百分率，当 (%)小于3或为砂土时，取3。 2.3.3 2.3.3 液化地基

173、的评液化地基的评价价地基液化指数地基液化指数 15m15m（20m20m）深度范深度范围内内标准准贯入入试验点的点的总数数 、 为i i点点标准准贯入入锤击数的数的实测值和和临界界值， 当当 时，应取取 i i点所代表的土点所代表的土层厚度（厚度（m m） 第第i i层土土层层单单位位土土层层厚厚度度的的层层位位影影响响权权函函数数值值（单单位位为为m -1）。若若判判别别深深度度为为15m，当当该该层层中中点点深深度度不不大大于于5m时时应应采采用用10，等等于于15m时时应应采采用用零零值值，515m时时应应按按线线性性内内插插法法取取值值；若若判判别别深深度度为为20m，当当该该层层中中

174、点点深深度度不不大大于于5m时时应应采采用用10，等于，等于20m时应采用零值，时应采用零值，520m时应按线性内插法取值。时应按线性内插法取值。 液化等级与相应的震害液化等级与相应的震害液化等级液化等级地面喷水冒砂情况地面喷水冒砂情况对建筑物的危害情况对建筑物的危害情况轻微轻微地面无喷水冒砂，或仅在洼地、地面无喷水冒砂，或仅在洼地、诃边有零星的喷水冒砂点诃边有零星的喷水冒砂点危害性小，一般不致引起明显的震害危害性小，一般不致引起明显的震害中等中等喷水冒砂可能性大，从轻微到严喷水冒砂可能性大，从轻微到严重均有，多数属中等重均有，多数属中等危害性较大，可造成不均匀沉陷和开裂，危害性较大，可造成不

175、均匀沉陷和开裂，有时不均匀沉陷可达有时不均匀沉陷可达200mm严重严重一般喷水冒砂都很严重，地面变一般喷水冒砂都很严重，地面变形很明显形很明显危害性大，不均匀沉陷可能大于危害性大，不均匀沉陷可能大于200mm，高重心结构可能产生不允许的倾斜高重心结构可能产生不允许的倾斜判别深度判别深度20m时的液化指标时的液化指标判别深度判别深度15m时的液化指标时的液化指标严重严重中等中等轻微轻微液化等级液化等级由液化指数，按下表确定液化等级由液化指数，按下表确定液化等级某工程按某工程按8 8度设防，其工程地质年代属度设防，其工程地质年代属Q4Q4，钻孔资，钻孔资料自上向下为：砂土层至料自上向下为：砂土层至

176、2.1m2.1m，砂砾层至，砂砾层至4.4m4.4m，细，细砂至砂至8.0m8.0m，粉质粘土层至，粉质粘土层至15m15m；砂土层及细砂层粘；砂土层及细砂层粘粒含量均低于粒含量均低于8 8；地下水位深度；地下水位深度1.0m1.0m；基础埋深；基础埋深1.5m1.5m；设计地震场地分组属于第一组。试验结果如；设计地震场地分组属于第一组。试验结果如表表2-92-9，试对该工程场地液化可能作出评价。，试对该工程场地液化可能作出评价。 例例2-22-2 解解 (1) (1) 初判初判Q4 ; du=0 ; 故均不满足不液化条件，需进一步判别故均不满足不液化条件，需进一步判别;(2) (2) 标准贯

177、入试验判别标准贯入试验判别式中式中N0=10（8度、第一度、第一组），），dw=1.0，题中已中已给出各出各标准准贯点点所代表土所代表土层厚度，厚度，计算算结果果见表表2-9，可，可见4点点为不液化土不液化土层；1) 1) 按式按式计算计算 2 2）计算层位影响函数）计算层位影响函数，例如第一点，地下水位为例如第一点，地下水位为1.0m1.0m，故上界为，故上界为1.0m1.0m，土层厚，土层厚1.1m1.1m，故，故第二点，上界为砂砾层层底深第二点，上界为砂砾层层底深4.4m4.4m，代表土层厚，代表土层厚1.1m1.1m，故，故，余类推。余类推。 (3) (3) 按式按式最终给出最终给出I

178、 ILELE=12.16=12.16，据下表，据下表2-72-7，液化等级为中等。，液化等级为中等。计算各层液化指数，结果见下表计算各层液化指数，结果见下表判别深度判别深度20m时的液化指标时的液化指标判别深度判别深度15m时的液化指标时的液化指标严重严重中等中等轻微轻微液化等级液化等级2.3.4 2.3.4 液化地基的抗震措施液化地基的抗震措施建筑类别地基的液化等级轻微中等严重乙类部分消除液化沉陷，或对基础和上部结构进行处理全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对基础和上部结构进行处理全部消除液化沉陷丙类对基础和上部结构进行处理，亦可不采取措施对基础和上部结构进行处理，或采用更高要求的措施全

179、部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对基础和上部结构进行处理丁类可不采取措施可不采取措施对基础和上部结构进行处理，或采用其他经济的措施2.3.4 2.3.4 液化地基的抗震措施液化地基的抗震措施全部消除地基液化沉陷全部消除地基液化沉陷（1 1）桩基）桩基伸入液化深度以下稳定土层中的长度（不包括桩尖部分）应按计算确定，伸入液化深度以下稳定土层中的长度（不包括桩尖部分）应按计算确定，对碎石土、砾，粗、中粗，坚硬粘性土不应小于对碎石土、砾，粗、中粗，坚硬粘性土不应小于0.5m0.5m，其他非岩石不宜小于，其他非岩石不宜小于1.5m1.5m；具体要求：具体要求：抗液化措施是对液化地基的综合处理，总要求

180、是：抗液化措施是对液化地基的综合处理，总要求是： 使处理后土层的标准贯人锤击数实测值大于相应的临界值。使处理后土层的标准贯人锤击数实测值大于相应的临界值。可采用桩基、深基础、土层加密法、挖除全部液化土层等措施可采用桩基、深基础、土层加密法、挖除全部液化土层等措施（2 2）深基础）深基础基础底面埋人液化深度以下稳定土层中的深度不应小于基础底面埋人液化深度以下稳定土层中的深度不应小于0.5m 0.5m ；（3 3）加密方法（如振动加密、强夯等）加密方法（如振动加密、强夯等）应处理至液化深度下界，且处理后土层应处理至液化深度下界，且处理后土层标准贯人锤击数实测值应大于相应下限值；标准贯人锤击数实测值

181、应大于相应下限值；（4 4）全部挖除液化土层）全部挖除液化土层（5 5）在采用加密法或换土法处理时，在基础边缘以外的处理宽度，应超过基础底面下处）在采用加密法或换土法处理时，在基础边缘以外的处理宽度，应超过基础底面下处理深度的理深度的1/21/2，且不小于处理宽度的，且不小于处理宽度的1/51/5。部分消除地基液化沉陷部分消除地基液化沉陷具体要求：具体要求：（1 1）处理深度应使处理后的地基液化指数减少）处理深度应使处理后的地基液化指数减少 当判别深度为当判别深度为15m15m时，其值不宜大于时，其值不宜大于4 4 当判别深度为当判别深度为20m20m时，其值不宜大于时，其值不宜大于5 5 独

182、立基础和条形基础，尚不应小于基础底面下液化土特征深度和基础宽度的较大值独立基础和条形基础，尚不应小于基础底面下液化土特征深度和基础宽度的较大值（2 2）在处理深度范围内，应使处理后液化土层的标准贯人锤击数大于相应的临界值）在处理深度范围内，应使处理后液化土层的标准贯人锤击数大于相应的临界值基础和上部结构处理基础和上部结构处理综合考虑采取如下措施：综合考虑采取如下措施：（1 1）选择合适的地基埋深，调整基础底面积，减少基础偏心；）选择合适的地基埋深，调整基础底面积，减少基础偏心；（4 4）管道穿过建筑处采用柔性接头）管道穿过建筑处采用柔性接头. .（3 3）增强上部结构整体刚度和均匀对称性，合理设置沉降缝；）增强上部结构整体刚度和均匀对称性，合理设置沉降缝；（2 2）加强基础的整体性和刚性；）加强基础的整体性和刚性；