抗震设计知识精.ppt
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1、抗震设计知识第1页,本讲稿共32页什么叫震源、震中、震中距?什么叫震源、震中、震中距?地球内部发生地震的地方叫地球内部发生地震的地方叫震源(震源(source);震源在地面上的投影点称为震源在地面上的投影点称为震中(震中(epicentre);震中及其附近的地方称为震中及其附近的地方称为震中区(震中区(epicentrearea););从震中到地面上任何一点的距离称为从震中到地面上任何一点的距离称为震中距(震中距(epicentredistance)第2页,本讲稿共32页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。地震波分为地震波分为
2、体波体波和和面波面波。体波体波横波(横波(S S波):剪切波,质点振动方向与波的前进方向垂直波):剪切波,质点振动方向与波的前进方向垂直纵波(纵波(P P波):胀缩波,质点振动方向与波的前进方向一致波):胀缩波,质点振动方向与波的前进方向一致面波面波瑞利波瑞利波乐甫波乐甫波横波特点横波特点:周期长、振幅大、周期长、振幅大、波速慢波速慢,100-800m/s,100-800m/s纵波特点纵波特点:周期短周期短,振幅小振幅小,波速快波速快,200-1400m/s,200-1400m/s面波比体波衰减慢、振幅大、面波比体波衰减慢、振幅大、周期长、传播远。建筑物破坏周期长、传播远。建筑物破坏主要由面波
3、造成。主要由面波造成。杂波P波开始S波开始面波开始地震波(地震波(earthquake wave)预报和预警?预报和预警?第3页,本讲稿共32页地震分类地震分类一一.按地震成因分类按地震成因分类-天然地震包括构造地震、火山地震、陷落地震天然地震包括构造地震、火山地震、陷落地震1.1.构造地震构造地震 破坏性地震主要属于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。据统计,构造地震约占世界地震总数的占世界地震总数的90%90%以上。以上。92%92%的的地地震震发发生生在在地地壳壳中中,其其余余的的发发生生在在地地幔幔上部上部 地震地震天然地震天然地震人工地震人工地震第4页,本讲稿共3
4、2页2.2.火山地震火山地震 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火山地震,这类地震只占全世界地震的7%7%左右。左右。1914年日本樱岛火山爆发,产生的震动相当于一个年日本樱岛火山爆发,产生的震动相当于一个6.7级地震。级地震。第5页,本讲稿共32页3.3.陷落地震陷落地震 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。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。这类地震的规模比较小,次数也很少。人工地震人工地震 因人为因素直接造成的地震是人工地震
5、。因人为因素直接造成的地震是人工地震。如如工工业业爆爆破破、地地下下核核爆爆炸炸造造成成的的振振动动;在在深深井井中中进进行行高高压压注注水水以以及及大大水水库库蓄蓄水水后后增增加加了了地地壳壳的的压压力力,有有时时也也会会诱发地震。诱发地震。1962 1962年年3 3月月1919日在广东河源新丰江水库坝区发生了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,震级为迄今我国最大的水库诱发地震,震级为6.16.1级。级。-天然地震包括构造地震、火山地震、陷落地震天然地震包括构造地震、火山地震、陷落地震地震地震天然地震天然地震人工地震人工地震第6页,本讲稿共32页二二.按震源深浅分类
6、按震源深浅分类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震。千米的称为浅源地震。全世界全世界85%85%以上的地震都是浅源地震。以上的地震都是浅源地震。中源地震中源地震震源深度在震源深度在6060至至300300千米的称为中源地震。千米的称为中源地震。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地震。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,但破坏力小围大,但破坏力小。2002年年6月月29日晨日晨1:20发生于吉林的发生于吉林的7.2级地震,震源深度为级地震,震源深度为
7、540km,无破坏。,无破坏。目前有记录的最深震源达目前有记录的最深震源达720720公里。公里。地震分类地震分类一一.按地震成因分类按地震成因分类 1960年年2月月29日发生于摩洛哥艾加迪尔城的日发生于摩洛哥艾加迪尔城的5.8级地震,级地震,深度为深度为3km。震中破坏极为严重,但破坏仅局限在震中。震中破坏极为严重,但破坏仅局限在震中8km内。内。第7页,本讲稿共32页1.3 1.3 震级与烈度震级与烈度一、一、一、一、地震震级(地震震级(地震震级(地震震级(magnitudemagnitude)1.1.1.1.定义定义定义定义 能量越大,震级就越大;震级相差一级,能量相差约能量越大,震级
8、就越大;震级相差一级,能量相差约3232倍;倍;相差二级,能量相差相差二级,能量相差10001000倍。倍。反映一次地震释放能量大小的等级,用反映一次地震释放能量大小的等级,用M M表示表示式中式中A表示标准地震仪距震中表示标准地震仪距震中100km纪录的最大水平地动位移,单位为纪录的最大水平地动位移,单位为微米(微米(Richter震级或里氏震级或地方震级震级或里氏震级或地方震级)。)。2.2.震级与能量的关系震级与能量的关系一个一个6 6级地震相当于一个两万吨级的原子弹。级地震相当于一个两万吨级的原子弹。能量能量E E的单位:尔格(的单位:尔格(1 1尔格尔格=)面波震级、体波震级、矩震级
9、面波震级、体波震级、矩震级第8页,本讲稿共32页3.3.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,地震造成的破坏也不由于震源深浅、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;震级小,破坏力不一定就小。同。震级大,破坏力不一定大;震级小,破坏力不一定就小。第9页,本讲稿共32页二、二、二、二、地
10、震烈度(地震烈度(地震烈度(地震烈度(intensityintensityintensityintensity)在在同同一一地地震震的的影影响响下下,各各地地烈烈度度不不同同;地地震震烈烈度度不不仅仅取取决决于于地地震震本本身身的的大大小小,同同时时还还受受震震源源处处岩岩层层错错动动的的方方式式、震震源源深深度度、震震中中距距离离、地地震震波波的的传传播播介介质质、表表土土性性质质、地地下下水水埋埋藏藏深深度度,以以及及建建筑筑物物的的动动力力特特性性、建建筑筑材材料料、设设计计标标准准、施施工工质质量量和维护情况等许多条件的综合影响。和维护情况等许多条件的综合影响。1.1.1.1.定义及影
11、响因素定义及影响因素定义及影响因素定义及影响因素 地震时一定地点的地面震动强烈程度的尺度;是指该地点地震时一定地点的地面震动强烈程度的尺度;是指该地点周围一定范围内平均水平而言周围一定范围内平均水平而言 2.2.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年制定了中国地震烈度表。年制定了中国地震烈度表。中国地震烈度表将地震烈度分为中国地震烈度表将地震烈度分为1-121-12度。度。第10页,本讲稿共32页 烈度是在还没有地震动观测仪器以前,地烈度是在还没有地震动观测仪器以前,地震动强弱的评定不得不以震动强弱的评定不得不以宏
12、观现象宏观现象为依据的物理为依据的物理量,它以人的感觉、物体的反应、各种结构的破坏以量,它以人的感觉、物体的反应、各种结构的破坏以及地表破坏为标准。及地表破坏为标准。不同的国家有不同的烈度表,采用的标准不同,不同的国家有不同的烈度表,采用的标准不同,所分的级别也不相同。所分的级别也不相同。缺点、震害指数缺点、震害指数第11页,本讲稿共32页无感无感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
13、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、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)12
14、5(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
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