《地震与工程抗震》PPT课件.ppt
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1、地震与工程抗震地震与工程抗震地震与工程抗震地震与工程抗震地震:地震:大地震动。包括天然地震(构造地震、火山地震)、诱发地震(矿山采掘活动、水库蓄水等引发的地震)和人工地震(爆破、核爆炸、物体坠落等产生的地震)。一般指天然地震中的构造地震。震源:震源:产生地震的源震级:震级:对地震大小的相对量度地震烈度:地震烈度:地震引起的地面震动及其影响的强弱程度。震中:震中:震源在地面上的投影。极震区:极震区:一次地震破坏或影响最重的区域。宏观震中:宏观震中:极震区的几何中心。震源距:震源距:震源至某一指定点的距离。震中距:震中距:震中至某一指定点的地面距离。(宏观)震中烈度:(宏观)震中烈度:极震区的地震
2、烈度。中中地地震:震:5级震级7级的地震。大大地地震:震:震级7级的地震。特大地震:特大地震:震级8级的地震。极微震:极微震:震级1级的地震。微震:微震:1级震级3级的地震。小小地地震:震:3级震级5级的地震。一般地震灾害:一般地震灾害:造成20人以下人员死亡或一定经济损失的地震灾害;发生在人口较密集地区级级地震所造成的灾害。较大地震灾害:较大地震灾害:造成20人50人员死亡或较大经济损失的地震灾害;发生在人口较密集地区级级地震所造成的灾害。重大地震灾害:重大地震灾害:造成50人300人员死亡或重大经济损失;且地震直接经济损失不超过该省(自治区、直辖市)上年生产总值1%的地震灾害;发生在人口较
3、密集地区级级地震所造成的灾害。特别重大地震灾害:特别重大地震灾害:造成300人以上人员死亡,或地震直接经济损失占该省(自治区、直辖市)上年生产总值1%以上的地震灾害;发生在人口较密集地区级以上地震所造成的灾害。破坏性地震:破坏性地震:造成人员伤亡或经济损失的地震。严重破坏性地震:严重破坏性地震:造成严重人员伤亡或经济损失,使灾区丧失或部分丧失自我恢复能力,需要国家采取相应行动的地震。地震基本烈度:地震基本烈度:一个地区在未来一定时期内、一定场地条件或超越概率水平下可能遭遇的地震烈度。例如:1990年颁布的中国地震烈度区划图定义地震基本烈度为:50年期限内,一般场地条件下,可以遭遇超越概率为10
4、%的地震烈度。地震区划:地震区划:以地震烈度、地震动参数为指标,对研究区域地震影响程度的区域划分。抗震设计:抗震设计:对地震区的工程结构进行的一种专业设计,一般包括概念设计、结构抗震计算和抗震构造措施三个方面。地震动参数:地震动参数:表征地震引起的地面运动的物理参数,包括峰值、反应谱和持续时间等。地震烈度表:地震烈度表:以地震时人的感觉、器物反应、房屋震害程度、自然环境变化、地震动的加速度、速度等为依据,衡量地震烈度的标尺。地震区划、地震安全性评价地震区划、地震安全性评价与与抗震设防要求抗震设防要求原则、方法、内容、结果、应用问题?防震减灾地震监测预报地震灾害预防地震应急与救援震后恢复与重建抗
5、震设防要求抗震设防要求 建设工程抗御地震破坏建设工程抗御地震破坏的准则和在一定风险水准的准则和在一定风险水准下抗震设计采用的地震烈下抗震设计采用的地震烈度或地震动参数。度或地震动参数。a.地震区划图一般建设工程 (地震区划)b.依据“安评”结果:1.确定抗震设防要求的两个档次:抗震设防要求的技术知识抗震设防要求的技术知识复核类地震小区划 高层建筑 (风险水准与区划图相同)重点城区重要工程不同风险水准不同抗震设计准则 一级设防二级设防三级设防 a.编制过程中采用多方案基础资料(潜源方案、计算参数)。b.提供类土的有效峰值加速度值(EPA)和特征周期Tg值。c.确定抗震设防要求时,进行了技术政策性
6、调整(Amax、Tg)。(Tg)d.只给出50年、10%类土的参数值。抗震设计应用时,强度、变形验算等,采用乘系数的方法取值。2.地震动参数区划图的基本特点地震动参数区划图的基本特点:两图、一表、一规定(国家标准)两图、一表、一规定(国家标准)抗震设防区划图编制流程表抗震设防区划图编制流程表关于峰值加速度PGAPGA并非是描述地震动特性的理想参数。l常常与地震动的极高频成分相关,而由高频成分决定的()中个别尖锐峰值对结构反应的影响并不显著。l现有工程的基本自振周期大多在秒,五层左右的居住房屋约为秒,单层工业厂房可能在秒左右,高层建筑的自震周期更长。关于有效峰值加速度EPA和速度EPVEPA与结
7、构反应密切相关。采用EPA不受由高频分量控制的峰值加速度过大的影响。将临界阻尼比为5%的加速度和速度反应谱分别在周期秒和秒范围内取平均值,得SA和SV。有效峰值定义为:EPA=SAEPV=SV或EPV=SV(T=1秒)其中:为阻尼比加速度反应谱的平均放 大系数。中国地震动参数区划图(中国地震动参数区划图(2000)使用规定)使用规定(第三次修改稿)第三次修改稿)第一条根据中华人民共和国防震减灾法,为保证依法准确地使用本图,特制定本规定。第二条本图共有两张图件,图中分别以分区形式给出的地震动参数系指在类场地条件下、年超越概率,阻尼比为的有效峰值加速度()和反应谱特征周期值()。第三条本图参数可作
8、为制定防震减灾对策与规划、经济建设和国土利用规划的依据。第四条本图参数仅作为一般新建、改建和扩建建设工程的抗震设防要求。本图不能作为重大建设工程、可能产生严重次生灾害的建设工程、核电站和核设施工程的抗震设防要求。第五条在本图基础上必须进行专门工作确定地震动参数作为建设工程抗震设防要求的项目和地区如下:1)位于本图分区界线附近的新建、改建和扩建建设工程;2)地震研究程度较低或资料详细程度较差的地区;3)跨越不同工程地质单元的建设工程项目;4)有关法律、法规规定的其他建设工程项目。第六条严禁放大比例尺使用本图,或擅自篡改本图分区界线。第七条本图及其使用规定由中国地震局负责解释。我国抗震设计规范中地
9、震动参数的取值我国抗震设计规范中地震动参数的取值3.地震动参数区划图与烈度区划图的关系地震动参数区划图与烈度区划图的关系a.原则、方法基本相同,但结果的形态不同,在若干边界区、点,两者不能相匹配。b.地震动参数区划图增加了中间一档的参数值。c.因此,两者不能同时做为标准并存。d.不采用地震烈度区划图,不等于抛弃“地震烈度”做为抗震设防等级的实际应用!“地震烈度区划图”的使用与否和应用“地震设防烈度”设防等级不是一回事 地震安全性评价框图抗震设防概率水准抗震设防概率水准抗震设防要求抗震设防要求各国抗震规范对结构重要性的处理地震安全性评价地震安全性评价 根据对建设工程场地和场地根据对建设工程场地和
10、场地周围的地震地质环境分析,按周围的地震地质环境分析,按照工程设防的风险水准,给出照工程设防的风险水准,给出与工程抗震设防要求相应的地与工程抗震设防要求相应的地震烈度和地震动参数,以及场震烈度和地震动参数,以及场地的地震地质灾害预测结果。地的地震地质灾害预测结果。抗震设计规范抗震设计规范 建设工程达到抗震建设工程达到抗震设防要求所遵循的原则设防要求所遵循的原则和具体技术性规定。和具体技术性规定。地震反应谱:地震反应谱:earthquake response spectrum 在给定的地震动作用下,单质点弹性体系的最在给定的地震动作用下,单质点弹性体系的最大位移反应、速度反应或加速度反应随该体系
11、自振大位移反应、速度反应或加速度反应随该体系自振周期变化的曲线(以该体系的阻尼作为参数),用周期变化的曲线(以该体系的阻尼作为参数),用来计算结构在地震动作用下的内力和变形。来计算结构在地震动作用下的内力和变形。5.地震动参数区划图与地震动参数区划图与“安评安评”工作的关系工作的关系a.技术环节的衔接。应按统一原则修订“安评”技术规范b.“安评”工作的详细程度(按工作等级)不同。c.重要工程的抗震设防风险水准不同。(主要矛盾在于乙类建设工程抗震设防风险水准的选择)d.必须重视不同建筑结构的设计准则,不能都按50年63%、10%、3%提供结果。不是所有建筑物都按三级设防进行抗震设计。e.同一概率
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