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文档简介

1、地震前后水平位移监测结果地震前后水平位移监测结果(GPS)地震前后垂直位移监测结果地震前后垂直位移监测结果(GPS)地震引起大坝破坏地震引起大坝破坏(台中石岗台中石岗)地震引起埠地震引起埠丰桥断裂,丰桥断裂,河床抬高河床抬高8m,形成叠形成叠水水 (石岗石岗) 地震引起房屋倒塌地震引起房屋倒塌(台中石岗台中石岗) 地震引起桥梁断裂地震引起桥梁断裂(南投集集镇南投集集镇)地震引起稻田隆起地震引起稻田隆起(台中雾峰台中雾峰)地震引起操场隆起地震引起操场隆起(台中国小台中国小)5.2.2 震源机制和震源参数震源机制和震源参数 研究多个地震台的地震谱,可以确定出地震研究多个地震台的地震谱,可以确定出地

2、震发生的物理过程或发生的物理过程或 震源物理过程,一般称为震源震源物理过程,一般称为震源机制(机制(focal mechanism)。根据地震记录图,按)。根据地震记录图,按弹性变位理论进行复杂计算,还可以求出限定震弹性变位理论进行复杂计算,还可以求出限定震源物理过程的多个物理量,通称为震源参数源物理过程的多个物理量,通称为震源参数(sourse parameters)。)。n为使震源机制与各种波的初动分布的实际情况相为使震源机制与各种波的初动分布的实际情况相符,单力偶震源机制模式必须修正为双力偶模式,符,单力偶震源机制模式必须修正为双力偶模式,两节线上力偶错动方向相反,一为左旋另一为右旋。两

3、节线上力偶错动方向相反,一为左旋另一为右旋。实测的各种波的初动分布与按此模式理论推导出的实测的各种波的初动分布与按此模式理论推导出的完全一致。双力偶合成的最大最小主应力分别为压完全一致。双力偶合成的最大最小主应力分别为压(P)(P)和拉应力和拉应力(T)(T),在垂直于中间主应力的主平面内,在垂直于中间主应力的主平面内,它的作用方向与两节线夹角平分线一致。两节线是它的作用方向与两节线夹角平分线一致。两节线是两个最大剪应力的截面与这一平面的交线,这两个两个最大剪应力的截面与这一平面的交线,这两个截面也就是一对共轭剪切面。其中之一为产生地震截面也就是一对共轭剪切面。其中之一为产生地震的断层。但究竟

4、二者之中那一个是地震断层面,单的断层。但究竟二者之中那一个是地震断层面,单靠震源机制解是不能断定的,必须根据震中区地质靠震源机制解是不能断定的,必须根据震中区地质结构、地表错断方向和等震线的长轴方向等才能判结构、地表错断方向和等震线的长轴方向等才能判定定 参见图参见图5 5一一10(c)10(c)烈度人的感觉一般房屋其它现象考物理指标大多数房屋震害程度平均震害指数加速度/(CM/S2)(水平向)速度/(CM/S2)(水平向)I无感II室内个别静止中的人感觉III室内少数静止中的人感觉 门、窗轻微作悬挂物微动IV室内多数人感觉,少数人梦中惊醒 门窗作响悬挂物明显摆动,器皿作响V室内普遍感觉,室外

5、多数人感觉,多数人梦中惊醒门窗、屋顶、屋架颤 动作响,灰土掉落,抹灰出现微细裂缝不稳定器翻倒 31(2244)3(24)VI惊慌失措,仓惶逃出损坏个别砖瓦掉落、墙体微细裂缝00.10河岸和松软土上出现裂缝,饱和砂层出现喷砂冒水,地面上有的砖烟囱轻度裂缝、掉头 63(4589)6(59)VII大数多人仓惶逃出轻度破坏局部破坏、开裂,但不防碍使用0.110.30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 125(90177)13(1018)VIII摇晃颠簸,行走困难中等破坏结构受损,需要修理0.310.50干硬土上变有裂缝,大多数砖囱严重破坏 250(178353)25(193

6、5)IX坐立不稳,行动的人可能摔跤严重破坏墙体龟裂,局部倒塌,修复困难0.510.70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 500(354707)25(1935)X骑自行车的人会摔倒,处不稳状态的人会摔出几尺远,有抛起感倒塌大部倒塌,不堪修复0.710.90山崩和地震断裂出现,基岩上的拱桥破坏,大多数烟囱从根部破坏 1000(7081414) 100(72141)XI毁灭0.911.00地震断裂延续很长,山崩常见,基岩上的拱桥XII地面剧烈变化,山河改观 表52 中国地震烈度表(1980) 中国地震烈度表(中国地震烈度表(1980)使用说用使用说用 ()烈度()烈度

7、VI度,判定地震烈度以房屋震害为主,人的感觉仅供参考;度,判定地震烈度以房屋震害为主,人的感觉仅供参考;X度应度应结合建筑物或构筑物的破坏程度,并根据地表现象来确定;结合建筑物或构筑物的破坏程度,并根据地表现象来确定;XI、XII度的评定,度的评定,需要专门研究。需要专门研究。 ()()“一般房屋一般房屋”在在中国地震烈度表(中国地震烈度表(1980)中指土构架和土、石砖墙中指土构架和土、石砖墙构造的旧式房屋和单层或多层未经抗震设计的新式砖房。由于我国城市目前一般构造的旧式房屋和单层或多层未经抗震设计的新式砖房。由于我国城市目前一般都已设防,有的乡村也开始设防,烈度表中的都已设防,有的乡村也开

8、始设防,烈度表中的“一般房屋一般房屋”一般已不普遍,调查一般已不普遍,调查中应区别设防与不设防的房屋破坏程度对烈度的反映,给出合理的烈度值。对于中应区别设防与不设防的房屋破坏程度对烈度的反映,给出合理的烈度值。对于质量特别差或特别好的房屋,可根据具体情况,对表列各烈度的震害程度和震害质量特别差或特别好的房屋,可根据具体情况,对表列各烈度的震害程度和震害指数予以提高或降低。指数予以提高或降低。 ()()“人的感觉人的感觉”指平房内或楼房低层内人的感觉。指平房内或楼房低层内人的感觉。 ()表中震害指数是对上述()表中震害指数是对上述“一般房屋一般房屋”而言。而言。“完好完好”为,为,“毁灭毁灭”为

9、,为,中间按表列震害程度分级。平均震害指数是对所有房屋的震害指数的总平均值而中间按表列震害程度分级。平均震害指数是对所有房屋的震害指数的总平均值而言,可以用普查或抽查的方法确定之。言,可以用普查或抽查的方法确定之。 ()使用本表时可根据地区具体情况,作出临时的补充规定。()使用本表时可根据地区具体情况,作出临时的补充规定。 ()烟囱指工业或取暖用的锅炉房烟囱。()烟囱指工业或取暖用的锅炉房烟囱。 ()表中数量词的说明:个别:以下;少数:;多数:()表中数量词的说明:个别:以下;少数:;多数:;大多数:;普遍:以上。;大多数:;普遍:以上。 ()对重要的工业设施,如桥梁、重要车间、高层建筑、巷道

10、等,要进行专门()对重要的工业设施,如桥梁、重要车间、高层建筑、巷道等,要进行专门的调查,在调查中应结合设防情况进行评估。的调查,在调查中应结合设防情况进行评估。 n5.3 我国地震地质的基本特征我国地震地质的基本特征活跃的岩石圈动力环境活跃的岩石圈动力环境 我国大陆处于欧亚大陆的东部,是一个被周围我国大陆处于欧亚大陆的东部,是一个被周围板块挤压围限的区域,影响板内变形和运动状况的板块挤压围限的区域,影响板内变形和运动状况的边界动力环境十分复杂:边界动力环境十分复杂:(1 1)由印度板块与欧亚大陆在喜马拉雅一带的碰撞)由印度板块与欧亚大陆在喜马拉雅一带的碰撞及向亚洲内部的继续挤压;及向亚洲内部

11、的继续挤压;(2 2)西太平洋板块向亚洲大陆的俯冲与挤压;)西太平洋板块向亚洲大陆的俯冲与挤压;(3 3)菲律宾板块向西的俯冲和在台湾一带的汇聚;)菲律宾板块向西的俯冲和在台湾一带的汇聚;(4 4)日本海、东海东部冲绳海槽及南海盆地的弧后)日本海、东海东部冲绳海槽及南海盆地的弧后局部扩张。局部扩张。一种是地震预报,它是以地震发生前应变能积累一种是地震预报,它是以地震发生前应变能积累过程中地球物理场的变化而出现的前兆和历史地震活过程中地球物理场的变化而出现的前兆和历史地震活动规律为依据,以短期内准确预报出地震发生的时间、动规律为依据,以短期内准确预报出地震发生的时间、地点、强度为主要目标,以便人

12、员及时撤离或其他防地点、强度为主要目标,以便人员及时撤离或其他防范措施。其优点是可以避免重大人员伤亡,但缺点为范措施。其优点是可以避免重大人员伤亡,但缺点为即使预报准确,即使预报准确,如果建筑物没有进行防震设计或采取如果建筑物没有进行防震设计或采取抗震措施,仍然会造成局部或全部毁坏。抗震措施,仍然会造成局部或全部毁坏。n 另一种是地震工程途径,它是以地震地质和地震另一种是地震工程途径,它是以地震地质和地震活动规律研究所做出的地震发生时间、地点、强度、活动规律研究所做出的地震发生时间、地点、强度、频度的长期预报为依据,经济、安全频度的长期预报为依据,经济、安全而又合理地规定而又合理地规定新建工程

13、的抗震设防技术措施,使所兴建的工程能抗新建工程的抗震设防技术措施,使所兴建的工程能抗御未来发生的地震,御未来发生的地震,1957年编制了中国地震烈度区域划分图,以年编制了中国地震烈度区域划分图,以烈度作为地震危险性标志。当时评定各地基本烈度烈度作为地震危险性标志。当时评定各地基本烈度的两条主要原则是:的两条主要原则是: (1)曾经发生过地震的地区,同样强度的地震)曾经发生过地震的地区,同样强度的地震可以重演,或简称历史地震重演;可以重演,或简称历史地震重演; (2)地质构造(或地质特征)相同的地区,地)地质构造(或地质特征)相同的地区,地震活动也可能相同,或简称构造外推,同一构造地震活动也可能

14、相同,或简称构造外推,同一构造地震带可以发生相同强度的地震。震带可以发生相同强度的地震。1977年国家地震局又编制和发表了第二代地震区划年国家地震局又编制和发表了第二代地震区划图。该图绘制了我国各地未来图。该图绘制了我国各地未来100年内可能遭受的最大年内可能遭受的最大烈度,称为烈度,称为地震基本烈度地震基本烈度(在今后一个时期内(一般取(在今后一个时期内(一般取100年)在一定地点的一般场地条件下可能遇到的最大年)在一定地点的一般场地条件下可能遇到的最大烈度)。烈度)。n 编图原则是在总结地震地质背景、地震活动规律编图原则是在总结地震地质背景、地震活动规律的基础上充分考虑地震活动的时间非平稳

15、性(即平静期的基础上充分考虑地震活动的时间非平稳性(即平静期和活跃期之分)和空间非均匀性(强震发生于一定构造和活跃期之分)和空间非均匀性(强震发生于一定构造部位),明确确定某地未来百年内发生地震的危险性。部位),明确确定某地未来百年内发生地震的危险性。编图方法是先判定各地震区,编制出以最大可编图方法是先判定各地震区,编制出以最大可能震级为标志的地震活动区划图,再根据我国历史能震级为标志的地震活动区划图,再根据我国历史地震震级和震中烈度的经验关系,将各级地震危险地震震级和震中烈度的经验关系,将各级地震危险区换算成相应的震中烈度,地震影响烈度及其分布区换算成相应的震中烈度,地震影响烈度及其分布范围

16、,则可根据所在地震区、带的烈度衰减统计规范围,则可根据所在地震区、带的烈度衰减统计规律圈定。最终将全国区划为律圈定。最终将全国区划为X,IX,VIII,VII,VI及及VI类地震危险区。类地震危险区。n 1990年中国地震局编制了第三代中国地震烈度年中国地震局编制了第三代中国地震烈度区划图,将全国区划为区划图,将全国区划为XII, XI,X, IX,VIII,VII,VI及及VI类地震危险区。类地震危险区。n 2001年出版了中国地震动参数区划图年出版了中国地震动参数区划图GB18306-2001指未来可能发生破坏性地震的部位,其可能出指未来可能发生破坏性地震的部位,其可能出现的最大地震危险程

17、度用地震上限现的最大地震危险程度用地震上限Mu表示。表示。n 潜在震源区的划分是地震危险性概率分析中的潜在震源区的划分是地震危险性概率分析中的最重要的工作内容。它是反映场地所在地区地震地最重要的工作内容。它是反映场地所在地区地震地质条件、区域构造稳定性、历史大地震、近代小地质条件、区域构造稳定性、历史大地震、近代小地震的活动规律,以及其它地球物理场分布特征的基震的活动规律,以及其它地球物理场分布特征的基本标志,也是控制工程设计地震动参数的决定性因本标志,也是控制工程设计地震动参数的决定性因素,特别是场地周围大约素,特别是场地周围大约40km内潜在震源区,对地内潜在震源区,对地震的危险性最终计算

18、结果会产生相当敏感的影响。震的危险性最终计算结果会产生相当敏感的影响。地震活动性是指地震活动的时、空、强度和地震活动性是指地震活动的时、空、强度和频度的规律,即各地震区、带内各种大小的地震频度的规律,即各地震区、带内各种大小的地震在时空上的分布规律。地震活动性参数则是描述在时空上的分布规律。地震活动性参数则是描述潜在震源区地震危险性程度的指标。主要有上限潜在震源区地震危险性程度的指标。主要有上限震级震级Mu和起算震级和起算震级M0,震级,震级-频度关系式中的频度关系式中的b值和各级地震年发生率值和各级地震年发生率。M Mu u指潜在震源区可能发生的最大震级,当指潜在震源区可能发生的最大震级,当

19、潜在震源区距场点较近时,潜在震源区距场点较近时, M Mu u的取值对计算结的取值对计算结果影响较大。果影响较大。n 决定决定Mu主要根据历史地震资料和构造类比。主要根据历史地震资料和构造类比。n lgN=a-bMnN地震频数,地震频数,M震级,震级, a为地震总次数有关的统计为地震总次数有关的统计常数,常数,b值代表一个地震区或带内不同大小地震频值代表一个地震区或带内不同大小地震频数的比例关系,是数的比例关系,是lgN=a-bM曲线图上的斜率,曲线图上的斜率,b值值愈小震级较高的地震所占的比例愈大。是一个重要愈小震级较高的地震所占的比例愈大。是一个重要参量。参量。地震影响场是指地震在地表造成

20、的影响及其分布地震影响场是指地震在地表造成的影响及其分布状况,用地震烈度表示的影响场称做宏观影响场,是地状况,用地震烈度表示的影响场称做宏观影响场,是地震危险性分析中的重要资料之一。地震烈度的衰减与震震危险性分析中的重要资料之一。地震烈度的衰减与震级和震源距有关。级和震源距有关。我国缺乏近场强震加速度记录,所以一般采用胡我国缺乏近场强震加速度记录,所以一般采用胡笔贤建议的方法推求基岩峰值加速度的衰减关系式:首笔贤建议的方法推求基岩峰值加速度的衰减关系式:首先统计出当地地震烈度衰减公式(表先统计出当地地震烈度衰减公式(表5-7),再选择一),再选择一个构造条件比较接近,强震观测资料丰富,且区内烈

21、度个构造条件比较接近,强震观测资料丰富,且区内烈度衰减公式和基岩峰值加速度衰减公式均已具备的地区作衰减公式和基岩峰值加速度衰减公式均已具备的地区作为参考区。为参考区。(1)地面破坏效应)地面破坏效应:破坏性地震如果震源较浅,破坏性地震如果震源较浅,断层错动可以直达地表造成地表错断,对建于其上断层错动可以直达地表造成地表错断,对建于其上的房屋、大坝、道路、管线等造成直接破坏。的房屋、大坝、道路、管线等造成直接破坏。n (2)地基失效:如果建筑物地基强度很低或地)地基失效:如果建筑物地基强度很低或地震动加速度很大,就会导致地基承载力的下降、丧震动加速度很大,就会导致地基承载力的下降、丧失以至变位、

22、移动,由此造成的建筑物破坏即属地失以至变位、移动,由此造成的建筑物破坏即属地基失效造成的破坏。基失效造成的破坏。n (3)斜坡破坏效应)斜坡破坏效应n 斜坡破坏效应包括地震诱发的滑坡、崩塌和泥石斜坡破坏效应包括地震诱发的滑坡、崩塌和泥石流。流。萨尔瓦多地震引发泥石流萨尔瓦多地震引发泥石流1200多人遇难多人遇难 n 高层建筑物自由振动周期较长,受到振幅小高层建筑物自由振动周期较长,受到振幅小但周期相近的地面振动作用即产生共振,共振使但周期相近的地面振动作用即产生共振,共振使建筑物顶部加速度被放大,使上层的最大位移有建筑物顶部加速度被放大,使上层的最大位移有时可达时可达20cm20cm以上,这样

23、大的位移当然会使建筑物以上,这样大的位移当然会使建筑物遭到损坏。遭到损坏。 在长周期地面振动作用下,顶部的加在长周期地面振动作用下,顶部的加速度大于地面的加速度,这个差别和建筑物的变速度大于地面的加速度,这个差别和建筑物的变形随地面振动的周期的增大而减小。形随地面振动的周期的增大而减小。n (3) (3) 持续时间持续时间 不同地震持续时间持续时间变化较大,变化不同地震持续时间持续时间变化较大,变化在几秒至数十秒。时间长者破坏性大,短者破坏在几秒至数十秒。时间长者破坏性大,短者破坏性小。性小。 场地条件一般指局部地形地质条件,如近地表场地条件一般指局部地形地质条件,如近地表几十米至几百米内的地

24、基土石性质、地下水水位等几十米至几百米内的地基土石性质、地下水水位等水文地质条件,微地形以及有无断层破碎带等。水文地质条件,微地形以及有无断层破碎带等。巨厚冲积层上低加速度的远震可以使高层或其巨厚冲积层上低加速度的远震可以使高层或其它长周期建筑物遭到破坏。引起破坏的主要原因是它长周期建筑物遭到破坏。引起破坏的主要原因是共振,这类自由震动长周期的结构在厚层冲积层上共振,这类自由震动长周期的结构在厚层冲积层上易于产生共振则表明厚层冲积层上地表震动周期往易于产生共振则表明厚层冲积层上地表震动周期往往比较长。往比较长。土层的卓越周期土层的卓越周期T T可由表土层剪切振动微分方可由表土层剪切振动微分方程

25、导出程导出:T=4H/V:T=4H/VS Sn 式中式中H H为土层厚度,为土层厚度, V VS S该表层土的剪切波速度,该表层土的剪切波速度,显然层厚越大,剪切波速度低,卓越周期就越长。显然层厚越大,剪切波速度低,卓越周期就越长。n 巨厚冲积层因为不同性质土层叠置,所以其巨厚冲积层因为不同性质土层叠置,所以其卓越周期没有较薄的单一土层显著,但其卓越周期卓越周期没有较薄的单一土层显著,但其卓越周期显著偏长,因之能引起木结构及高层建筑共振而破显著偏长,因之能引起木结构及高层建筑共振而破坏。坏。突出孤立的地形使地震动加强,低洼沟谷使地震动突出孤立的地形使地震动加强,低洼沟谷使地震动减弱。其原因可用

26、山体或山体内体波多次反射来解释。减弱。其原因可用山体或山体内体波多次反射来解释。其中位移放大最明显,可达其中位移放大最明显,可达7倍,速度放大倍,速度放大3-4倍,加速倍,加速度放大一般不超过度放大一般不超过2倍。倍。(1)强烈液化引起的喷水冒沙往往导致地裂缝、位)强烈液化引起的喷水冒沙往往导致地裂缝、位错、滑坡、不均匀沉降等地基失效现象,从而加剧建筑错、滑坡、不均匀沉降等地基失效现象,从而加剧建筑物的震害。物的震害。n(2)但当地表)但当地表2-3m内有较密实的粘土层,能成为荷载内有较密实的粘土层,能成为荷载小而基础浅的结构物稳定持力层时,在其下伏层砂土液小而基础浅的结构物稳定持力层时,在其

27、下伏层砂土液化后,此层仍具有一定强度以支承结构物传来的荷载,化后,此层仍具有一定强度以支承结构物传来的荷载,此时砂土液化作用却可起隔震作用,使地下强烈震动不此时砂土液化作用却可起隔震作用,使地下强烈震动不再能传至地表。再能传至地表。区划方法是将场地划分为边长区划方法是将场地划分为边长3002000m的方格,每格的方格,每格内应有一代表性地层剖面和地下水埋深资科。然后根据内应有一代表性地层剖面和地下水埋深资科。然后根据地基土层的地震刚度地基土层的地震刚度(弹性坡传播速度与密度之积弹性坡传播速度与密度之积)、地、地下水位的深浅和土层共振特性的不同,确定每格内的烈下水位的深浅和土层共振特性的不同,确

28、定每格内的烈度增量值。度增量值。认识到地面震动的频谱特征对建筑物因共振而破坏认识到地面震动的频谱特征对建筑物因共振而破坏的重要作用,自上世纪的重要作用,自上世纪50年代就兴起了结构抗震设计的年代就兴起了结构抗震设计的反应谱理论。它假定结构为单质点弹性体,作用于其基反应谱理论。它假定结构为单质点弹性体,作用于其基底的地震运动则简化为简谐振动,此时结构系统的动力底的地震运动则简化为简谐振动,此时结构系统的动力反应不仅决定于地面运动的最大加速度和频谱特征,还反应不仅决定于地面运动的最大加速度和频谱特征,还取决于结构物本身的动力特性,主要是结构的自振周期取决于结构物本身的动力特性,主要是结构的自振周期

29、(T)和阻尼比和阻尼比()。选择对抗震设计有利的场地和地基是抗震设计选择对抗震设计有利的场地和地基是抗震设计中最重要的一环。最主要的有:中最重要的一环。最主要的有:n (1)尽可能避开产生强烈地基失效及其它加重震尽可能避开产生强烈地基失效及其它加重震害地面效应的场地或地基,属于这类场地或地基的害地面效应的场地或地基,属于这类场地或地基的主要有:活断层带,可能产生地震液化的砂层或强主要有:活断层带,可能产生地震液化的砂层或强烈沉降的淤泥层,厚填土层,可能产生不均匀沉降烈沉降的淤泥层,厚填土层,可能产生不均匀沉降的地基以及可能受地震引起的崩塌、滑坡等斜坡效的地基以及可能受地震引起的崩塌、滑坡等斜坡

30、效应影响的地区,如陡山坡、斜坡及河坎旁。应影响的地区,如陡山坡、斜坡及河坎旁。(2)(2)考虑到地基土石的卓越周期和建筑物的自考虑到地基土石的卓越周期和建筑物的自振周期,尽可能避免结构与地基土石之间产生共振。振周期,尽可能避免结构与地基土石之间产生共振。也就是自振周期长的建筑物尽可能不建在深厚松软也就是自振周期长的建筑物尽可能不建在深厚松软沉积之上,而刚性建筑物则不建于卓越周期短的地沉积之上,而刚性建筑物则不建于卓越周期短的地基上。基上。(3)(3)岩溶地区地下不深处有大溶洞,地震时可岩溶地区地下不深处有大溶洞,地震时可能塌陷的地区不宜作为场地。能塌陷的地区不宜作为场地。n (4)(4)避免以

31、加重震害的孤立突出地形作为建筑避免以加重震害的孤立突出地形作为建筑场地。场地。对抗震有利的场地条件是:地形开阔平坦;基对抗震有利的场地条件是:地形开阔平坦;基岩地区岩性均一坚硬或上有较薄的覆盖层;若为较岩地区岩性均一坚硬或上有较薄的覆盖层;若为较厚的覆盖层则应较密实;地下水埋藏较深;崩塌、厚的覆盖层则应较密实;地下水埋藏较深;崩塌、滑波泥石流等不发育。滑波泥石流等不发育。场地如已选定,即应根据详细查明的场地内地场地如已选定,即应根据详细查明的场地内地质条件,为各类不同建筑物选择适宜的持力层和基质条件,为各类不同建筑物选择适宜的持力层和基础方案。例如守屋喜久夫础方案。例如守屋喜久夫(1977)根

32、据地震资料和震根据地震资料和震害之间关系的研究,预测了日本各大城市基础不同、害之间关系的研究,预测了日本各大城市基础不同、持力层不同的各类建筑物的震害情况,从而为防震持力层不同的各类建筑物的震害情况,从而为防震设计提供持力层和基础选择方面的对策,其典型实设计提供持力层和基础选择方面的对策,其典型实例如图例如图5-53。2减轻重量、降低重心,加强整体性使各部分、各减轻重量、降低重心,加强整体性使各部分、各构件之间有足够的刚度和强度。构件之间有足够的刚度和强度。n 一般砖石承重墙抗拉或抗剪强度较低,抗震性能较一般砖石承重墙抗拉或抗剪强度较低,抗震性能较差,但在我国目前情况下却应用最为广泛,对其破坏

33、方差,但在我国目前情况下却应用最为广泛,对其破坏方式及抗震措施的研究极为重要。与水平振动力方向平行式及抗震措施的研究极为重要。与水平振动力方向平行的砖石承重墙是承担地震力的主要构件。在地震作用下的砖石承重墙是承担地震力的主要构件。在地震作用下最早出现的破坏是在下层墙体出现斜裂缝或交叉裂缝,最早出现的破坏是在下层墙体出现斜裂缝或交叉裂缝,继而部分式全墙倒塌引起楼板或屋顶陷落。一般认为斜继而部分式全墙倒塌引起楼板或屋顶陷落。一般认为斜裂缝或交叉裂缝属剪裂缝,但仔细观察可以发现裂缝主裂缝或交叉裂缝属剪裂缝,但仔细观察可以发现裂缝主要是追踪砌缝产生的,剪断砖石者极为少见,所以应属要是追踪砌缝产生的,剪

34、断砖石者极为少见,所以应属受反复水平剪切变形产生的次生拉应力所造成的破坏,受反复水平剪切变形产生的次生拉应力所造成的破坏,且愈是灰缝强度低则震害愈烈。如我国云南龙陵地震时,且愈是灰缝强度低则震害愈烈。如我国云南龙陵地震时,有些地区因为砖石结构,灰缝均用石灰而不用水泥,因有些地区因为砖石结构,灰缝均用石灰而不用水泥,因而震害特别严重。而震害特别严重。所以改善砌体方式及提高灰缝强度以增强抗拉所以改善砌体方式及提高灰缝强度以增强抗拉强度,是这类结构抗层的主要措施。强度,是这类结构抗层的主要措施。n 钢筋混凝土框架结构抗震性能良好。但也有承钢筋混凝土框架结构抗震性能良好。但也有承重柱薄弱环节破坏的例子

35、。底层角柱承受两个主轴重柱薄弱环节破坏的例子。底层角柱承受两个主轴方向的地震荷载,如果强度不足,其破坏的可能性方向的地震荷载,如果强度不足,其破坏的可能性最大。破坏多产生于柱脚,且往往是混凝土扭裂或最大。破坏多产生于柱脚,且往往是混凝土扭裂或弯裂继之破碎,之后钢筋压弯,最后柱顶破坏。其弯裂继之破碎,之后钢筋压弯,最后柱顶破坏。其主要抗震措施是增加角柱配筋和加强柱的箍筋以增主要抗震措施是增加角柱配筋和加强柱的箍筋以增加抗弯抗扭性能。加抗弯抗扭性能。木构架承重的房屋,粱柱之间的连接点往往为木构架承重的房屋,粱柱之间的连接点往往为榫接,柱子往往浮搁在柱脚石上。这些都是整体性榫接,柱子往往浮搁在柱脚石

36、上。这些都是整体性不足的薄弱环节,其侧向刚度很差,地震时极易发不足的薄弱环节,其侧向刚度很差,地震时极易发生倾斜,倾斜严重时榫接处会发生拔榫以致散架落生倾斜,倾斜严重时榫接处会发生拔榫以致散架落顶,木柱也易从柱脚石上滑落。其抗震措施主要是顶,木柱也易从柱脚石上滑落。其抗震措施主要是加强刚度和整体性。其主要措施有如下几点:加强刚度和整体性。其主要措施有如下几点:n (1)屋架屋架(梁梁)与柱的连接处,除柱顶用榫还应加与柱的连接处,除柱顶用榫还应加角撑角撑(斜撑斜撑)或夹板或夹板(图图5-54)。n (2)增加剪刀撑增加剪刀撑(图图5-55)或设柱间支撑或柱间砌实或设柱间支撑或柱间砌实心墙以保证必

37、要的纵向刚度。心墙以保证必要的纵向刚度。(3) 木柱柱脚宜用铁件与基础固定,连接宜用螺木柱柱脚宜用铁件与基础固定,连接宜用螺栓。栓。n (4) 所有连接的支撑、斜呈撑、夹板等均应用螺所有连接的支撑、斜呈撑、夹板等均应用螺栓连接,不宜用钉结合。栓连接,不宜用钉结合。n 砖混结构是我国目前采用极广的结构。预制混砖混结构是我国目前采用极广的结构。预制混凝土楼盖板往往浮搁于承重墙上,支承长度也不足,凝土楼盖板往往浮搁于承重墙上,支承长度也不足,所以整体性很差,受震时地震惯性力相对集中于楼所以整体性很差,受震时地震惯性力相对集中于楼板处,各楼、盖板相推挤碰撞、移动错位,外侧的板处,各楼、盖板相推挤碰撞、移动错位,外侧的预制板撞击墙壁,使之外突,使支承长度减小,最预制板撞击墙壁,使之外突,使支承长度减

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