工程结构抗震技术超全面课件

第1

讲地震灾害及其工程防御2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御2地震的危害性

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空前的灾难

2008年5月12日14时28分，一场8.0级特大地震袭击了四川、陕西、甘肃等广大地区。大地震持续了大约100秒，却造成了空前的灾难：

死亡69197人，失踪18222人，受伤374176人；

直接经济损失达8451亿元人民币；

山崩地裂，江河改观，生态环境遭到极大破坏；

建筑物和基础设施损毁严重，间接经济损失和社会影响难以估量；

。。。。。。2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御3地震的危害性

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家园被毁地震前的北川县城地震后的北川县城2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御4地震的危害性

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家园被毁地震前的映秀镇地震后的映秀镇2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御5地震的危害性

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山体滑坡北川县陈家坝乡太洪村地震前的太洪村2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御6地震的危害性

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山体滑坡平武县平通镇牛飞村2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御7地震的危害性

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山体滑坡汶川地震中发生了什么事情？--山体滑坡王家岩滑坡新北川中学滑坡老县城新县城2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御8地震的危害性

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山体滑坡汶川地震中发生了什么事情？--山体滑坡1600人死亡！

老县城2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御9地震的危害性

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山体滑坡汶川地震中发生了什么事情？--山体滑坡906人死亡！

新北川中学岩崩2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御10地震的危害性

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建筑物破坏北川县城汶川县映秀震都江堰市青川县城2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御11地震的危害性

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建筑物破坏北川县陈家坝乡什邡市红白镇绵竹市汉旺镇平武县平通镇2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御12地震的危害性

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建筑物破坏彭州市白鹿中心学校2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御13地震的危害性

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建筑物破坏都江堰市新建小学都江堰市聚源中学都江堰市中医院2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御14地震的危害性

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桥梁破坏百花大桥2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御15地震的危害性

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桥梁破坏小鱼洞大桥2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御16地震的危害性

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桥梁破坏都汶公路上的桥梁映秀镇顺河大桥庙子坪岷江大桥映秀岷江大桥2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御17地震的危害性

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隧道破坏龙池隧道2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御18地震的危害性

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隧道破坏龙洞子隧道2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御19地震的危害性

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道路破坏2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御20地震的危害性

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通讯设施破坏都江堰市2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御21地震的危害性

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给水设施破坏2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御22地震的危害性

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水库震害安县丰收水库2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御23地震的危害性

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地面破坏都江堰市龙池镇2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御24地震的危害性

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人员伤亡242023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御25汶川地震震害的几点启示

地震灾害目前是无法避免的。

=>

地震预报技术还不成熟。。。

地震对人类的危害是巨大的。

=>人员伤亡、财富损失、社会秩序。。。

土木工程的破坏是震害形成的主要原因。

=>建筑、桥梁、基础设施。。。

现代工程结构仍然无法完全抵御地震作用。

=>合理设防可以极大地减轻工程结构的地震破坏！

防震减灾任重道远。=>土木工程师的作用是。。。2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御26结论地震灾害的主要属性是土木工程灾害！如此说来，土木工程师不是大有作为吗？2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御27

土木工程给人类带来了无限的文明，同时也给人类带来了无尽的灾难。这个灾难就是土木工程灾害！2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御28地震的危害性时间地点M死亡人数时间地点M死亡人数1905.04.041906.04.181920.12.161923.09.011927.03.071933.03.021935.05.301939.01.251939.12.261946.12.201948.06.281952.07.211960.02.29克什米尔美国旧金山中国海原日本关东日本丹后日本三陆冲巴基斯坦智利土耳其日本南海道冲日本福井美国加州摩洛哥8.68.38.68.37.98.97.58.37.98.47.37.75.61.9万7万余20万余10万死，4万不明3千3千3万3万2.3万千余千余10人1.2万1960.05.221964.03.281964.06.161970.05.311971.02.091972.04.101972.12.231975.02.041976.07.281989.10.181994.01.171995.01.171999.08.171999.09.21智利美国阿拉斯加日本新舄秘鲁美国加州伊朗马拉瓜中国海城中国唐山美国加州美国加州日本兵库县土耳其台湾集集镇8.37.97.47.76.67.06.57.07.66.96.77.27.47.6日本死120人130人26人4万65人1.7万1万1.3万24万63人57人5438人1.7万余2千余人二十世纪部分强震死亡人数2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御29地震发生的地点是有规律的。。。环太平洋地震带：从南美洲西部海岸起，经北美西部海岸、阿拉斯加南岸、阿留申群岛，转向西南至日本列岛，然后分成两支，西支经我国台湾省，菲律宾、印度尼西亚至新几内亚；东支经马里亚纳群岛至新几内亚；两支汇合后，经所罗门到汤加，突然向南到新西兰。这个地震带的地震活动最强，全球约75％左右的地震都发生于此地震带内。亚欧地震带：东起环太平洋地震带的新几内亚，经印度尼西亚的南部和西部、缅甸，而进入我国西南部和西部与印度北部，再经伊朗、土耳其、希腊、意大利南部等地中海地区和非洲北部，至太平洋亚速尔群岛。全世界地震总数的22%左右发生于此地震带内。2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御30地震的危害性

全世界每年发生地震100万次左右，但大部分为无感地震，不会造成危害。每年平均有几百次破坏较轻微的地震，灾情惨重的地震约20次。据统计，二十世纪有200多万人死于地震，而地球强烈震动的时间总计不超过1小时！2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御31中国的地震形势与灾害情况如何？2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御32世界死亡人数最多的十大地震时间地点震级死伤人数原因1556.01.23中国陕西华县>8.0死83万人2004.12.26印尼苏门答腊9.0死283106海啸1976.07.28中国河北唐山7.8死24.2万人，伤16.4万人1138.08.09叙利亚Aleppo-死23万人856.12.22伊朗Damghan-死20万人1927.05.22中国7.9死20万人巨大断裂1920.12.16中国宁夏海原7.8死20万人断裂、滑坡893.03.23伊朗Ardabil-死15万人1923.09.01日本关东7.9死14.3万人大火1948.10.05前苏联土库曼斯坦7.3死11万人资料来源：美国地质调查局（USGS）2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御33中国陕西关中大地震

嘉靖三十四年十二月壬寅，是日山西、陕西、河南同时地震，声如雷，鸡犬鸣吠。陕西渭南、华洲、朝邑、三原等处和山西蒲州等处尤甚，或裂泉涌，中有鱼物；或城廓房屋陷入地中，或平地灾成山阜；或一日连震数次，或累日震不止。河渭泛涨，华岳、终南山鸣，河壅数日。压死官吏军民奏报有名者八十二万有余，其不知名未经奏报者复不可数计。摘自《明嘉靖实录》2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御341949-1969年死亡人数与地震次数资料来源：胡聿贤著《地震工程学》国家死亡人数地震次数国家死亡人数地震次数阿根廷51008伊朗750029智利2800032意大利180015中国15900017日本1580035厄瓜多尔550011巴基斯坦400005希腊150047土耳其4640054印度65006苏联1500022023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御352023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御36中国的地震区和地震带

全国共分为10个地震区，其中包括23个地震亚区。地震活动主要分布在23条地震带上。2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御37

台湾地震带。──大板块边缘地震带西藏南部地震带。──

大板块边缘地震带中枢地震带。──

板块内地震带华北地震带。──板块内地震带郯城-庐江地震带。──板块内地震带五大地震带：中国的地震区和地震带2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御38

东南地震区。包括台湾地震区、南海地震区、华南地震区东南沿海地震亚区。──

属于环太平洋地震带西部地震区。包括青藏高原南、中、北部地震区和新疆中、北部地震区。──

属于亚欧地震带华北地震区。包括阴山、燕山亚区（北缘）、许昌-

淮南地震带（南缘）、营口-郯城地震带（东缘）、山西亚区（西缘）。──

典型板块内部地震区三大地震区：中国的地震区和地震带2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御39结论

中国的地震活动性强。

=>

频度高、强度大、震源浅、分布广。

中国是世界上地震灾害最严重的国家。

=>人员损失据世界之首。

中国的土木建筑工程量大面广、抗震性能差异巨大。

=>土木工程师责任重大。2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御40

地震的发生不以人的意志为转移

给人类带来了空前灾难我们应该怎么办？2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御41减轻地震灾害的对策

不让地震发生或选择发生地点？

=>目前的技术做不到！

切断地震传播的途径？

=>目前的技术做不到！

搬离地震区？

=>地球太拥挤，无法实现！

地震预测预报？

=>目前技术还不成熟，成熟后仍无法避免地震灾害！

工程抗震设防？

=>目前可实现的最有效的对策！

震后应急救灾？

=>控制灾害进一步扩大的对策！2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御42结论

工程抗震设防是减轻地震灾害和损失的行之有效的措施！！！这可是土木工程师的职责啊！2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御43

1986年日本东京发生的6.2级地震为一城市直下型地震，上千万人口的东京市只死亡2人，整个城市几乎未遭到破坏。事例一：

1995年发生于日本第二大港神户市的6.9级地震却导致近十万栋房屋毁坏、5500人死亡和约1000亿美元的经济损失。

原因：东京市对工程抗震设防非常重视，长期以来一直致力于把东京建设成为能够抵御8级大地震的城市。事例二：

原因：神户市对工程抗震设防掉以轻心，低估了该地区的地震危险性。2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御441988年前苏联的亚美尼亚共和国发生的6.8级地震，使位于震中附近的斯皮塔克（Spitak）全城变成废墟，距离震中40公里的列宁纳坎（Leninaken）市约有80%的建筑毁坏，更远的基洛伐克（Kirovaken）市也有将近一半的建筑物倒塌或严重破坏。地震中总的死亡人数达4~5万人。事例三：

原因：前苏联政府，特别是城市规划部门和建设部门，在缺乏资金的情况下把该地区多层建筑的抗震设防标准一律从Ⅸ度降低到Ⅶ度，致使这些建筑物在地震中大量直落倒塌。2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御45

震害经验反复证明：哪个地区重视工程抗震设防，设防标准制定得高，遭遇地震时损失就小；反之，地震损失就大。2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御46工程抗震设防的目的

通过抗震设防，减轻建筑的破坏，避免人员死亡，减轻经济损失。2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御47问题

是不是地震区内工程结构和设施、设备的抗震设防标准制订得越高越好呢？

2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御48抗震设防标准的决策

对工程进行抗震设防，就意味着增加建设投资。设防标准制订得越高，需要增加的投资就越大。这些增加的投资只有在工程遭遇设防地震时才能见到效益。如果设防工程在服役期内没有遭到期望强度及其以上的地震的袭击，投入的设防费用无疑是一笔巨大的浪费。

2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御49对策多级抗震设防思想！2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御50抗震设防目标

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可继续使用。

当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用。

当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。简称为：“小震不坏，中震可修，大震不倒”。2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御51实施过程三水准设计目标、两阶段设计步骤。2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御52三水准的地震作用水平

多遇地震：50年超越概率为63.2%的地震，重现期为50年；

基本地震：50年超越概率为10%的地震，重现期为475年；

罕遇地震：50年超越概率为2~3%的地震，重现期平均约为2000年。设防地震2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御53三水准设防对建筑性能的要求

小震不坏：要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算要求及建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值；

中震可修：要求建筑结构具有相当的延性能力（变形能力），不发生不可修复的脆性破坏；

大震不倒：要求建筑结构具有足够的变形能力，其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御54两阶段设计步骤

第一阶段：对绝大多数结构进行多遇地震作用下的结构和构件承载力验算和结构弹性变形演算。在此基础上对各类结构按规定要求采取抗震措施；

第二阶段：对一些规范规定的结构进行大震作用下的弹塑性变形验算；有特殊要求的建筑、地震易倒塌的建筑、有明显薄弱层的建筑，不规则的建筑等。2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御55抗震设防的范围

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；

抗震设防烈度为6、7、8、9度地区建筑工程的抗震设计及隔震、消能减震设计，应按《建筑抗震设计规范》的规定执行；

抗震设防烈度大于9度地区的建筑和行业有特殊要求的工业建筑，其抗震设计应按有关专门规定执行。2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御56抗震设防的法律依据

《中华人民共和国防震减灾法》(1997年12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)第十七条新建、扩建、改建建设工程，必须达到抗震设防要求。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抗震设计，并按照抗震设计进行施工。第四十五条违反本法规定，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照职责权限责令改正，处一万元以上十万元以下的罚款：（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。2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御57抗震设防分类

国家技术监督局和建设部在1995年4月19日公布了《建筑抗震设防分类标准》GB50223。

该标准主要以地震中和地震后房屋的损坏对社会和经济产生的影响的程度大小，将建筑分成4个抗震设防类别。

国家质量监督检验检疫总局和建设部在2001年7月20日公布了《建筑抗震设计规范》GB50011-2001。该规范对上面标准作了修改。抗震次要建筑丁类

除甲乙丁类以外的一般建筑丙类

地震时使用功能不能中断需尽快恢复的建筑乙类

重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑甲类

设防分类2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御58抗震设防措施专题一：地震灾害及其工程防御

抗震措施:除结构地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施。

抗震构造措施：一般不须计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但抗震设防烈度为6度时不应降低丁类应符合本地区抗震设防烈度度的要求丙类一般情况下，当抗震设防烈度为6-8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高1度的要求；当9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求，对较小的乙类建筑，当其结构改用抗震性能较好的结构类型时，应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施乙类当抗震设防烈度为6-8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高1度的要求；当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求甲类抗震措施较小乙类建筑指：工矿企业的变电所、空压站以及城市供水水源的泵房等。抗震性能较好的结构类型指：钢筋混凝土结构或钢结构。2023/3/9第1讲地震灾害及其工程防御59抗震设计规范的历史沿革

1959年，地震区建筑规范（草案），刘恢先主持完成；

1964年，地震区建筑设计规范（草案），刘恢先主持完成；

1974年，工业与民用建筑抗震设计规范，TJ11-74；

1978年，工业与民用建筑抗震设计规范，TJ11-78；

1989年，建筑抗震设计规范，GBJ11-89；

2001年，建筑抗震设计规范，GB50011-2001；未公布未公布试行

2010年，建筑抗震设计规范，GB50011-2010.第2

讲地震的工程特征与结构概念设计2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计61地震基本知识

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理论基础

地震是指因地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起的地球表层的振动。

理论基础

大陆漂移说、海底扩张说、板块构造说。

类型

构造地震（占所有地震的99%）；火山地震；塌落地震。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计62地震基本知识

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全球六大板块欧亚板块太平洋板块美洲板块非洲板块印澳板块南极板块2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计63地震基本知识

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构造地震的成因2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计64地震基本知识

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断层走滑断层逆断层正断层走滑断层正断层逆断层2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计65地震基本知识

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几个概念震源：

地壳深处地震能源首先辐射出地震波的那个点。震中：

震源在地表的投影。震源深度：震源至地面的垂直距离。震中距：从地表任一点到震中的距离。浅源地震:震源深度在70km内;中源地震:震源深度在70-300km内;深源地震:震源深度大于300km.地方震:震中距在100km内;近震:震中距在100-1000km内;远震:震中距超过1000km.2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计66地震基本知识

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地震波体波：

P波（纵波）：震源向外传递的压缩波，质点的振动方向与波的前进方向一致，一般表现出周期短、振幅小的特点。

S波（横波）：由震源向外传递的剪切波，质点的振动方向与波的前进方向垂直，一般表现出周期长、振幅大的特点。面波：

瑞雷波：体波到达地表面后反射叠加而形成，在震中附近并不出现。质点仅在竖直平面内运动，其轨迹为逆进椭圆。

洛夫波：表面覆盖着一松软水平覆盖层的半无限空间中产生的SH型面波。质点沿水平方向振动，与波传播方向垂直。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计67地震基本知识

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地震波

一次典型的地震波记录图，首先到达的是纵波（P波），继而横波（S波），面波最后到达。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计68地震基本知识

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地震震级1935年，美国人里克特（Richter）首先提出震级这一概念。里氏震级ML：

采用伍德—安德森地震仪获得的地震记录，相当于只依据短周期的地震动分量（0.1~0.5秒）来定义震级，适用于南加州地区。面波震级MS：

依据3~20秒的面波地震动确定震级，不能用于深源地震。体波震级Mb：

依据1秒左右的体波地震动确定震级。

不论采用什么震级，其精度都不太高。由于地震波传播途径的差异，同一地震在不同地点确定的震级常常不同，差别常达0.5左右，有时甚至超过1.0。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计69地震基本知识

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地震震级

震级越高，表明地震释放出的能量越大；震级相差一级，能量相差约32倍；相差二级，能量相差1000倍。

一次6级地震释放出来的能量相当于爆炸一颗两万吨级的原子弹。震级与能量的关系:2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计70地震基本知识

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地震震级微震---2级以下。人感觉不到有感地震---2-4级人有感觉破坏性地震---5级以上有破坏强烈地震---7级以上有破坏特大地震---8级以上有破坏

由于震源深浅、震中距大小等不同，地震造成的破坏也不同。震级大，破坏力不一定大；震级小，破坏力不一定就小。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计71地震基本知识

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地震烈度

地震烈度（Intensity）是指某一地区的地面和各人工建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。

地震烈度可以用来对震害进行简便估计、提供一种宏观尺度描述地震影响的大小和作为一种粗略而简便的指标使用。

影响地震烈度的要素：震级、震源深度、震中距、地质结构、建筑物。

评定地震烈度的标准是地震烈度表。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计72地震基本知识

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地震烈度表

早在1564年欧洲就出现过具有地震烈度含义的等级划分，但直到1874年才由西伯格最先提出接近现在常用的地震烈度表的形式。地震烈度都是按照宏观现象评定的，被引用的宏观现象包括人的感觉、结构物的破坏，以及地表现象。中国目前使用的是2008年修订的地震烈度表。比较著名的地震烈度表有默卡尼、MM、MSK等。全世界使用的基本上是12等级划分的烈度表，只有日本仍然采用从0到7的八度划分的烈度表。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计73中国地震烈度表(GB/T17742-2008)地震烈度人的感觉房屋震害类型震害程度平均震害指数其他震害现象水平向地震动参数峰值加速度m/s2峰值速度m/sⅢ室内少数静止中的人有感觉-门、窗轻微作响-悬挂物微动--Ⅳ室内多数人、室外少数人有感觉，少数人梦中惊醒-门、窗作响-悬挂物明显摆动，器皿作响--Ⅴ室内绝大多数、室外多数人有感觉，多数人梦中惊醒-门窗、屋顶、屋架颤动作响,灰土掉落,个别房屋墙体抹灰出现细微裂缝,个别屋顶烟囱掉转-悬挂物大幅度晃动，不稳定器物摇动或翻倒0.31(0.22~0.44)0.03(0.02~0.04)Ⅵ多数人站立不稳，少数人惊逃户外悬挂物大幅度晃动，不稳定器物摇动或翻倒A少数中等破坏,多数轻微破坏和/或基本完好B个别中等破坏,少数轻微破坏,多数基本完好个别轻微破坏,大多数基本完好C0.00~0.110.63(0.45~0.89)0.06(0.05~0.09)0.00~0.08Ⅰ无感------Ⅱ室内个别静止中的人有感觉------物体从架子上掉落;河岸出现塌方,饱和砂层常见喷水冒砂,松软土地上地裂缝较多;大多数独立砖烟囱中等破坏A少数严重破坏和/或毁坏,多数中等和/或轻微破坏B少数中等破坏,多数轻微破坏和/或基本完好少数中等和/或轻微破坏,多数基本完好C0.09~0.311.25(0.90~1.77)0.13(0.10~0.18)0.07~0.22大多数人惊逃户外,骑自行车的人有感觉,行驶中的汽车驾乘人员有感觉ⅦⅧABC少数严重和/或中等破坏,多数轻微破坏个别毁坏,少数严重破坏,多数中等和/或轻微破坏少数毁坏,多数严重和/或中等破坏多数人摇晃颠簸,行走困难0.20~0.400.29~0.51干硬土上出现裂缝,饱和砂层绝大多数喷砂冒水;大多数独立烟囱严重破坏2.50(1.78~3.53)0.25(0.19~0.35)ⅨABC少数毁坏和/或严重破坏,多数中等和/或轻微破坏少数毁坏,多数严重和/或中等破坏多数严重或/和毁坏多数人摇晃颠簸,行走困难0.38~0.600.49~0.71干硬土上多处出现裂缝,可见基岩裂缝、错动,滑坡、塌方常见;独立砖烟囱多数倒塌5.00(3.54~7.07)0.50(0.36~0.71)ⅩABC多数毁坏和/或严重破坏大多数毁坏绝大多数毁坏骑自行车的人会摔倒,处不稳状态的人会摔离原地,有抛起感0.58~0.800.69~0.91山崩和地震断裂出现;基岩上拱桥破坏;大多数独立砖烟囱从根部破坏或倒毁10.00(7.08~14.14)1.00(0.72~1.41)ⅪABC绝大多数毁坏-0.78~1.000.89~1.00地震断裂延续很大;大量山崩滑坡--ⅫABC几乎全部毁坏-1.00地面剧烈变化,山河改观--“个别”为10%以下；“少数”为10%～45%；“多数”为40%～70%；“大多数”为60%～90%；“绝大多数”为80%以上。A类：木构架和土、石、砖墙建造的旧式房屋；B类：未经抗震设防的单层或多层砖砌体房屋；C类：按照Ⅶ度抗震设防的单层或多层砖砌体房屋。基本完好：承重和非承重构件完好，或个别非承重构件轻微损坏，不加修理可继续使用；轻微破坏：个别承重构件出现可见裂缝，非承重构件有明显裂缝，不需要修理或稍加修理即可继续使用；中等破坏：多数承重构件出现轻微裂缝，部分有明显裂缝，个别非承重构件破坏严重，需要一般修理后可使用；严重破坏：多数承重构件破坏较严重，非承重构件局部倒塌，房屋修复困难；毁坏：多数承重构件严重破坏，房屋结构濒于崩溃或已倒毁，已无修复可能。

以地面上以及底层房屋中的人的感觉和其他震害现象为主

以房屋震害为主，参照其他震害现象，当用房屋震害程度与平均震害指数评定结果不同时，应以震害程度评定结果为主，并综合考虑不同类型房屋的平均震害指数

应综合房屋震害和地表震害现象2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计74地震烈度评定实例破坏等级：毁坏房屋类型：C类2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计75地震基本知识

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地震动三要素幅值、频谱、持时。t/s2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计76地震基本知识

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地震震害

直接震害

指地震直接引起的人身伤亡与财产损失。财产损失包括各种人工建筑物，如房屋建筑、构筑物、桥梁、隧道、道路、水利工程，以及自然环境，如农田、河流、湖泊、地下水等的破坏。直接震害可划分为两类：结构振动破坏和地基失效。动态破坏静态破坏结构振动破坏地基失效2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计77地震直接震害

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地面破坏如地面裂缝、错动、塌陷、喷水冒砂等。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计78地震直接震害

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建(构)筑物破坏如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计79地震直接震害

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自然环境的破坏如山崩、滑坡等。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计80地震基本知识

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地震震害

间接震害

指非地震灾害和损失，如火灾、水灾（海啸、大湖波浪）、流行疾病和由于劳动力损失与交通中断等引起的一系列经济损失。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计81地震间接震害

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火灾

1923年日本关东大地震，东京市内227处起火，33处未能扑灭造成火灾蔓，旧市区烧毁约50%，横滨市烧毁80%。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计82地震间接震害

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海啸2004年12月26日印尼苏门达腊岛附近海域发生强烈地震,引发巨大海啸,造成28万余人死亡的惨剧.2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计83地震间接震害

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交通中断2008年5月12日汶川大地震中,90余公里的都汶公路80%的道路损毁,数十处山体滑坡、一亿多立方米土石塌方导致10多公里路段被完全覆盖,交通中断,直到三个多月后(9月2日)才全线贯通并恢复通车。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计84地震间接震害

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毒物泄露2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计85地震间接震害

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流行疾病2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计86结构地震破坏现象

结构丧失整体性；

承重结构强度不足；

结构变形过大；2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计87结构地震破坏现象

结构构件结点失效；

地基失效；

非结构构件破坏。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计88建筑抗震概念设计

>基本内容

建筑设计应重视建筑结构的规则性；

抗侧力结构和构件的延性设计。

合理的建筑结构体系选择；2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计89建筑抗震概念设计

>结构规则性建筑规则性3.4.1

建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案。建筑及其抗侧力结构的平面布置宜均匀、对称，并具有良好的整体性。平面规则：1竖向规则：2建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计90建筑抗震概念设计

>结构规则性马那瓜美洲银行大厦马那瓜中央银行大厦

1972年12月23日马那瓜地震,由于中央银行大厦结构严重不规则,地震破坏严重,震后拆除;相邻的美洲银行大厦结构规则,只轻微损坏,震后稍加修理便恢复使用。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计91建筑抗震概念设计

>结构规则性

平面不规则

4个楼梯间偏置塔楼西端，西端有填充墙。

4层以上的楼板仅为5cm厚，搁置在高45cm长14m小梁上。竖向不规则塔楼上部（4层楼面以上），北、东、西三面布置了密集的小柱子，共64根，支承在4层楼板水平处的过渡大梁上，大梁又支承在其下面的10根1m×1.55m的柱子上（间距9.4m）。上下两部分严重不均匀，不连续。

主要破坏：第4层与第5层之间(竖向刚度和承载力突变),周围柱子严重开裂，柱钢筋压屈；横向裂缝贯穿3层以上的所有楼板(有的宽达1cm),直至电梯井东侧；塔楼西立面、其他立面窗下和电梯井处的空心砖填充墙及其它非结构构件均严重破坏或倒塌。震后计算分析结果:1.结构存在十分严重扭转效应;2.塔楼3层以上北面和南面大多数柱子抗剪能力大大不足,率先破坏；3.水平地震作用下,柔而长的楼板产生可观的竖向运动等。中央银行大厦

结构是均匀对称的，基本的抗侧力体系包括4个L形的桶体，对称地由连梁连接起来，这些连梁在地震时遭到剪切破坏，是整个结构能观察到的主要破坏。分析表明：1.对称的结构布置及相对刚强的联肢墙，有效地限制了侧向位移，并防止了明显的扭转效应；2.避免了长跨度楼板和砌体填充墙的非结构构件的损坏；3.当连梁剪切破坏后，结构体系的位移虽有明显增加，但由于抗震墙提供了较大的侧向刚度，位移量得到控制。美洲银行2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计92建筑抗震概念设计

>结构规则性平面不规则的类型不规则类型定义扭转不规则楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的1.2倍凹凸不规则结构平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%楼板局部不连续楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%,或开洞面积大于该层楼面面积的30%，或较大的楼层错层扭转不规则凹凸角不规则2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计93平面不规则的类型不规则类型定义扭转不规则楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的1.2倍凹凸不规则结构平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%楼板局部不连续楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%,或开洞面积大于该层楼面面积的30%，或较大的楼层错层局部不连续大开洞错层2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计94建筑抗震概念设计

>结构规则性竖向不规则的类型不规则类型定义侧向刚度不规则该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%；除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%竖向抗侧力构件不连续竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、桁架等向下传递楼层承载力突变抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%沿竖向的侧向刚度不规则（有柔软层）竖向抗侧力构件不连续2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计95竖向不规则的类型不规则类型定义侧向刚度不规则该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%；除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%竖向抗侧力构件不连续竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、桁架等向下传递楼层承载力突变抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%竖向抗侧力结构屈服抗剪强度不均匀（有薄弱层）

严重不规则是指体型复杂，多项不规则指标超过表中指标或某一项大大超过规定值，具有严重的抗震薄弱环节，将会导致地震破坏的严重后果者。注：以上规定主要针对钢筋混凝土和钢结构的多层和高层建筑。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计96建筑抗震概念设计

>结构规则性总是震不倒的建筑是由中国人创造出来的.2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计97建筑抗震概念设计

>结构体系3.5.2

结构体系应符合下列各项要求：

1.应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。

2.应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。

3.应具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力。

4.对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计98建筑抗震概念设计

>结构体系

受力明确、传力合理、传力路线不间断、抗震分析与实际表现相符合。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计99建筑抗震概念设计

>结构体系

抗震设计的一个重要原则是结构应有必要的赘余度和内力重分配的功能。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计100建筑抗震概念设计

>结构体系

有较大的变形能力而缺少较高的抗侧向力的能力如钢或钢筋混凝土纯框架，由于在不大的地震作用下会产生较大的变形，导致非结构构件的破坏或结构本身的失稳。

足够的承载力和变形能力是需要同时满足的。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计101建筑抗震概念设计

>结构体系

有较高的承载能力而缺少较大变形能力如不加约束的砌体结构，很容易引起脆性破坏而倒塌。

必要的承载能力和良好的变形能力的结合便是结构在地震作用下具有的耗能能力。2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计102建筑抗震概念设计

>结构构件的延性

结构的变形能力取决于组成结构的构件及其连接的延性水平。提高结构构件延性水平的抗震措施：1.采用水平向（圈梁）和竖向（构造柱、芯柱）混凝土构件，加强对砌体结构的约束，或采用配筋砌体；使砌体在发生裂缝后不致坍塌和散落，地震时不致丧失对重力荷载的承载能力.2.避免混凝土结构的脆性破坏（包括混凝土压碎、构件剪切破坏、钢筋同混凝土粘结破坏）先于钢筋的屈服.3.避免钢结构构件的整体和局部失稳，保证节点焊接部位（焊缝和母材)在地震时不致开裂.2023/3/9第2讲地震特征与结构概念设计103建筑抗震概念设计

>非结构构件3.7.1非结构构件，包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备，自身及其与结构主体的连接，应进行抗震设计。1.附着于楼、屋面结构上的非结构构件，应与主体结构有可靠的连接或锚固，避免地震时倒塌伤人或砸坏重要设备。

2.围护墙和隔墙应考虑对结构抗震的不利影响，避免不合理设置而导致主体结构的破坏。

3.幕墙、装饰贴面与主体结构应有可靠连接，避免地震时脱落伤人。

4.安装在建筑上的附属机械、电气设备系统的支座和连接，应符合地震时使用功能的要求，且不应导致相关部件的损坏。第3

讲建筑场地的选择2023/3/9第3讲建筑场地的选择105建筑场地选择

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场地与地基的作用地震能量场地地基基础建筑结构2023/3/9第3讲建筑场地的选择106建筑场地选择

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场地与地基的作用建筑场地结构振动破坏地面运动1地基失效2地震能量动态破坏静态破坏地震动参数场地选择与地基处理2023/3/9第3讲建筑场地的选择107建筑场地选择

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场地与地基的作用2023/3/9第3讲建筑场地的选择108建筑场地选择

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建筑地段地段类别地质、地形、地貌有利地段稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等不利地段软弱土，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、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基）等危险地段地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发震断裂带上可能发生地表错位的部位2023/3/9第3讲建筑场地的选择109建筑场地选择

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建筑地段

水边地的地下水位较高，土质也较松软，容易在地震时产生土壤滑动或地层液化。

山坡地在地震时会产生土壤滑动。用另外的土石來填补地基，常有土壤密实度不足情形，导致建筑物在地震时产生倾斜、沉陷。

冲积地的土质松软，地震时容易塌陷，如果此处有地下水层，还容易发生液化。2023/3/9第3讲建筑场地的选择110建筑场地选择

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建筑地段

临近悬崖的建筑物容易滑落。

地震发生时，谷地或低地中的建筑物容易受土石崩塌破坏。

萨尔瓦多地震引发了泥石流，数百户人家被埋在泥石里，估计有1200多人遇难。

地震引起的地面破裂,建筑物不宜跨越其上。2023/3/9第3讲建筑场地的选择111建筑场地选择

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建筑地段局部突出地形的影响:1994年云南昭通地震，芦家湾某村坐落于山梁上，山梁长150m，顶部最宽15m，最窄5m，高60m.距震中18km。

突出端部的最大加速度为0.632g,鞍部为0.257g，大山根部为0.431g。烈度为Ⅸ度烈度为Ⅷ度烈度为Ⅶ度2023/3/9第3讲建筑场地的选择112建筑场地选择

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建筑地段

场地内存在发震断裂时，应对断裂的工程影响进行评价。对于应避开主断裂带的情况，其避让距离不宜小于下表对发震断裂最小避让距离的规定。__300m500m

专门研究9__200m300m

专门研究8

丁

丙

乙

甲建筑抗震设防类别烈度发震断裂的最小避让距离(m)2023/3/9第3讲建筑场地的选择113建筑场地选择

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建筑地段建筑地段选择原则：

1.选择有利地段；

2.避开不利地段，当无法避开时，应采取适当的抗震措施；

3.不在危险地段建设。2023/3/9第3讲建筑场地的选择114建筑场地选择

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场地类别划分4.1.6

建筑的场地类别，应根据土层等效剪切波速和场地覆

盖层厚度按下表划分为四类。3~15m3~50m0ⅣⅢⅡⅠ等效剪切波速（m/s）场地类型各类建筑场地的覆盖层厚度2023/3/9第3讲建筑场地的选择115建筑场地选择

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场地类别划分土层的等效剪切波速：----土层的等效剪切波速----计算深度（m)，取覆盖层厚度和20m二者的较小值----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i土层的厚度(m)----计算深度范围内第i土层的剪切波速(m/s)----计算深度范围内土层的分层数2023/3/9第3讲建筑场地的选择116建筑场地选择

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场地类别划分土的类型划分和剪切波速范围稍密的的砾、粗、中砂,除松散外的细、粉砂,的粘性土和粉土,的填土,可塑黄土中密、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，流塑黄土软弱土中软土中硬土稳定岩石，密实的碎石土坚硬土或岩石土层剪切波速范围(m/s)岩土名称和性状土的类型---地基土静承载力标准值2023/3/9第3讲建筑场地的选择117建筑场地选择

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场地类别划分场地覆盖层厚度的确定：1.一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s的土层顶面；

2.当地面5m以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速2.5倍的土层，且下卧岩土的剪切波速均不小于400m/s时，可按地面至该土层顶面的距离确定；

3.剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体，应视同周围土层；

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扣除。2023/3/9第3讲建筑场地的选择118例：已知某建筑场地的钻孔土层资料如表所示，试确定该建筑场地的类别。层底深度(m)土层厚度(m)土的名称剪切波速m/s9.59.5砂17037.828.3淤泥质粘土13043.65.8砂24060.116.5淤泥质粘土200632.9细砂31069.56.5砾混粗砂520解：（1）确定地面下20m表层土的场地土类型淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土，的填土，流塑黄土软弱土稍密的的砾、粗、中砂,除松散外的细、粉砂,的粘性土和粉土,的填土,可塑黄土中软土中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，的粘性土和粉土，坚硬黄土中硬土稳定岩石，密实的碎石土坚硬土或岩石土层剪切波速范围(m/s)岩土名称和性状土的类型2023/3/9第3讲建筑场地的选择119例：已知某建筑场地的钻孔土层资料如表所示，试确定该建筑场地的类别。层底深度(m)土层厚度(m)土的名称剪切波速m/s9.59.5砂17037.828.3淤泥质粘土13043.65.8砂24060.116.5淤泥质粘土200632.9细砂31069.56.5砾混粗砂520解：（1）确定地面下20m表层土的场地土类型（2）确定覆盖层厚度（3）确定建筑场地类别属于中软土属于Ⅲ类场地3~15m3~50m0ⅣⅢⅡⅠ等效剪切波速（m/s）场地类型2023/3/9第3讲建筑场地的选择120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用下，那座建筑更易破坏？2023/3/9第3讲建筑场地的选择121设计地震分组

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近震、设计远震的概念。

在宏观烈度大体相同条件下，处于大震级远离震中的高耸建筑物的震害比中小级震级近震中距的情况严重的多。设计地震分三组

对于Ⅱ类场地，第一、二、三组的设计特征周期分别为：0.35s、0.40s、0.45s.江苏省各地震设防地区属第一、第二、第三组均有。6度近震6度远震7度近震7度远震第4

讲液化与基础抗震设计2023/3/9第4讲液化与基础抗震设计123地基基础抗震

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天然地基的震害特点

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；

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；

沟、坑、古河道、坡地办挖半填等非匀质地基在地震

中的不均匀沉降或地裂缝引起上部结构破坏。2023/3/9第4讲液化与基础抗震设计124地基基础抗震

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一般要求

同一结构单元不宜设置在性质截然不同的地基土层上;

同一结构单元不宜部分采用天然地基而另外部分采用桩基；

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

加强基础的整体性和刚性；

根据具体情况，选择对抗震有利的基础类型，在抗震验算时应尽量

考虑结构、基础和地基的相互作用影响，使之能反映地基基础在不

同阶段上的工作状态。2023/3/9第4讲液化与基础抗震设计125地基基础抗震

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抗震验算范围

砌体房屋；下列建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算：

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)一般的单层厂房和单层空旷房屋；

(2)不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋；

(3)基础荷载与(2)项相当的多层框架厂房。

规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。2023/3/9第4讲液化与基础抗震设计126地基基础抗震

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天然地基基础抗震验算采用“拟静力法”进行验算。规范规定：基础底面平均压力和边缘最大压力应符合下式要求：式中p----基础底面平均压力（kPa)pmax—基础底面边缘最大压力(kPa)faE---地基土抗震允许承载力

高宽比大于4的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现拉应力；其它建筑，基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。2023/3/9第4讲液化与基础抗震设计127地基基础抗震

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地基土抗震承载力地基抗震承载力在静力设计承载力基础上调整。调整的出发点：

地震是偶发事件，地基抗震承载力安全系数可比静载时降低；

多数土在有限次的动载下，强度较静载下稍高。2023/3/9第4讲液化与基础抗震设计128地基基础抗震

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地基土抗震承载力式中faE---调整后的地基抗震承载力设计值

---地基抗震承载力调整系数fa---深宽修正后的地基承载力特征值，按《建筑地基基础设计规范》GB50007采用1.0淤泥，淤泥质土，松散的砂，杂填土，新近堆积黄土及流塑黄土稍密的细、粉砂，的粘性土和粉土，可塑黄土1.3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，的粘性土和粉土，坚硬黄土1.5岩石，稍密的碎石土，密实的砾、粗、中砂，的粘性土和粉土

岩土名称和性状地基土抗震承载力调整系数1.12023/3/9第4讲液化与基础抗震设计129场地土液化

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液化现象

处于地下水位以下的饱和砂土和粉土的土颗粒结构受到地震作用时将趋于密实，使空隙水压力急剧上升，而在地震作用的短暂时间内，这种急剧上升的空隙水压力来不及消散，使原有土颗粒通过接触点传递的压力减小，当有效压力完全消失时，土颗粒处于悬浮状态之中。这时，土体完全失去抗剪强度而显示出近于液体的特性。这种现象称为液化。液化的宏观标志是在地表出现喷砂冒水。2023/3/9第4讲液化与基础抗震设计130场地土液化

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液化现象

唐山地震时，严重液化地区喷水高度可达8米，厂房沉降可达1米。天津地震时，海河故道及新近沉积土地区有近3000个喷水冒砂口成群出现，一般冒砂量0.1-1立方米，最多可达5立方米。有时地面运动停止后，喷水现象可持续30分钟。

液化的震害：喷水冒砂淹没农田，淤塞渠道，淘空路基；沿河岸出现裂缝、滑移，造成桥梁破坏，等等。2023/3/9第4讲液化与基础抗震设计131场地土液化

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液化危害液化使建筑物产生下列震害：

地面开裂下沉使建筑物产生过渡下沉或整体倾斜；

不均匀沉降引起建筑物上部结构破坏，使梁板等水平构件及其节

点破坏，使墙体开裂和建筑物体形变化处开裂；

室内地坪上鼓、开裂，设备基础上浮或下沉。影响场地土液化的主要因素：

土层的地质年代；

土层的土粒的组成和密实程度；

砂土层埋置深度和地下水位深度；

地震烈度和地震持续时间。2023/3/9第4讲液化与基础抗震设计132场地土液化

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液化判别液化判别和处理的一般原则：

对存在饱和砂土和粉土（不含黄土）的地基，除6度外，应进行

液化判别。对6度区一般情况下可不进行判别和处理，但对液化

敏感的乙类建筑可按7度的要求进行判别和处理。

存在液化土层的地基，应根据建筑的抗震设防类别、地基的液化

等级结合具体情况采取相应的措施。2023/3/9第4讲液化与基础抗震设计133场地土液化

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判别方法

对一般工程项目砂土或粉土液化判别及危害程度估计可按以下步骤进行：

初判

以地质年代、粘粒含量、地下水位及上覆非液化土层厚度等作为判断条件。

（1）地质年代为第四纪晚更新世（Q3）及以前时，7、8度可判为不液化；

（2）当粉土的粘粒（粒径小于0.005mm的颗粒)含量百分率在7、8和9度时分别大于10、13和16可判为不液化；2023/3/9第4讲液化与基础抗震设计134场地土液化

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判别方法

（3）采用天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时，可不考虑液化影响。---上覆非液化土层厚度（m)，计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除；---基础埋置深度(m),不超过2m时采用2m；---地下水位深度（m)，宜按建筑使用期内年平均最高水位采用，也可按近期内年最高水位采用；---液化土特征深度（m)，按右表采用。9m8m7m砂土8m7m6m粉土987烈度饱和土类别2023/3/9第4讲液化与基础抗震设计135---上覆非液化土层厚度（m)；---基础埋置深度(m)；---地下水位深度（m)；---液化土特征深度(m).上面判别式（db=2)亦可用下图表示：db>2时，在du

、dw中减去（db-2)后再查图确定。砂土1234567891012345678910dw(m)不考虑液化影响区须进一步判别区du(m)7度8度9度1234567891012345678910dw(m)不考虑液化影响区须进一步判别区粉土du(m)7度9度8度2023/3/9第4讲液化与基础抗震设计136查液化土特征深度表例1图示为某场地地基剖面图。上覆非液化土层厚度du=5.5m，其下为砂土，地下水位深度为dw=6m.基础埋深db=2m,该场地为8度区。确定是否考虑液化影响。解：按判别式确定9m8m7m砂土8m7m6m粉土987烈度饱和土类别结论：需要考虑液化影响。dw=6mdu=5.5mdb=2m2023/3/9第4讲液化与基础抗震设计137例1图示为某场地地基剖面图。上覆非液化土层厚度du=5.5m，其下为砂土，地下水位深度为dw=6m.基础埋深db=2m,该场地为8度区。确定是否考虑液化影响。dw=6mdu=5.5mdb=2m解：按土层液化判别图确定结论：需要考虑液化影响。1234567891012345678910dw(m)不考虑液化影响区须进一步判别区砂土7度8度9度du=5.5mdw=6m2023/3/9第4讲液化与基础抗震设计138查液化土特征深度表解：按判别式确定9m8m7m砂土8m7m6m粉土987烈度饱和土类别结论：不满足判别式，需要进一步判别是否考虑液化影响。例2图示为某场地地基剖面图上覆非液化土层厚度du=5.5m

其下为沙土，地下水位深度为dw=6m.基础埋深db=2.5m,

该场地为8度区。确定是否考虑液化影响。dw=6mdu=5.5mdb=2.5m2023/3/9第4讲液化与基础抗震设计139例2图示为某场地地基剖面图上覆非液化土层厚度du=5.5m

其下为沙土，地下水位深度为dw=6m.基础埋深db=2.5m,

该场地为8度区。确定是否考虑液化影响。dw=6mdu=5.5mdb=2.5m解：按土层液化判别图确定结论：需要进一步判别是否考虑液化影响。1234567891012345678910dw(m)不考虑液化影响区须进一步判别区砂土7度8度9度2023/3/9第4讲液化与基础抗震设计140场地土液化

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判别方法

细判采用标准贯入试验判别

钻孔至试验土层上15cm处,用63.5公斤穿心锤，落距为76cm，打击土层，打入30cm所用的锤击数记作N63.5，称为标贯击数。用N63.5与规范规定的临界值Ncr比较来确定是否会液化。1---穿心锤；2---锤垫；3---触探杆；4---贯入器头5---出水孔；6---贯入器身；7---贯入器靴2023/3/9第4讲液化与基础抗震设计141规范规定当饱和可液化土的标贯击数N63.5的值小于Ncr值时，判为液化，否则判为不液化。---地下水位深度（m)---饱和土标准贯入试验点深度（m)---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3或是砂土时，均应取3。括号内数值用于设计基本地震加速度为0.15和0.3g的地区12(15)---8（10)第二、三组1610(13)6（8）

第一组987设计地震分组烈度2023/3/9第4讲液化与基础抗震设计142液化场地危害程度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；---分别为i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；---第i点所代表的土层厚度（m)；---第i层考虑单位土层厚度的层位影响权系数。若判别深度为15m，当该层中点深度不大于5m时采用10，等于15m时应取零值,5—15m时应按线性内插值法取值;若判别深度为20m，当该层中点深度不大于5m时采用10，等于20m时应取零值，5—20m时应按线性内插值法取值。液化指数2023/3/9第4讲液化与基础抗震设计143液化场地危害程度由液化指数，按下表确定液化等级判别深度20m时的液化指标判别深度15m时的液化指标

严重

中等

轻微

液化等级液化等级与相应的震害液化等级

地面喷水冒砂情况

对建筑物的危害情况轻微地面无喷水冒砂，或仅在洼地、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中等喷水冒砂可能性大，从轻微到严重均有，多数属中等危害性较大，可造成不均匀沉陷和开裂，