结构抗震设计讲义

第1章

绪论返回总目录教学提示：地震是一种对人类造成极大威胁的自然灾害。地震的发生与地球的构造及运动有关。构造地震是发生频率最高的地震。构造地震发生断裂错动的地方所形成的断层叫发震断层。震源岩层所积累的能量以波的形式向四周传播，形成地震波。地震可用震级和烈度来度量。工程结构抗震设防的基本目的就是在一定的经济条件下，最大限度地限制和减轻工程结构的地震破坏，避免人员伤亡，减少经济损失。为了实现这一目的，抗震设计规范采用了“小震不坏、中震可修、大震不倒”作为工程结构抗震设计的基本准则。教学要求：本章要求学生了解地震的成因、地震的度量和工程结构抗震设防的基本目的及要求。本章内容

●1.1地震成因●1.2地震度量●1.3地震活动●1.4地震灾害●1.5工程结构的抗震设防●1.6习题1.1地震成因

地震是一种自然灾害。地震时强烈的地面运动会造成建筑物倒塌或损坏，并可能引发火灾、水灾、山崩、滑坡及海啸等一系列灾害，对人类造成极大的威胁。我国是一个地震频发的国家，6度及6度以上的震区几乎遍及全国各个省和自治区。随着我国经济的发展及城市化进程的加快，预防、减少地震灾害的任务十分艰巨。

1.地壳地壳是地球外表面的一层很薄的外壳，它由各种不均匀的岩石组成。地壳表面为沉积层，陆地下面主要有花岗岩和玄武岩层，海洋下面的地壳一般只有玄武岩层。地壳的下界称为莫霍界面，是一个地震波传播速度发生急剧变化的不连续面。地壳的厚度在全球变化很大，各处厚薄相差也很大，最厚处达70km，最薄处约5km。2.地幔地壳以下到深度约2895km的古登堡界面为止的部分称为地幔，约占地球体积的5/6。地幔主要由质地坚硬的橄榄岩组成，这种物质具有黏弹性。地幔上部存在一个厚度约几千米的软流层。由于温度和压力分布不均匀，就发生了地幔内部的物质对流运动。3.地核古登堡界面以下直到地心的部分为地核，又可分为外核和内核。其主要构成物质是镍和铁，温度高达4000℃～5000℃。据推测，外核可能处于液态，内核可能是固态。1.1地震成因图1.1地球分层剖面1.1地震成因1.1.2地震的类型地球内部发生地震的地方称为震源。震源在地球表面的投影称为震中。地球上某一地点到震中的距离称为震中距。震中附近地区称为震中区，破坏最为严重的地区称为极震区，震源到震中的垂直距离称为震源深度，如图1.2所示。图1.2地震术语示意图1.1地震成因地震按其成因分为诱发地震和天然地震两类。诱发地震是由于人工爆破、矿山开采、水库储水、深井注水等原因所引发的地震。天然地震又可以分为构造地震和火山地震。火山地震是由于火山爆发引起的地震。构造地震是由于地表构造运动产生的。工程上通常讨论的就是这种地震，因为构造地震占发震总数的90%以上。按震源的深浅，地震又可分为浅源地震、中源地震和深源地震。浅源地震的震源深度在60km以内，约占地震总数的70%左右，一年中全世界所有地震释放能量约85%来自浅源地震。浅源地震波及范围较小，破坏程度较大。中源地震的震源深度在60km～300km之内，约占地震总数的25%左右，深源地震的震源深度在300km以上，约占地震总数的5%左右。根据震中距的大小，地震又可分为地方震、近震和远震。震中距在100km以内的地震叫地方震；震中距在100km～1000km之间的震称近震；震中距大于1000km的地震称远震。据震级大小，地震可分为七类，见表1-1。1.1地震成因表1-1地震按震级的分类类型震级类型震级超微震震级＜1强烈地震6≤震级＜7弱震和微震1≤震级＜3大地震震级≥7有感地震3≤震级＜4.5巨大地震震级≥8中强地震4.5≤震级＜61.1地震成因1.1.3地震成因

构造地震是由于地应力在某一地区逐渐增加，岩石变形也不断增加，当地应力超过岩石的极限强度时，在岩石的薄弱处突然发生断裂和错动，部分应变能突然释放，引起振动，其中一部分能量以波的形式传到地面，就产生了地震，构造地震发生断裂错动的地方所形成的断层叫发震断层。根据对地应力产生机理解释的不同，产生了多种关于地震成因的学说，其中比较公认的是板块构造学说。该学说认为，地球的岩石圈不是一块整体，而是被一些活动的构造带(——海岭、岛弧、平移大断层等)割裂的若干板块。全球岩石圈可分为欧亚板块、太平洋板块、澳洲板块、美洲板块、非洲板块和南极板块等六大板块。它们又可分成若干小板块。各板块之间因岩石层下面的地幔软流层的对流运动而产生相互运动，从而产生力的作用，形成地应力。地球上的主要地震带就处于这些大板块的交接处。据资料统计，全世界85%左右的地震发生在板块边缘。1.1地震成因1.1.4地震波的传当震源岩层发生断裂、错动时，岩层所积累的能量突然释放，以波的形式从震源向四周传播，这种波称为地震波。地震波是一种弹性波，按其在地壳中传播的位置的不同分为体波和面波。1.体波体波为在地球内部传播的波，体波根据其介质质点振动方向和波传播方向的不同又可以分为纵波和横波。纵波的介质质点振动的方向和波传播的方向相同，是从震源向四周传播的压缩波。纵波一般周期较短，波速较快，振幅较小，在地面上引起上下颠簸波动。纵波由于波速较快，在地震发生时往往最先达到，因此纵波也称为初波、P波、压缩波或拉压波。纵波波速一般用来表示，在地壳内纵波的传播速度一般为200m/s～1400m/s，根据弹性动力学可以得到的计算式为1.1地震成因

(1-1)式中：E——介质的弹性模量； ——介质的泊松比； ——介质的密度。横波的介质质点振动的方向和波传播的方向垂直，是从震波向四周传播的剪切波。横波一般周期较长、波速较慢、振幅较大，引起地面水平方向的运动。横波由于波速较慢，在地震发生时达到的时间将比纵波慢，因此横波也称为次波、S波、剪切波、畸主波和等体积波。横波波速一般用来表示，在地壳内横波的传播速度一般为100m/s～800m/s，根据弹性动力学可以得到横波波速的计算式为(1-2)式中：G——介质剪切弹性模量； ——介质的泊松比； ——介质的密度。地基土中纵波和横波的波速参考值见表1-2。

1.1地震成因表1-2地基土纵波、横波的传播地基土名称纵波波速/(m/s)横波波速/(m/s)湿黏土1500150天然湿度黄土800260密实砾石480250细砂300110中砂550160粗砂7501801.1地震成因2.面波面波为在地表面传播的波。面波主要分为瑞雷波和乐夫波。瑞雷波传播时，介质质点在波的前进方向与地表法向组成的平面内做椭圆运动，如图1.3(a)所示。乐夫波传播时，介质质点在与波的前进方向垂直的水平方向运动，在地面上表现为蛇形运动，如图1.3(b)所示。面波是经过地层界面的多次反射、折射形成的次生波，其周期长、振幅大、衰减慢，在地震发生时，往往最后到达。利用纵波、横波和面波传播速度的不同，可以大致确定震源的距离。(a)瑞雷波质点振动(b)洛夫波质点振动图1.3面波质点振动形式1.1地震成因地震震级是度量地震中震源所释放能量多少的指标。人们通过地震地面运动的振幅来量测地震震级。1.2地震度量1.2.1地震震级1935年，美国地震学家里希特(C.F.Richter)首先提出了震级的概念，采用标准地震仪(周期0.8s，阻尼系数为0.8，放大倍数2800的地震仪)在距离震中100km处记录到的以微米(µm=10-6

m)为单位的最大水平地面位移A的常用对数值来表示震级的大小，即M=lgA (1-3)式中：M——地震震级，通常称为里氏震级； A——由记录到的地震曲线图上得到的最大振幅。1.2地震度量地震震级是表征地震大小或强弱的指标，是一次地震释放能量多少的度量，它是地震的基本参数之一。一次地震只有一个震级。震级直接与震源释放的能量的多少有关，可以用下式表示。LgE=11.8+1.5M (1-4)式中：M——地震震级； E——地震能量(焦耳，J)。从地震震级的定义可以看出，震级相差一级，振幅相差10倍，能量相差101.5(约32)倍。一个1级地震所释放的能量约为2×106J。一个6级地震相当于一个2万吨级原子弹所释放的能量。到目前为止，世界上记录到的最大地震的震级为8.9级，于1960年发生于南美洲的智利。1.2地震度量1.2.2地震烈度1.地震烈度和烈度表地震烈度表示地震造成地面上各地点的破坏程度。地震烈度与震级、震中距、震源深度、地质构造、建筑物和构筑物的地基条件有关。烈度的大小是根据人的感觉、地面房屋受破坏程度等综合因素评定的结果。地震震级和地震烈度是描述地震现象的两个参数。一次地震只有一个震级而地震烈度值可以有多个。震级越大，震中烈度越高；离震中越远，地震烈度越低。震源深度越浅，地震烈度就高。震源深度愈深，地震烈度就低。对于浅源地震而言，地震震级与震中烈度有大致的对应关系见表1-3。表1-3震中烈度与震级的大致关系震级23456788以上烈度1～234～56～77～89～1011121.2地震度量地震烈度表示地震影响的强弱程度，为了便于评判，需要建立一个合适的标准，这个标准就是地震烈度表。目前各国普遍采用12度的烈度表，表1-4是我国1999年批准实施的新烈度表。1.2地震度量烈度在地面上人的感觉房屋震害程度其他现象物理参量震害现象平均震害指数峰值加速度/(m/s2)峰值速度/(m/s2)1无感觉2室内个别静止中人有感觉3室内少数静止人中有感觉门、窗轻微作响悬挂物微动4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5室内普遍、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，抹灰出现微细裂缝。有檐瓦掉落，个别屋顶烟囱掉砖不稳定器物摇动或翻倒0.31(0.22～0.44)0.03(0.02～0.04)1.2地震度量6站立不稳，少数人惊逃户外损坏——墙体出现裂缝，檐瓦掉落、少数屋顶烟囱裂缝、掉落0～0.1河岸和松软土出现裂缝，饱和砂层出现喷砂冒水；有的独立砖烟囱轻度裂缝0.63(0.45～0.89)0.06(0.05～0.09)7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轻度破坏——局部破坏、开裂，小修或不需要修理可继续使用0.11～0.30河岸出现塌方，饱和砂层常见喷砂冒水，松软土地上地裂缝较多；大多数独立砖烟囱中等破坏1.25(0.90～1.77)0.13(0.10～0.18)8多数人摇晃颠簸，行走困难中等破坏——结构破坏，需要修复才能使用0.31～0.50干硬土上亦有裂缝；大多数独立砖烟囱严重破坏；树梢折断；房屋破坏导致人畜伤亡2.50(1.78～3.53)0.25(0.19～0.35)1.2地震覆度凤量烈度在地面上人的感觉房屋震害程度其他现象物理参量震害现象平均震害指数峰值加速度/(m/s2)峰值速度/(m/s2)9行动的人摔倒严重破坏——结构严重破坏，局部倒塌，修复困难0.51～0.70干硬土上许多地方出现裂缝。基岩可能出现裂缝、错动；滑坡塌方常见；独立砖烟囱出现倒塌5.00(3.54～7.07)0.50(0.36～0.71)10骑自行车的人会摔倒，处于不稳状态的人会摔出，有抛起感大多数倒塌0.71～0.90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)11普遍倒塌0.91～1.00地震断裂延续很长；大量山崩滑坡12地面剧烈变化，山河改观1.钩2地震夕度紫量使用描该地蹲震烈返度表变时应慢注意文以下桃几点幼：①你评定胞烈度巩时，1～5度以治地面淋上人蒸的感魂觉为摩主；6～10度以安房屋问震害渴为主圈，人反的感氧觉仅激供参榴考；11～12度以地态表现象歇为主；稼②在高肢楼上人迫的感觉闸要比地滚面上人沉的感觉氏明显，设应适当食降低评臭定值；争③表中师房屋为溪单层或启数层、击未经抗置震设计沫或未加叼固的砖城混合砖眼木房屋个。对于弃质量特近别差或礼特别好暴的房屋忧，可根野据具体贯情况，乱对表中姿各烈度送相应的劲震害程后度和震控害指数暑予以提讽高或降轧低；④帐平均震研害指数遣可以在呆调查区赏域内用殖普查或买随机抽毕查的方迷法确定斥；⑤在帅农村可回以自然荣村为单屈位，在邻城镇可胞以分区脾进行烈非度的评浴定，面坑积以1诵km葬2为宜；忌⑥凡有短地面强需震记录死资料的壳地方，肿表列物衰理参量疲可作为陪综合评战定烈度牙和制定趋建设工三程抗震屡设防要解求的依穷据。1.2地震轮度减量1.2撇.3基本务烈度基本较烈度慢是指烈该地屈区今墓后一席定时移间内(一般寄是指50年)，在一童般场地笨条件下军可能遭右遇的超借越概率跟为10鹅%的地波震烈驻度。挡它是陈一个户地区科进行元抗震素设防勤的依览据。判在建疯筑物抱的设凑计使闯用寿脸命期柄限内臭，会棚遭遇晓到不北同频第度和赤强度耕的地荐震，续从安夫全性误和经骡济性极的综购合协身调考塘虑，停建筑硬物对外这些姻地震迎应具笛有不裙同的蛮抗震愁能力颈。具复体来康说，泛建筑践结构宏在遭岸受到侮对于悬发生陕可能潜性较别大而独强度因较小捡的地您震，弯结构蝴不损漫坏；梁要求嫂在遭之受到资对于净发生蛋可能痛性较嚼小而韵强度魄较大向的地佣震，泛结构酱可以涛损坏梁，但德是任六何情张况下池不应改该倒比塌。根据叔地震棉危险纠性分叹析，桃一般谷认为强我国累地震对烈度渔的概揭率密岂度函臣数符泻合极坟值II健I型分布等，如图1.4所示，齿即1.2地震精度挥量图1.连4三种烈旨度关系箩示意图1.2地震润度绢量(1歼-5竿)其分的布函杆数为(1毛-6届)式中蹦：——地震烈答度上限醋值，取=1临2；Im——众值违烈度(或称为爬多遇烈邪度)，即烈斧度概率反密度函劝数曲线贼上峰值禽上所对棋应的烈借度，短即峰值域烈度，赖不同的暮地震区韵内Im不同器，可警以通址过统根计得骄到；I—楚—地震鸭烈度扎；k—图—形状妻参数蔬。从概率乖意义上论讲，小疮震是发为生概率逼最大的梨地震，视也就是旷烈度概选率密度肾函数分融布曲线亭上的峰祸值对应搅的多遇刷烈度。1.2地姻震姨度丝式量1.3地震属活系动1.3阴.1世界扬地震小活动根据谎统计脚，世答界上蛙每年酿平均灯发生50居0万次换左右生的地炉震。去其中摊，5级以上杠的强烈抖地震约1恳00汽0次左右劫。震级有在7级以心上，绣震中敲烈度旨在9度以患上的面大地京震每挤年发似生10余次，猛对于震努级在8级以围上的辨特大悬地震盯，全防世界从每年粮大约1次左妈右。州表1-块5为20世纪以劣来死亡看人数不劳少于10量000人的地叨震统计票资料。续表时间地点震级死亡人数(人)1905年4月4日印度8.6190001905年4月4日阿富汗8.620001907年10月21日塔吉克斯坦8.0120001907年10月21日乌兹别克斯坦7.812000续表时间地点震级死亡人数1908年2月意大利7.5750001908年12月28日意大利7.51100001915年1月13日意大利7.5300001917年1月21日印度尼西亚-150001918年2月13日中国7.3100001920年12月16日中国8.61000001923年9月1日日本8.3100000表1-5殖2鲜0世纪拐以来搬死亡砍人数辜超过10作000人的东地震狠统计躺资料1.3地父震揪活玻动1927年5月22日中国8.32000001932年12月25日中国7.6700001933年8月25日中国7.4100001934年1月15日印度8.4107001935年5月30日巴基斯坦7.5300001939年1月25日智利8.3280001939年12月26日土耳其7.9327001948年10月5日土库曼斯坦7.3198001960年2月29日摩洛哥5.8120001962年9月1日伊朗7.3122251968年8月31日伊朗7.3121001.珠3地喜震众活杀动1970年5月31日秘鲁7.8667941974年5月10日中国6.8200001975年2月4日中国7.4100001976年2月4日危地马拉7.5227781976年7月28日中国7.82420001978年9月16日伊朗7.4250001980年10月10日阿尔及利亚7.7110001988年12月7日前苏联6.8250001990年6月20日伊朗7.7500001999年8月17日土耳其7.8156372001年1月26日印度8.0200051.3地震件活求动破坏性魔地震并侵不是均早匀地分劳布于地麦球的各刃个部位孝。根据坐地震的俩历史资担料，将趣地震发驴生的地茂点和强霸度在地现图上标框志出来赛，也就兄是绘制电震中分救布图。衡从图上乞可以看富到，在撇地球上众震中的乎分布是皂沿一定朱深度和县规律地击集中在给某些特敬定的大搁地构造蹄部位，纱总体呈宏带状分借布。通铃常可以盘划分出党四条全碍球规模呼的地震归活动带洋。其中往环太平伴洋地震尘带和地威中海—喜马拉爪雅地震帆带是世观界上两淹条主要澡的地震肆活动带瓶。1.认3地震革活日动1.环太平田洋地震拉活动带环太平闻洋地震摇活动带蔽全长达拥到35益0虚00多千米步，地震惊活动极窝为强烈冷，是地突球上最姜主要的鼻地震带社。该地扛震带释迫放的能露量占全职部地震碧能量的75%以上，泽全世界碎约80调%的浅源笑地震，90%的中源欠地震和摄几乎所骡有的深珍源地震艇都集中员在此。勾它北起豆太平洋墨北部的垃阿留申破群岛，赚分东西挪两支沿尝太平洋火东西两宇岸向南委延伸。且环太平广洋地震取活动带铲的东支仙经阿拉搅斯加、腰加拿大句、美国寸西海岸辛、墨西镜哥、中父美洲后删直下南俗美洲。仔环太平忙洋地震该活动带锣构造系束基本上坊是大洋絮岩石圈易与大陆栗岩石圈专相聚合顺的边缘转构造系沃。2.地中绑海—喜马吨拉雅东地震禽活动合带地中软海—喜马拉倘雅地震接活动带诸西起大丈西洋中吴的亚速辨尔群岛晨，经地柔中海、般土耳其类、伊朗本，抵达破帕米尔疑，沿喜巴马拉雅互山东行雕，穿过休中南半蝴岛西缘另，直到洗印度尼为西亚的外班达海东与太平蜡洋地震锅带西支牧相接，晋总长20拥000多千米忙，因其台穿过欧相亚两大恩洲，因斯此也称鸦为欧亚辨地震带著。除太盯平洋地泽震带外屡几乎所佳有的中志源地震砌和大的掀浅源地敬震都发勺生在此作带内。完释放能伟量占全妇部地震房诚能量的15%左右充。1.3地扰震伸活谈动1.糟3.鹿2中国局地震例活动1.中国掏大陆始地震油带分洞布特滔点根据板声块构造匪学说，听中国位坑于欧亚停板块的匀东南端衬，东接土太平洋导板块，醒南邻印队澳板块也。我国月是世界脆上地震康较多的激国家之纪一。我奥国境内鸦的地震仗分布具汪有条带授分布的锄特点，朝地震活岗动主要款分布在5个地茂区的23条地震绩带上。格这5个地区傍是：①亏台湾省撕及其附淹近海域勇；②西像南地区市，主要绘是西藏僻、四川则西部和京云南中蜓西部；廊③西北络地区，廊主要在翼甘肃河造西走廊船、青海扮、宁夏临、天山艳南北麓棵；④华强北地区习，主要林在太行本山两侧美、汾渭调河谷、以阴山—燕山伟一带污、山瞎东中杯部和胡渤海赌湾；颤⑤东黎南沿并海的斑广东尼、福杠建等岗地。馆我国屈的台翠湾省鸭位于英环太怒平洋争地震樱带上尖，西山藏、劝新疆减、云坝南、露四川透、青档海等耗省区寄位于垫地中钓海—喜马刮拉雅邪地震装带上天，其夜他省玩区处挤于相企关的磁地震信带上案。中割国地霜震带逢的分明布是除制定缓中国幕地震舒重点家监视鸽防御熄区的贵重要映依据廊。2.我国敌的地建震记绍录我国由历史杜文化重悠久刑，地桨震历阻史资寒料丰杰富，圈最早拼有文谊字可潜考的羞地震淹灾害普记录虹可以碎追溯共到4补50彻0年以前辆。表1-6为我铸国各制省历辆史上195聚5年以靠前地垮震历奴史资瞒料的耐统计朽情况竖。1.见3地构震纤活碰动表1-6我国各谜省19惊55年以扁前地促震历表史资脱料统汁计表省份起止年代/年地震次数省份起止年代/年地震次数河北前231～1954761(87)湖南288～1934184(17)山东前618～1948566(38)湖北前143～1935303(23)山西前466～1948590(98)江西318～1932218(13)河南前159～1942458(46)广东288～1936601(30)陕西前1177～1936403(62)广西288～1936184(13)甘肃前1193～1954618(125)福建866～1936359(23)1.糕3地震卵活舱动续表省份起止年代/年地震次数省份起止年代/年地震次数新疆1916～194727(20)台湾1661～195184(46)青海138～193721(10)浙江288～1935356(11)西藏1893～195430(13)江苏前179～1749635(26)四川前26～1955396(58)辽宁294～1943157(16)云南前26～1954652(165)吉林2～194137(0)贵州1308～1937101(8)黑龙江1137～194115(2)安徽前179～1957301(22)内蒙前7～195371(32)1.扮3地震图活惩动3.我国与地震企活动姨特点我国醒境内璃发生汪的地古震，鸽大多意数属纳于浅铜源地企震，视震源月深度伐在东灿部较牵浅，裁西部树较深村。这糊种地仔震震桶源深悲度的仔分布许与我种国的锋西高午东低胡的地自势相色关。4.中国样地震雕烈度膜区划惊图地震烈妇度区划染图不仅惩标识了示不同地脚区的地央震历史绣震害，希也给出之了各地悟区未来漏地震活毅动的趋河势，对闻于工程模结构抗卧震具有牌重要的天指导意杆义。建冠筑抗震钱设防标萝准是衡郊量建筑否抗震设伙防要求永的尺度不，它是留由抗震倾设防烈访度和建纪筑使用或功能的声重要性停来确定柱的。抗旷震设防戚烈度是基指按国冤家规定病的权限奴批准的猜，作为没一个地竟区抗震惧设防依壤据的地散震烈度番。一般包情况下毙，抗震纺设防烈挨度可以剩采用中徐国地震夏烈度区幕划图的纸地震基务本烈变罢，或采哈用与GB怠5焦00耳11渡—2疏00虽1《建筑说抗震淡设计遍规范》涉及租基本厘地震命加速蛾度对柳应的帖地震杠烈度报。1.3地震仆活镇动1.呢4地许震凉灾全害地裂京缝强烈的姨地震发替生时，责地面断舟层将达鸽到地表忆，从而文改变地幕形和地英貌。地撇表的竖跪向错动朽将形成如悬崖峭惭壁，地船表大的肝水平位坐移将产骑生地面雄的错动慨、挤压暑、扭曲死。地裂镰缝将造输成地面素工程结泰构的严凶重破坏解，使得拨公路中震断、铁苗轨扭曲驱、桥梁辽断裂、应房屋破绸坏、河升流改道乱、水坝奴受损等鼻。地裂娃缝是流地震粥时最族常见特的地摊表破陈坏，家地裂蛇缝的厅数量疤、长赏短、蔬深浅钞等与壁地震李的强胜烈程捆度、世地表隐情况键、受朗力特云征等雾因素主有关径。主姻要有播两种安类型田：一颂种是煎强烈摔地震遥时由落于地缓下断阻层错邪动延臣伸到态地表姑而形痕成的萝裂缝棍，称象为构狮造地织裂缝带，这智类裂脑缝与旗地下菊断层德带的纲走向婆一致浪，一粘般规影模较踩大，婚形状姥比较似规则洒；另贩一种晒地裂棍缝是半在故行河道屠、湖显河岸蜓边、尺陡坡绳等土挂质松舒软地讲方产爽生的甜地表老交错挑裂缝疼，规紧模较糠小，线形状总大小砌各不钓相同昼。喷砂冒剩水当地下邮水位较陈高、砂逢层埋深心较浅的缺平原地制区，特哄别是河熊流两岸鹊最低平抚的地方攀，地震篮时地震延波产生单的强烈备振动使障得地下盲水位急坚剧增加监，地下疯水经过伸地裂缝墓或土质怠松软的平地方冒参出地面等，当地贝表土层垦为砂土军或粉土句时，则再夹带着湾砂土或我粉土一肠起冒出颂地面，慎形成喷红砂冒水汤现象，属实际上有是砂土坡液化的管表现。地表下葬沉捕在强烈膏地震作本用下，忆在地下选存在溶炒洞的地途区或者预由于人在们的生凯产活动览产生的贺空洞如耕矿井或能者地铁踩等，强畅烈地震剧发生时帝，地面赠土体将碑会产生固下沉，述造成大施面积陷拖落。河岸、任陡坡滑随坡鱼在河岸圆、陡坡糊等地方透，强烈也的地震芹使得土勤体失稳纷，造成退塌方。帜淹没农中田、村我庄、堵网塞河流津，大面改积塌方饺使得房闹屋倒塌葡。1.锋4.奶1地震中而工程结倦构的破百坏工程础结构被的破响坏是崖造成员人民拍生命编财产呀损失蜜的主辅要原词因，怨其破陡坏可浇能是冰由于矿地基浑失效亦引起燥，也犹可能曾是由椅于上最部结晓构承哭载力歇不足橡形成闯的破摧坏或腔结构烟丧失耕整体爷稳定跑性造鸦成。饼地震垦历史靠资料晚表明垄，由桌于地拾基失尖效引海起的陈工程摘结构耗的破析坏仅班仅占笋结构碑破坏东的10恩%左右，伏其余90%是由灰于结锄构承倡载力贝不足守或丧饿失整捉体稳荒定造闷成的忍。世配界各豪国的晕抗震裹设计宪规范霞都将础主要突精力大集中匀在上欺部结毁构的证破坏抚机理逢的分挡析和稳研究垒上。1.突4地震捆灾景害1.蔽4.敏2地震线的次低生灾映害强烈地沈震除了胶引起结砌构的破报坏外，汤一般常拐常会引耳起其他欠一些次叼生灾害摄，如火与灾、水甘灾、泥信石流、捷海啸、颜滑坡等凭。一般剩来说，融地震本毁身造成室的直接绣损失往握往还小泼于由于登地震所敏产生的消次生灾峡害所造截成的间屯接损失淹。所以野，对地赖震灾害皱的预防刘应强调绒其综合叼性和连木锁性。19魄23年以来恩国内外尾大地震冻概况见饲表1-悲7。1.亭4地粘震斥灾胃害时间地点震级最大地面加速度及持续时间建筑震害特点1923.9.1日本关东7.9级—大火次生灾害严重，钢筋混凝土结构破坏率比其他类型结构小，一座8层钢筋混凝土框架倒塌1940.11.10罗马尼亚乌兰恰地区7.4级—布加勒斯特一座13层钢筋混凝土框架完全倒塌1948.6.28日本福井7.2级0.3g，延续到30s以上一座8层钢筋混凝土框架毁坏1957.7.28墨西哥墨西哥城7.6级0.05g～0.1g，地面卓越周期2.5s左右5层以上建筑物震害较大，11～16层损坏率最高。55座8层以上建筑物中，11座钢筋混凝土结构破坏。两座23～42层建筑无损表1-7框1催923年以来默国内外却大地震头概况*1.怖4地福震淹灾伏害1963.7.26南斯拉夫斯普科里6级冲击性地震，持续时间短，最大加速度估计为0.3g4层以下砖结构破坏严重，13～14层钢筋混凝土结构仅有部分受害。凡是各层都有维护墙的框架结构破坏轻，凡是上层有填充墙而底层无填充墙的框架破坏严重1964.3.27美国阿拉斯加8.4级持时2.5min～4min，估计地面卓越周期0.5s，地面加速度0.4g大多数建筑经抗震设防，但地面加速度比规范大好几倍。长周期影响突出，高层破坏多，28座预应力钢筋混凝土建筑中，6座严重破坏，其中四层大楼完全倒塌续表时间地点震级最大地面加速度及持续时间建筑震害特点1964.7.5日本新泻7.4级加速度0.16g，持续时间2.5min主要由砂土液化引起震害，44%建筑受到程度不同的破坏，一栋4层公寓倾倒80°，一栋4层商店倾倒19°，且下沉1.5m。有地下室和有桩基础的建筑物很少破坏1.伤4地滩震甜灾之害1967.7.29委内瑞拉加拉加斯6.5级在LosPalos区，地面加速度0.06g～0.08g，地面卓越周期0.2s～1s在Caraballeda区，地面加速度0.1g～0.3g烈度不高，但高层建筑损坏很多。冲积层厚度超过160m的地区，高层建筑破坏率急剧上升，在岩石或浅冲积层上，高层建筑大部分未损坏1968.5.16日本十绳冲7.9级最大加速度0.8g～0.28g持续时间80s钢筋混凝土柱破坏较多，其中短柱剪坏现象突出，引起对短柱的注意。开始进行研究1971.7.9美国圣菲南多6.6级最大加速度0.1g～0.2g取得200多个强震记录，测得20层高层建筑顶部最大加速度是地面加速度的1.5～2倍。3座高层建筑(14、38、42层)有轻微损坏，Olive-View医院破坏具有典型性1972.12.22尼加拉瓜马那瓜6.5级震中靠近马那瓜0.2g加速度振动持续了5s70%以上建筑物倒塌或严重损坏，3座钢筋混凝土高层建筑损坏，具有典型意义，非结构构件破坏很大1975.4.21日本大分6.4级最大加速度东西向：0.39g南北向：0.049g竖向：0.028g无高层建筑。在同一建筑中长短柱混合，会加剧建筑物损坏。地基变形、沉陷造成建筑物损坏1.吸4地墓震累灾莲害1977.3.5罗马尼亚布加勒斯特7.2级持续时间80s，18s以前以竖向振动为主33座高层框架结构倒塌，其中31座为旧建筑，多数刚度不均匀，2座新建筑都是底层商店、上层住宅建筑。剪力墙结构仅有一座11层建筑由于施工质量不好而倒塌，剪力墙结构破坏率小1978.2.20日本宫成冲6.7级大部分建筑未按抗震设计，与十绳冲地震破坏相似。8层以下建筑破坏多，仙台市3座8～9层SRC结构短柱、窗间墙、窗下墙破坏严重1978.6.12日本宫成冲7.5级东北大学9层建筑记录地面加速度0.25g同上。3～6层框架结构底层柱剪坏，7～9层框架结构中未经计算的现浇钢筋混凝土外墙剪切裂缝多，长柱基本无破坏1.掘4地末震赏灾咳害时间地点震级最大地面加速度及持续时间建筑震害特点1976.7.28中国唐山7.8级烈度为震中唐山：11丰南：10宁河、汉沽：8.5塘沽、天津：8北京：6.5震中区砖石混合结构全部倒塌。塘沽一座13层框架倒塌，天津一座11层框架填充墙破坏严重，个别角柱损坏，北京高层建筑碰撞较多。有剪力墙的高层建筑和轻抗震设计的建筑破坏少1978.6.20希腊萨洛尼卡6.5级最大加速度纵向：0.148g横向：0.16g竖向：0.13g卓越周期：0.3s～0.6s严重震害区域在软土冲积层上。底层刚度小的建筑震害严重，具有剪力墙的建筑震害轻。许多建筑在两端破坏，没有缝的建筑物震害轻微。20%建筑物有非结构性破坏1985.9.19墨西哥墨西哥城8.1级墨西哥城震中距350km地震持续时间60s，其中超过0.1g的振动有20s，最大为0.18g。26s以后又有一次能量释放。卓越周期2s软土冲积层卓越周期长，引起类共振，造成10～20层建筑物破坏严重，30～40层建筑物基本无破坏。板柱结构倒塌很多，设计地震力太小1988.12.7亚美尼亚斯皮达克6.8级震中为Spitak，在首都北80km，震源深5km～20km。Leninakan的土壤软，仅25%建筑物得以保存震中区大部分4～5层砌体及空心板建筑没有水平及竖向连结而倒塌。其他城市预制钢筋混凝土框～剪力墙结构(其中有9层)倒塌较多，因为地震力比设计大4倍，未设计延性框架，预制空心板上无现浇层，钢筋搭接不够等原因1.4地恋震织灾侦害1989.10.17美国洛马普里埃塔7.1级持续时间15s，有感范围近100万km2，震中地面加速度0.64g(水平)0.66g(竖向)，Oklan地区地面加速度0.08g～0.29g1996年以来最大地震，地面变形严重。建筑破坏较大的是距震中90km处的旧金山湾区，主要是软土地基造成多层砌体建筑破坏。海湾大桥及Oklan地区双层高速公路破坏严重1994.1.17美国北岭6.8级震中以南7km处记录地震加速度峰值为1.82g(水平)和1.18g(竖向)，洛杉矶市距离震中36km，记录地震水平加速度峰值为0.5g。震动约60s，其中10s～30s为强烈震动城市人口密集地区的较大地震，建筑损坏及经济损失大。未经延性设计的钢筋混凝土框架柱被剪坏，按现代设计要求设计的一幢停车库被破坏。钢结构没有倒塌，表面未发现问题，但经过仔细检查，发现许多钢梁和钢柱焊接节点开裂，严重威胁建筑安全，这个现象引起广泛关注，引发梁柱节点研究改进的热潮1.水4地震蕉灾拴害时间地点震级最大地面加速度及持续时间建筑震害特点1995.1.17日本阪神7.2级震中位于神户附近海峡，深20km神户烈度11°，地面加速度水平：0.818g0.617g竖向：0.332g持时：15s～20s卓越周期：0.8s～1s神户震害严重，震害集中在旧式木结构，不规则或质量差的建筑，特别是底层空旷的住宅破坏严重，有些建筑的中间楼层整层塌落，形成中间薄弱层破坏。按新抗震标准设计的建筑或经过审查的高层建筑基本没有损坏1999.9.21中国台湾集集7.6级震中在南投县集集镇东北方向4.5km处，震源深度8km中部断层长83km，地表错动最大为垂直11m，水平10m。最大加速度0.989g，震动延时25s南投建筑破坏严重，全县186所中、小学，全毁30所。台北也有许多建筑物破坏。特别是民居建筑破坏较多1999.8.17土耳其7.4级震中在伊斯坦布尔以东90km处在900km长的NorthAnatolian断层上发生断裂，震中地表高差2.3m4～7层框架结构破坏和倒塌多，地基液化影响大。钢筋混凝土结构箍筋不足，且锚固不够。有剪力墙的建筑未见破坏*资竖料来塔源：坦方鄂替华，扁高层血建筑抹钢筋焦混凝踢土结傅构概条念设逐计，绸机械水工业覆出版拆社，20扩04年8月1.抗4地震华灾援害1.昌5.泡1抗震饮设防馋的目逝的和料要求工程结飞构抗震碰设防的粥基本目井的就是旧在一定盘的经济炕条件下榜，最大吉限度地阅限制和悼减轻工获程结构耻的地震运破坏，闭避免人龄员伤亡伍，减少秆经济损辨失。为匪了实现界这一目耕的，近牙年来许裤多国家你和地区兰的抗震予设计规具范采用箩了“小逢震不坏与、中震芒可修、晚大震不纪倒”作如为工程养结构抗跑震设计谋的基本乎准则。暴为了实衫现这一床设计准榜则，我遭国GB之5花00详11勾—2寄00维1《建筑翅抗震倚设计诸规范》明确提凭出了三故个水准宋的抗震仰设防要尺求，具跳体如下迹。第一水偿准：当今遭受低紧于本地厘区设防晃烈度的丘多遇地萄震影响晨时，建午筑物一翻般不受昼损害或连不需修食理仍可蹄继续使畏用。第二水见准：当掩遭受相纵当于本伸地区设烦防烈度演的地震服影响时坑，建筑汤物可能肿损坏，泡但经一炭般修理待即可恢增复正常播使用。第三水债准：当张遭受高方于本地推区设防悉烈度的借罕遇地完震影响厅时，建贞筑不致构倒塌或帆发生危皇及生命蜜安全的萍严重破碗坏。1.5工程结怨构的抗英震设防1.5挤.2建筑抗决震设防浓分类和被设防标制准对于拒不同勇的建事筑物坡，地金震破言坏所晓造成请的后贫果不升同。稳因此尼，有宝必要购对不展同用丘途的混建筑算物采盒取不戴同的丑设防净标准污。我销国GB介5合00线11渡—2凳00扶1《建筑抗牙震设计勺规范》将建哈筑物茫按其拿用途棍的重库要性胸分为乎四类龟。甲类笨建筑喘：指乌重大袜建筑莲工程确和地畏震时片可能暖发生亮严重弄次生蝇灾害弄的建银筑。杰这类狐建筑孕的破誓坏会屠导致登严重咽后果载，须园经国耽家规嗽定的再批准狭权限逝批准蚕。乙类摇建筑烧：指佛地震喇时使散用功望能不提能中虚断或蝇需尽膝快恢美复的无建筑倘。如叶抗震领城市澡中生菌命线望工程丘的核舒心建趁筑。斗城市楼生命样线工巨程一嫌般包汤括供斥水、类供电