荷载与结构设计方法：第五章 地震作用

第五章地震作用

第五章地震作用

第五章地震作用

第五章地震作用

第五章地震作用

第五章地震作用

第五章地震作用

第五章地震作用

第五章地震作用

第五章地震作用

第五章地震作用

第五章地震作用

第一节地震基本知识

1、地震的类型

火山地震、陷落地震、构造地震2、构造地震的成因

地幔热对流、地球自转与公转、月球和太阳引力地幔热对流地壳岩层变形应力累积岩层断裂

岩层震动地震第一节地震基本知识

3、地震术语震源：地球内部岩层破裂引起振动的地方称为震源。它是有一定大小的区域，又称震源区或震源体震源深度：震源到地面的垂直距离称为震源深度

震中：震源在地面上的投影

宏观震中：地震时，人们感觉最强烈、地面破坏最严重的地区称为宏观震中

极震区：震中附近振动最强烈，破坏比也最严重的地区称为极震区

震中距：地面上任何一点到震中的直线距离称为震中距。

第一节地震基本知识

4、构造地震的成因板块构造理论六大板块

欧亚板块太平洋板块美洲板块非洲板块印澳板块南极洲板块第一节地震基本知识

5、地震分布世界地震分布两大地震带：环太平洋地震带欧亚地震带中国地震分布台湾地区喜马拉雅山地区东北地区天山地区华北地区东南沿海地区

第一节地震基本知识

6、震级与烈度震级地震震级：表示地震能量的大小的等级。震源释放的能量多，震级就越大，每一次地震只有一个震级，震级是经过地震仪记录的地震波最大振幅经过计算求出的，按照作为计算依据的地震记录的不同，将震级种类分为近震震级（ML）、面波震级（Ms）、体波震级（Mb），人们通常听到的震级几级，一般为近震震级(ML)，也叫里氏震级，ML=lgA[A距震中100km处的最大水平地面位移（）]

第一节地震基本知识

6、震级与烈度地震能

lgE=11.8+1.5M震级差一级，地震能差32倍

ME/JME/J06.3×10452.0×1012

12.0×10666.3×101326.3×10772.0×1015

32.0×10986.3×1016

46.3×1010

8.91.4×1018第一节地震基本知识

6、震级与烈度烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强烈程度中国地震烈度表

烈度Ⅰ人的感觉无感大多数房屋震害程度

平均震害指数

其他现象

加速度，mm/s2(水平向)

速度，mm/s2(水平向)

第一节地震基本知识

6、震级与烈度烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强烈程度中国地震烈度表

烈度Ⅱ人的感觉室内个别静止中大多数房屋震害程度

平均震害指数

其他现象

加速度，mm/s2(水平向)

速度，mm/s2(水平向)

第一节地震基本知识

6、震级与烈度烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强烈程度中国地震烈度表

烈度Ⅲ人的感觉室内少数静止中的人感觉大多数房屋震害程度门、窗轻微作响平均震害指数

其他现象悬挂物微动加速度，mm/s2(水平向)

速度，mm/s2(水平向)

第一节地震基本知识

6、震级与烈度烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强烈程度中国地震烈度表

烈度IV人的感觉室内多数人感觉；室外少数人感觉；少数人梦中惊醒大多数房屋震害程度门、窗作响平均震害指数

其他现象悬挂物明显摆动，器皿作响加速度，mm/s2(水平向)

速度，mm/s2(水平向)

第一节地震基本知识

6、震级与烈度烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强烈程度中国地震烈度表

烈度V人的感觉室内普遍感觉；室外多数人感觉；多数人梦中惊醒大多数房屋震害程度门客、屋顶、屋架颤动作响，灰土掉落，抹灰出现微细裂缝平均震害指数

其他现象不稳定器物翻倒加速度，mm/s2(水平向)

310

（220-440）速度，mm/s2(水平向)

30

（20-40）第一节地震基本知识

6、震级与烈度烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强烈程度中国地震烈度表

烈度Ⅵ人的感觉惊慌失措，仓惶逃出大多数房屋震害程度损坏---个别砖瓦掉落、墙体微细裂缝平均震害指数0-0.1其他现象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、掉头加速度，mm/s2(水平向)

630

（450-890）速度，mm/s2(水平向)

60

（50-90）第一节地震基本知识

6、震级与烈度烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强烈程度中国地震烈度表

烈度Ⅶ人的感觉大多数人仓惶逃出大多数房屋震害程度轻度破坏---局部破坏、开裂，但不妨碍使用平均震害指数0.11-0.30其他现象河岸出现坍方。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加速度，mm/s2(水平向)

1250

（900-1770）速度，mm/s2(水平向)

130

（100-180）第一节地震基本知识

6、震级与烈度烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强烈程度中国地震烈度表

烈度Ⅷ人的感觉摇晃颠簸，行走困难大多数房屋震害程度中等破坏-结构受损，需要修理平均震害指数0.31-0.50其他现象干硬土上亦有裂缝。大多数砖烟囱严重破坏加速度，mm/s2(水平向)

2500

（1780-3530）速度，mm/s2(水平向)

250

（190-350）第一节地震基本知识

6、震级与烈度烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强烈程度中国地震烈度表

烈度Ⅸ人的感觉坐立不稳；行动的人可能摔跤大多数房屋震害程度严重破坏-墙体龟裂，局部倒塌，复修困难平均震害指数0.51-0.70其他现象干硬土上有许多地方出现裂缝，基岩上可能出现裂缝。滑坡、坍方常见。砖烟囱出现倒塌加速度，mm/s2(水平向)

5000

（3540-7070）速度，mm/s2(水平向)

500

（360-710）第一节地震基本知识

6、震级与烈度烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强烈程度中国地震烈度表

烈度X人的感觉X骑自行车的人会摔倒；处于不稳状态的人会掉出几尺远；有抛起感大多数房屋震害程度倒塌-大部倒塌，不堪修复平均震害指数0.71-0.90其他现象山崩和地震断裂出现。基岩上的拱桥破坏。大多数砖烟囱从根部破坏或倒毁加速度，mm/s2(水平向)

10000

(7080-14140)速度，mm/s2(水平向)

1000

(720-1410)第一节地震基本知识

6、震级与烈度烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强烈程度中国地震烈度表

烈度Ⅺ人的感觉

大多数房屋震害程度毁灭平均震害指数0.91-1.00其他现象地震断裂延续很长。山崩常见。基岩上拱桥毁坏加速度，mm/s2(水平向)

速度，mm/s2(水平向)

第一节地震基本知识

6、震级与烈度烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强烈程度中国地震烈度表

烈度Ⅻ人的感觉

大多数房屋震害程度

平均震害指数

其他现象地面剧烈变化，山河改观加速度，mm/s2(水平向)

速度，mm/s2(水平向)

第一节地震基本知识

6、震级与烈度的关系一次地震只有一个震级，但不同的地点将有不同的的烈度震中烈度与震级的关系M=0.58I0+1.5

第一节地震基本知识

7、地震波与地面运动地震波体波：纵波（P波）、横波（S波）面波：瑞雷波（R波）、洛夫波（L波）

各种波的特点P波S波R波和L波波速快较快慢周期短较短长振幅小较小大第一节地震基本知识

7、地震波与地面运动地震地面运动对于地面上的某一点，当地震的体波到达该点或面波经过该点时，就会引起该点的往复运动因为波的折射，体波传播到地面时，其行进方向近似与地面垂直三向地面运动

上下运动：由P波和R波引起前后运动：由S波和R波引起左右运动：由S波和L波引起第一节地震基本知识

7、地震波与地面运动地震地面运动一般两个方向水平地面运动的强度相等，而竖向地面运动的强度小于水平地面运动的强度震中附近体波成分较多，面波成分较少，随着震中距的增加，体波成分减少，面波成分增加第一节地震基本知识

8、地震烈度区划依据区域性的地质构造、地震活动性和历史地震资料利用概率方法评价某一地区未来一定期限内遭受不同强度地震影响大可能性形式：地震烈度区划、地震参数第一节地震基本知识

8、设计地震分组目的：为了反应同样烈度下，不同震级和震中距的地震对建筑物的影响，对烈度划分补充形式：分为三组，近似反应近震、中震和远震的影响，采用不同的设计特征周期和设计基本地震加速度值第二节单质点体系水平地震作用

单质点体系当结构的质量相对集中在某一个确定位置时，可将结构处理成单质点体系第二节单质点体系水平地震作用

单质点体系的地震反应质点上的三种力：惯性力阻尼力弹性恢复力I+D+S=0单质点体系运动微分方程

第二节单质点体系水平地震作用

运动方程的求解齐此方程的解：其中非齐此方程的特解：第二节单质点体系水平地震作用

水平地震作用瞬间结构受到的地震作用看作瞬间结构自身质量产生的惯性力的等效力最大绝对加速度