第一章 抗震设计基本知识.ppt

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1、学习本课程目的学习本课程目的掌握抗震的基本知识、基本理论、基本技能，了解抗震设计的一般规律；培养运用规范、标准，查阅技术资料的能力和抗震计算能力；了解结构抗震设计的新理论、新方法及抗震理论、计算方法的发展趋势。工程结构抗震设计主编 柳炳康 沈小璞 武汉理工大学出版社建筑抗震设计编著 郭继武 建工出版社建筑抗震设计规范GB500112001混凝土结构设计规范GB500102002建筑地基基础设计规范GB50072002 建工出版社参考教材参考教材1.1 1.1 地震灾害概述地震灾害概述1.2 1.2 地震的一些基本概念地震的一些基本概念1.3 1.3 震级与烈度震级与烈度1.4 1.4 设计地震

2、分组设计地震分组1.5 地震的破坏作用（震害现象）1.7 1.7 建筑抗震概念设计建筑抗震概念设计1.6 1.6 抗震设防的基本要求抗震设防的基本要求一、地震是群灾之首一、地震是群灾之首灾害灾害自然灾害自然灾害人为灾害人为灾害1 1、人为灾害：、人为灾害：火灾、污染（大气、水、海洋）、核泄漏、战争等火灾、污染（大气、水、海洋）、核泄漏、战争等 地震灾害是群灾之首，它具有突发性和不可预测性，以及频地震灾害是群灾之首，它具有突发性和不可预测性，以及频度较高，并会产生严重次生灾害，对社会也会产生很大影响等特度较高，并会产生严重次生灾害，对社会也会产生很大影响等特点。点。2 2、自然灾害：、自然灾害：

3、见下表引致灾害的自然作用引致灾害的自然作用灾害类別灾害类別气象方面气象方面极端雨量极端雨量太多太多洪灾洪灾太少太少干旱干旱极端气温极端气温太高太高热浪热浪太低太低霜冻、大风雪霜冻、大风雪极端强风极端强风台风、龙卷风台风、龙卷风地貌方面地貌方面板块活动板块活动地震、海啸、火山爆发地震、海啸、火山爆发重力作用重力作用泥石流、雪崩泥石流、雪崩生物方面生物方面与动物、微生物有关与动物、微生物有关蝗虫、白蚁等蝗虫、白蚁等虫害虫害細菌或病毒細菌或病毒疾病疾病如伤寒、如伤寒、“非典非典”、瘟、瘟疫疫与植物有关与植物有关真菌真菌病害病害如小麦的铁锈病如小麦的铁锈病数量激增数量激增野草蔓延、赤潮野草蔓延、赤潮台

4、湾，台湾，死亡死亡24002400人，经济损失人，经济损失9494亿美元。亿美元。云林县六市中山国宝二期大楼座落在大智路上，为云林县六市中山国宝二期大楼座落在大智路上，为12层钢筋混凝层钢筋混凝土住宅和商务混合大楼，其中二栋自楼梯间相接处分裂，东侧楼土住宅和商务混合大楼，其中二栋自楼梯间相接处分裂，东侧楼6层以下全部塌陷，并向东侧倒在邻房层以下全部塌陷，并向东侧倒在邻房4层楼公寓上。西侧楼层楼公寓上。西侧楼5层层以下全部倒塌，并向西倾倒在另一栋大楼上，柱子间距介于以下全部倒塌，并向西倾倒在另一栋大楼上，柱子间距介于8米米到到10米，且柱子数量偏少。米，且柱子数量偏少。彰化县员林镇邦富贵名门大楼

5、座落在中山路惠明街口，为彰化县员林镇邦富贵名门大楼座落在中山路惠明街口，为16层钢筋混凝土集合住宅大楼。地震时其中一栋倾倒靠在呈层钢筋混凝土集合住宅大楼。地震时其中一栋倾倒靠在呈L型平面大楼上，柱子间距型平面大楼上，柱子间距7至至10米。造成倾倒的原因是底层柱米。造成倾倒的原因是底层柱子数量少，间距太大子数量少，间距太大。柱子内埋设管线（水、柱子内埋设管线（水、排水、电、煤气、电话）等，排水、电、煤气、电话）等，虽然节省了空间，但大大降虽然节省了空间，但大大降低了柱子的有效承重截面积，低了柱子的有效承重截面积，造成破坏。造成破坏。唐山大地震唐山大地震 19761976年年7 7月月2828日日

6、3 3时时4242分分5454秒，在河北省唐山、丰南秒，在河北省唐山、丰南一带（东经一带（东经118.0118.0度，北纬度，北纬39.439.4度），发生了度），发生了7.87.8级强烈级强烈地震，震中区烈度地震，震中区烈度1111度。地震波及天津市和北京市。这度。地震波及天津市和北京市。这次地震发生在工矿企业集中、人口稠密的城市，极震区次地震发生在工矿企业集中、人口稠密的城市，极震区内工矿设施大部分毁坏，主要表现为厂房屋顶塌落，围内工矿设施大部分毁坏，主要表现为厂房屋顶塌落，围护墙多数倒塌，高层建筑和一般民房几乎全部坍塌。震护墙多数倒塌，高层建筑和一般民房几乎全部坍塌。震区内普遍发生铁路路

7、基下沉，铁轨弯曲变形；公路路面区内普遍发生铁路路基下沉，铁轨弯曲变形；公路路面开裂；桥墩错动、倾倒，梁体移动及坠落等。但是地下开裂；桥墩错动、倾倒，梁体移动及坠落等。但是地下矿井的破坏比地面建筑轻得多。矿井的破坏比地面建筑轻得多。150150万人口中死亡万人口中死亡2424万，伤万，伤1616万；直接经济损失万；直接经济损失100100亿元，震后重建费用亿元，震后重建费用100100亿元。亿元。唐山市文化路青年宫，为砖混结构的二层楼房，唐山市文化路青年宫，为砖混结构的二层楼房，7.8级地震级地震时倒塌一层，时倒塌一层，7.1级地震时除四根门柱外，全部坍塌。级地震时除四根门柱外，全部坍塌。开滦煤

8、矿医院，为砖混结构的五层楼房（局部七层），仅开滦煤矿医院，为砖混结构的五层楼房（局部七层），仅西部转角残存西部转角残存。唐山市开滦煤矿救护楼，为砖混结构人字木屋架的三层楼唐山市开滦煤矿救护楼，为砖混结构人字木屋架的三层楼房，墙倒顶塌。房，墙倒顶塌。唐山市河北省煤矿设计院，砖混结构的楼房局部倒唐山市河北省煤矿设计院，砖混结构的楼房局部倒塌。塌。唐山地区交通局，砖混结构的三层办公楼遭到破坏。唐山地区交通局，砖混结构的三层办公楼遭到破坏。（此处为唐山地震重点保护遗迹之一。）（此处为唐山地震重点保护遗迹之一。）唐山市河北省矿业学院图书馆，三层高的阅览室，系装配唐山市河北省矿业学院图书馆，三层高的阅览室

9、，系装配式纯框架结构，西头倒毁，东头框架幸存。（此处为唐山地震式纯框架结构，西头倒毁，东头框架幸存。（此处为唐山地震重点保护遗迹之一。）重点保护遗迹之一。）唐山市机车车辆厂震后概貌。唐山市机车车辆厂震后概貌。震后工厂厂区震后工厂厂区印度大地震印度大地震 当地时间当地时间20012001年年1 1月月2626日上午日上午8时时46分（分（北京时间北京时间2001年年1月月26日日11时时16分分36.4秒，国际时间秒，国际时间2001年年1月月26日日03时时16分分40秒）秒），在印度西北部古吉拉特邦发，在印度西北部古吉拉特邦发生一次强烈地震。据印度地震部门测定，这次地震生一次强烈地震。据印度

10、地震部门测定，这次地震为里氏为里氏7.9级，震中位于北纬级，震中位于北纬23.6度和东经度和东经69.8度。至度。至3131日止，日止，地震发生后已发生了地震发生后已发生了196次余震。次余震。死亡人数达死亡人数达16403人，受伤人数达人，受伤人数达55863人，经人，经济损失济损失45亿美元。亿美元。为了省钱，近年兴建的建筑物没有抗震结构，使地震的为了省钱，近年兴建的建筑物没有抗震结构，使地震的伤亡加重。伤亡加重。震后现场情况震后现场情况座落在活断层上的一座二层小学教学楼被完全摧毁。座落在活断层上的一座二层小学教学楼被完全摧毁。7.9地震造成达地震造成达180公里的破碎带，水平和垂直公里的

11、破碎带，水平和垂直错距都很大，引起地表沉陷、隆起、裂缝、液化等错距都很大，引起地表沉陷、隆起、裂缝、液化等地表破坏，同时造成建筑物的大量毁坏。地表破坏，同时造成建筑物的大量毁坏。伊兹米特市一楼房底层空旷，结构不合理，伊兹米特市一楼房底层空旷，结构不合理，房屋整体倾斜，二楼成了一楼。房屋整体倾斜，二楼成了一楼。地震时河床变形，导致跨河公路桥梁跨塌。地震时河床变形，导致跨河公路桥梁跨塌。人员伤亡惨重人员伤亡惨重 1994年年1月月17日，日，2400栋建筑被毁，多处高架公路栋建筑被毁，多处高架公路桥受损，死亡桥受损，死亡61人，伤人，伤7300人，直接经济损失人，直接经济损失300亿亿美元，保险损

12、失美元，保险损失104亿美元。亿美元。1995年年11月月17日，日，22万栋房屋倒塌或严重损坏，万栋房屋倒塌或严重损坏，死亡死亡6348人，伤人，伤4万人，经济损失万人，经济损失1000亿美元。亿美元。美国加州北岭地震（美国加州北岭地震（7.07.0级）级）日本阪神地震（日本阪神地震（7.2级）级）1960年年5月月21日日6月月22日在智利发生了里氏日在智利发生了里氏8.9级的级的地震，是二十世纪震级最大的震群型地震，也是地震，是二十世纪震级最大的震群型地震，也是1900年有年有记录以来全球最强烈的地震。该大地震群由记录以来全球最强烈的地震。该大地震群由7次次7级以上地级以上地震组成，其中

13、震组成，其中8级以上地震二次，最大震级级以上地震二次，最大震级8.9级，共造成级，共造成6000人死亡，损失人死亡，损失6.8亿美元。接连发生的大地震在瑞尼亿美元。接连发生的大地震在瑞尼湖区引发了大型滑坡，滑坡体填入湖盆使湖水上涨外溢，湖区引发了大型滑坡，滑坡体填入湖盆使湖水上涨外溢，淹没了瓦尔的维亚城，造成全城淹没了瓦尔的维亚城，造成全城100万人无家可归。震中万人无家可归。震中在康塞普西翁，这次地震有两个很突出的特点：一是接连在康塞普西翁，这次地震有两个很突出的特点：一是接连发生了发生了3个大于个大于8级的地震，二是海浪波及甚远。从级的地震，二是海浪波及甚远。从5月月21日至日至6月月22

14、日，共发生过日，共发生过10次次7级以上的地震，其中级以上的地震，其中3次超次超过过8级。级。5月月22日的地震，震级达日的地震，震级达8.9级。这次地震破坏最级。这次地震破坏最重的地区是从圣地亚哥到蒙特港等地。地震时产生的海啸重的地区是从圣地亚哥到蒙特港等地。地震时产生的海啸越过太平洋，日本海岸遭到的海啸浪高达越过太平洋，日本海岸遭到的海啸浪高达4米，造成巨大米，造成巨大灾害。灾害。o 2004年年12月月26日印度尼西亚苏门答腊岛发生地震引发大规日印度尼西亚苏门答腊岛发生地震引发大规模海啸，到模海啸，到29日为止的统计数据显示，印度洋大地震和海日为止的统计数据显示，印度洋大地震和海啸已经造

15、成啸已经造成6.8万人死亡，这可能是世界近万人死亡，这可能是世界近200多年来死伤多年来死伤最惨重的海啸灾难。最惨重的海啸灾难。o 这场突如其来的灾难给印尼、斯里兰卡、泰国、印度，马这场突如其来的灾难给印尼、斯里兰卡、泰国、印度，马尔代夫等国造成巨大的人员伤亡和财产损失。这可能是世尔代夫等国造成巨大的人员伤亡和财产损失。这可能是世界近界近200多年来死伤最惨重的海啸灾难。到多年来死伤最惨重的海啸灾难。到2006年末为止的年末为止的统计数据显示，印度洋大地震和海啸以及所造成的瘟疫灾统计数据显示，印度洋大地震和海啸以及所造成的瘟疫灾害已经造成近害已经造成近30万人死亡，这可能是世界近万人死亡，这可

16、能是世界近200多年来死伤多年来死伤最惨重的海啸灾难，也是世界灾难史上较悲壮的一次，死最惨重的海啸灾难，也是世界灾难史上较悲壮的一次，死亡人数已经超过亡人数已经超过1976年中国唐山大地震造成年中国唐山大地震造成24.2万人的遇万人的遇难。难。二、我国的地震情况二、我国的地震情况1.1.我国是一个多地震国家我国是一个多地震国家据统计，我国大陆地震约占世界大陆地震的三分之一。据统计，我国大陆地震约占世界大陆地震的三分之一。原因是：我国正好介于地球的两大地震带之间。原因是：我国正好介于地球的两大地震带之间。全世界地震主要分布于以下两个带：全世界地震主要分布于以下两个带：（1 1）环太平洋地震带：）环太平洋地震带：（2）喜马拉雅）喜马拉雅地中海地震带（欧亚地震）：地中海地震带（欧亚地震）：地震带指地震密集地带地震带指地震密集地带 从印度、尼泊尔经缅甸至我国横断山脉、喜马拉雅山区，越帕从印度、尼泊尔经缅甸至我国横断山脉、喜马拉雅山区，越帕米尔高原，经中亚细亚到地中海及其附近。除分布在环太平洋地震米尔高原，经中亚细亚到地中海及其附近。除分布在环太平洋地震活动带的中源地震以外，几乎所有其他中深源地