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文檔簡介

1、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì) Seismic design of buildings,主講:張美霞 中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院土木系,課程簡介,地震是一種危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全、破壞性極大的突發(fā)性自然災(zāi)害,地震造成生命、財(cái)產(chǎn)損失的直接原因是建筑物的劇烈震動、破壞倒塌。目前預(yù)測工作沒有發(fā)展到準(zhǔn)確預(yù)報的程度。隨著我國城市化的發(fā)展,人口和財(cái)富向城市高度集中,基礎(chǔ)設(shè)施高度發(fā)達(dá),地震造成的后果將日益嚴(yán)重。我國是一個地震多發(fā)、震害嚴(yán)重的國家,抗震防災(zāi)是一項(xiàng)特殊的社會公益事業(yè),它關(guān)系著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防是減輕地震災(zāi)害的重要途徑。,課程簡介續(xù),科學(xué)界多年的研究成果形成了一門學(xué)科地震工程學(xué)。它包含工程地震

2、和結(jié)構(gòu)抗震兩方面內(nèi)容。 工程地震主要研究:地震危險性分析、地震區(qū)劃、潛在震源區(qū)地震活動規(guī)律、地震動工程參數(shù)的選擇及估計(jì)等。 結(jié)構(gòu)抗震主要研究:建筑場地動力性能與抗震設(shè)計(jì)關(guān)系、構(gòu)件與結(jié)構(gòu)動力特性、結(jié)構(gòu)動力破壞機(jī)制、結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析理論與抗震設(shè)計(jì)方法等。,課程簡介續(xù),建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是綜合了地震成因,強(qiáng)烈地面運(yùn)動,結(jié)構(gòu)物的動力特性和地震反應(yīng)等方面的研究成果而發(fā)展起來的一門多科性的學(xué)科,它涉及地球物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地震學(xué)、工程力學(xué)(結(jié)構(gòu)動力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)靜力學(xué))、工程結(jié)構(gòu)學(xué)(鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、地基與基礎(chǔ))、施工技術(shù)等多方面的知識。,課程性質(zhì)和目的,建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)一門重要的專業(yè)

3、主干課。學(xué)習(xí)本課程的主要目的是通過介紹地震作用計(jì)算的基本原理及結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)方法,培養(yǎng)學(xué)習(xí)者掌握建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方面的基本理論知識和設(shè)計(jì)應(yīng)用能力而設(shè)置的一門課程,從而能貫徹執(zhí)行我國的相關(guān)法律、規(guī)范,對地震區(qū)作抗震減災(zāi)規(guī)劃,掌握防止或減少建(構(gòu))筑物由于地震而造成的破壞的技能,使建筑經(jīng)抗震設(shè)防后,能盡可能地減輕震害,避免人員傷亡,減少經(jīng)濟(jì)損失。,課程要求,掌握結(jié)構(gòu)抗震的基本知識、基本理論、基本技能,了解抗震設(shè)計(jì)的一般規(guī)律; 培養(yǎng)運(yùn)用規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),查閱技術(shù)資料的能力和抗震計(jì)算能力; 了解結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的新理論、新方法及抗震理論、方法的發(fā)展趨勢。,教材選擇,教材選用:豐定國、王杜良主編,抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第2

4、版,武漢理工大學(xué)出版社,2003年8月。 本教材反映了我國新頒布的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001)的內(nèi)容及當(dāng)前國內(nèi)外的研究成果,使學(xué)生通過學(xué)習(xí)能掌握結(jié)構(gòu)抗震的基本理論和實(shí)踐,從而不但能遵循規(guī)范而且能高于規(guī)范進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)。,建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容,第一章 緒論 第二章 場地、地基與基礎(chǔ) 第三章 結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析與抗震驗(yàn)算 第四章 建筑抗震概念設(shè)計(jì) 第五章 多層和高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計(jì) 第六章 多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計(jì) 第七章 高層及多層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計(jì) 第八章 單層鋼筋混凝土柱廠房的抗震計(jì) 第九章 隔震與耗能減震房屋設(shè)計(jì),第1章 緒 論,1.1 地震災(zāi)害概述(了解內(nèi)容)

5、 1.2 地震基本知識(重點(diǎn)掌握) 1.3 地震的震害(了解內(nèi)容) 1.4 結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防(重點(diǎn)掌握),1.1 地震災(zāi)害概述 1.1.1 地震是群災(zāi)之首,一、災(zāi)害分為自然災(zāi)害和人為災(zāi)害。 人為災(zāi)害:火災(zāi)、污染(大氣、水、海洋)、核泄漏、戰(zhàn)爭等。 自然災(zāi)害:地震災(zāi)害是群災(zāi)之首,它具有突發(fā)性和不可預(yù)測性,以及頻度較高,并產(chǎn)生嚴(yán)重次生災(zāi)害,對社會也會產(chǎn)生很大影響等特點(diǎn)。 地震是一種普遍的自然現(xiàn)象 地震是地球內(nèi)部構(gòu)造運(yùn)動的產(chǎn)物,是一種普遍的自然現(xiàn)象。全世界每年發(fā)生約500萬次地震。其中:破壞性的大地震平均每年約1820次。,1.1.1 地震是群災(zāi)之首續(xù),地震又是一種突發(fā)的自然災(zāi)害。 現(xiàn)代科技的發(fā)展,雖

6、能對地震的發(fā)生進(jìn)行預(yù)測,但準(zhǔn)確地預(yù)報何時、何地將發(fā)生何種強(qiáng)度的地震一般是很困難的。這主要是由于地殼運(yùn)動的復(fù)雜性,以及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的局限性。 因此,破壞性地震常常是突然發(fā)生的。 目前,科學(xué)技術(shù)上還無法控制地震的發(fā)生。每次地震都會給人類社會帶來災(zāi)難。,1.1.1 地震是群災(zāi)之首續(xù),二、近代歷史上大地震 唐山大地震:1976年7月28日,在河北省唐山一帶發(fā)生了7.8級強(qiáng)烈地震,震中區(qū)烈度11度。150萬人口中死亡24萬,傷16萬;直接經(jīng)濟(jì)損失100億元,震后重建費(fèi)用100億元。 集集大地震:1999年9月21日臺灣發(fā)生7.3級地震,死亡24人,經(jīng)濟(jì)損失94億美元。 印度大地震:當(dāng)?shù)貢r間2001年

7、1月26日上午,在印度西北部古吉拉特邦發(fā)生里氏7.9級的強(qiáng)烈地震。死亡人數(shù)達(dá)16000多人,受傷人數(shù)達(dá)55800多人,經(jīng)濟(jì)損失45億美元。,1.1.1 地震是群災(zāi)之首續(xù),三、全世界地震帶 主要分布于以下兩個帶: (1)環(huán)太平洋地震帶(2)歐亞地震帶 這兩個地震帶 釋放的能量, 約占全球所有 地震釋放能量 的98%。,環(huán)太平洋地震帶,歐亞地震帶,1.1.2 我國的地震情況,1.我國是一個多地震國家 據(jù)統(tǒng)計(jì),我國大陸地震約占世界大陸地震的三分之一。原因是:我國正好介于地球的兩大地震帶之間。 2.我國是一個地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國家 我國地震活動頻度高、強(qiáng)度大、震源淺,分布廣, 是一個震災(zāi)嚴(yán)重的國家。19

8、00年以來,中國死于地震 的人數(shù)達(dá)55萬之多,占全球地震死亡人數(shù)的53%。20 世紀(jì)全球兩次死亡20萬人以上的大地震均發(fā)生于我國。 1920年寧夏海原地震(8.5級)死亡23.4萬人。 1976年河北唐山地震(7.8級)死亡24.2萬人,傷20余萬。,1.1.2 我國的地震情況續(xù),3.我國的地震活動地區(qū) 我國的地震活動主要分布在五個地區(qū)的23 條地震帶上。 這五個地區(qū)是: 臺灣省及其附近海域; 西南地區(qū),主要是西藏、四川西部和云南中西部; 西北地區(qū),主要在甘肅河西走廊、青海、寧夏、天山南北麓; 華北地區(qū),主要在太行山兩側(cè)、汾渭河谷、陰山-燕山一帶、 山東中部和渤海灣; 東南沿海的廣東、福建等地

9、。,1.1.2 我國的地震情況續(xù),4.目前的地震形勢 地震的發(fā)生有間歇性。一段時間內(nèi)發(fā)生較頻繁,一段時 間內(nèi)較平靜。世界以及我國目前均處于地震活躍期,抗震 任務(wù)不容忽視。,1.2 地震基本知識 1.2.1 地球內(nèi)部構(gòu)造,地球平均半徑約6400km,內(nèi)部由三個圈層組成。 1、地殼 地球最表面的一層,很薄,厚度各處不一,約5-40km, 一般厚度為5-40 km,平均厚度約為30km。主要由各種不 均勻的巖石組成:沉積巖花崗巖玄武巖等。 絕大部分地震都發(fā)生在地殼內(nèi)。 2、地幔 中間一層,很厚,平均厚度約為2900km。主要由具有 粘彈性性質(zhì)的質(zhì)地比較堅(jiān)硬的橄欖巖組成。其上部存在一 個約幾百公里厚的

10、軟流層。 地幔內(nèi)部的物質(zhì)在熱狀態(tài)和不 均衡壓力作用下緩慢運(yùn)動,可能是造成地殼運(yùn)動的根源。,1.2.1 地球內(nèi)部構(gòu)造續(xù),3、地核 地球最里面的一層,半徑約為3500km,是地球的核 心部分??煞譃橥夂耍ê?100km)和內(nèi)核(厚1400Km), 其主要構(gòu)成物質(zhì)是鎳和鐵。 根據(jù)推測,外核可能處于液 態(tài),內(nèi)核可能處于固態(tài)。 地震觀測發(fā)現(xiàn):地震橫波 不能通過外核(即不能通過 液體)。,1.2.2 地震的基本概念,1、什么是地震? 地震是指因地球內(nèi)部緩慢積累的能量突然釋放而引起 的地球表層的振動 。 地震是一種自然現(xiàn)象,地球上每天都在發(fā)生地震,一 年約有500萬次。其中約5萬次人們可以感覺到;能造成破

11、壞的約有1000次; 7級以上的大地震平均一年有十幾次。目前記錄到的世界上最大地震是8.9級,發(fā)生于1960 年5月22日的智利地震。,1.2.2 地震的基本概念續(xù),2、什么叫震源、震中、震中距? 震源:地殼巖層發(fā)生斷裂破壞、錯動,產(chǎn)生劇烈振動的地 方,稱為震源。 震中:震源正上方的地面位置稱為震中。 極震區(qū):在震中附近,振動最劇烈、破壞最嚴(yán)重的地區(qū), 叫極震區(qū)。 震中距:地面某點(diǎn)至震中的距 離稱為震中距。 震源深度:震中到震源的距離 或震源到地面的垂直距離,稱為 震源深度。,1.2.3 地震成因和分類,一、地震成因 地震是地球動力作用的產(chǎn)物 內(nèi)動力構(gòu)造地震、火山地震 外動力塌陷地震(地下溶洞

12、、礦坑、礦井的崩塌) 人類工程活動誘發(fā)地震(水庫,城市、油田的抽水、注水,人工爆破、爆炸等),1.2.3 地震成因和分類續(xù),構(gòu)造地震的成因 板塊構(gòu)造運(yùn)動假說 地殼由六大板塊組成。這些板塊在地幔對流等因素產(chǎn) 生的巨大能量作用下產(chǎn)生運(yùn)動,使板塊之間相互擠壓和錯 動,致使其邊緣附近的巖石層脆性破裂而引發(fā)地震。 斷層假說 在地幔對流等因素產(chǎn)生的巨大能量作用下,使地殼和 地幔上部的巖石層發(fā)生皺褶變形,當(dāng)積聚的地應(yīng)力超過巖 石的極限強(qiáng)度時,巖石層便發(fā)生脆性斷裂,猛烈回彈錯動, 從而引起振動,以波的形式向地面?zhèn)鞑?,形成地震?1.2.3 地震成因和分類續(xù),二、地震的分類 1、按成因分類: 1)構(gòu)造地震:由于

13、地殼構(gòu)造運(yùn)動使深部巖石薄弱部位的應(yīng)變超過容許值,巖層發(fā)生斷裂、錯動而引起的地面振動。 破壞性地震主要屬于構(gòu)造地震。據(jù)統(tǒng)計(jì),構(gòu)造地震約占世界地震總數(shù)的90%以上。 2)火山地震 :由于火山作用,如巖漿猛烈沖出地面、氣體爆炸等引起的地震稱為火山地震,這類地震只占全世界地震的7%左右,在我國很少見。 3)誘發(fā)地震: 因人為因素如由于水庫蓄水或深井注水等引起的地震。如工業(yè)爆破、地下核爆炸造成的振動;在深井中進(jìn)行高壓注水以及大水庫蓄水后增加了地殼的壓力,有時也會誘發(fā)地震。,1.2.3 地震成因和分類續(xù),1962年3月19日在廣東河源新豐江水庫壩區(qū)發(fā)生了迄今 我國最大的水庫誘發(fā)地震,震級為6.1級。 4)

14、陷落地震 :由于地表或地下巖層突然大規(guī)模陷落或崩塌而造成的地震,如地下溶洞或舊坑崩塌引起。這類地震的震級很小,造成的破壞很少,次數(shù)也很少,約占3% 。 構(gòu)造地震破壞力大,影響范圍廣,建筑抗震設(shè)計(jì)中僅 限于討論構(gòu)造地震作用下建筑的設(shè)防問題。 后兩種地震影響范圍和破壞程度相對較小。,1.2.3 地震成因和分類續(xù),2、按震源深度分類: 1)淺源地震:震源深度小于70千米的地震。 全世界85%以上的地震都是淺源地震。淺源地震波及范圍小,但破壞力大。 2)中源地震:震源深度在70至300千米的地震,占12%,破壞性大。 3)深源地震:震源深度300km,占3%。震源深,波及范圍大,破壞性小。 92%的地

15、震發(fā)生在地殼中,其余的發(fā)生在地幔上部。 目前觀測到的最深地震發(fā)生在地下720km左右。,1.2.3 地震成因和分類續(xù),3、按地震序列分類: 地震時彈性應(yīng)變能,以波的形式釋放擴(kuò)散,經(jīng)多次反 射、折射形成持續(xù)過程,加之?dāng)嗔彦e位不是瞬間完成的, 故在一定時間內(nèi)(幾十天或數(shù)月)相繼發(fā)生在相鄰地區(qū)的 一系列大小地震稱為地震序列。 在一個地震序列中,最大的一次地震稱為主震。 主震之前發(fā)生的地震稱為前震。 主震之后發(fā)生的地震稱為余震。 主震型地震:在一個地震序列中,若主震震級很突出, 其釋放的能量占全序列中的絕大部分,叫主震型地震。 這是一種常見的破壞性地震類型。,1.2.3 地震成因和分類續(xù),震群型或多發(fā)

16、型地震:在一個地震序列中,若主震震級 不突出,主要地震能量是由多個震級相近地震釋放出來 的。 孤立型或單發(fā)型地震:在一個地震序列中,若前震和余 震都很少,甚至沒有,絕大部分地震能量都是通過主震 一次釋放出來的。 三種類型地震中:主震型地震約占60%,多發(fā)型地震約 占30%,單發(fā)型地震約占10%。 地震序列的認(rèn)識和判別對預(yù)報地震和預(yù)防地震都很重要。,1.2.4 地震波動理論,地震波:地震產(chǎn)生的地殼運(yùn)動(振動)以波的形式從震源 向各個方向傳播并釋放能量,這種波稱為地震波。 地震波包含:體波和面波。 1、體波:在地球內(nèi)部傳播的波。 縱波:在傳播過程中,介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的前進(jìn)方向一致,又稱為壓縮

17、波或疏密波。特點(diǎn):周期短,振幅小,波速快, 引起地面豎向顛簸。縱波也叫初波 橫波:在傳播過程中,介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的前進(jìn)方向垂直,故又稱為剪切波。特點(diǎn):周期較長,振幅較大,波速慢, 引起地面水平搖晃。橫波也叫次波。,體波,橫波(S波) 縱波(P波),1.2.4 地震波動理論續(xù),2、面波:只限于在地面附近傳播的波,也就是體波經(jīng)過地層界面多次反射形成的次生波。 特點(diǎn):周期長,振幅大,比體波衰減慢,能傳播到很遠(yuǎn)的地方。建筑物破壞主要是由面波造成。 瑞雷波:傳播時,質(zhì)點(diǎn)在波的傳播方向和地面法線組成的平面內(nèi)(XZ)做橢圓形運(yùn)動,而在與XZ平面垂直的水平方向(Y)沒有振動,質(zhì)點(diǎn)在地面上呈滾動形式。 洛

18、夫波:傳播時,質(zhì)點(diǎn)只在與傳播方向相垂直的水平方向(Y)運(yùn)動,在地面上呈蛇形運(yùn)動形式。,面波,瑞利波(R波) 樂夫波 (L波),1.2.4 地震波動理論續(xù),從實(shí)際地震時記錄到的地震波可以看出,首先達(dá)到的是 縱波(初波、P波),接著是橫波(次波、S波),面波達(dá) 到的最晚。 一般情況下,當(dāng)橫波或面波達(dá)到時,振幅增大,地面振 動最猛烈,造成的危害也最大。,1.2.5 震級與烈度,1、地震震級 定義:震級是表示一次地震本身強(qiáng)弱程度或大小的尺度,也是表示一次地震釋放能量的多少,是一個衡量地震強(qiáng)度的指標(biāo),用M表示。 一次地震只有一個震級。 目前,國際上比較通用的是里氏震級, 在1935年由查 爾斯里克特(1

19、9001985年)給出定義,即地震震級為 M=lgA 式中 A是標(biāo)準(zhǔn)地震儀(周期0.8s,阻尼系數(shù)0.8,放大 倍數(shù)2800倍的地震儀)在距震中100km處記錄的以微米(1 微米=10-6m)為單位的最大水平地動位移(單振幅)。,1.2.5 震級與烈度續(xù),地震按震級大小分類 (1)微震:小于2級,人感覺不到,只有儀器才能記錄下來。 (2)有感地震:2-4級,人能感覺到。 (3)破壞性地震:5級以上地震,能夠引起不同程度破壞。 (4)強(qiáng)烈地震或大震:7級以上地震。 (5)特大地震:8級以上地震。 由于震源深淺、震中距大小等不同,地震造成的破壞也不同。震級大,破壞力不一定大;震級小,破壞力不一定就

20、小。,1.2.5 震級與烈度續(xù),2、 地震烈度 指某一地區(qū)的地面和各類建筑物遭受一次地震影響的 強(qiáng)弱程度,簡稱為烈度。 一般而言,震級越大,烈度就越大。同一次地震,震 中距小烈度就高,反之烈度就低。影響烈度的因素,除了 震級、震中距外,還與震源深度、地震的傳播介質(zhì)、表土 性質(zhì)、建筑物的動力特性和施工質(zhì)量等許多因素有關(guān)。 注意與震級區(qū)分。,1.2.5 震級與烈度續(xù),地震烈度表 地震烈度表是評定地震烈度的標(biāo)準(zhǔn)和尺度。它以描述 震害宏觀現(xiàn)象為主,即根據(jù)建筑物的破壞程度、地貌變化 特征、地震時人的感覺、家具的動作反應(yīng)等進(jìn)行區(qū)分。 現(xiàn)在主要由地面震動的速度和加速度確定。 如水平向的加速度 10度為100

21、0cm/s2 9度為500 cm/s2 8度為250 cm/s2 7度為125 cm/s2 6度為63 cm/s2 我國在1980年制定的中國地震烈度表將地震烈 度分為1-12度(不同的國家的分度方法不同),1999年11 月1日起實(shí)施修訂后的新烈度表中國地震烈度表 (GB/T17742-1999)。,1.2.5 震級與烈度續(xù),3、基本烈度和地震區(qū)劃 基本烈度:一個地區(qū)未來50年內(nèi)一般場地條件下可能遭受 的具有10%超越概率的地震烈度值稱為該地區(qū)的基本烈度。 基本烈度也稱為偶遇烈度或中震烈度。,1.2.5 震級與烈度續(xù),地震區(qū)劃:是指根據(jù)歷史地震、地震地質(zhì)構(gòu)造和地震觀測 資料,在地圖上按地震情

22、況的差異劃出的不同區(qū)域。 2001年版的中國地震動參考區(qū)劃圖,是確定我國城 鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)基本地震加速度和設(shè)計(jì)地震分組的 依據(jù),具有法律效應(yīng)。 如武漢地區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度,地震動加速度為0.05g 抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度的對應(yīng)關(guān)系,1.2.6 設(shè)計(jì)地震分組,設(shè)計(jì)地震分組是新規(guī)范新提出的概念,用以代替舊規(guī) 范設(shè)計(jì)近震、設(shè)計(jì)遠(yuǎn)震的概念。 在宏觀烈度大體相同條件下, 處于大震級遠(yuǎn)離震中的高聳建筑 物的震害比中小級震級近震中距 的情況嚴(yán)重的多。 設(shè)計(jì)地震分三組,對于類 場地,第一、二、三組的設(shè)計(jì)特 征周期分別為:0.35s、0.40s、 0.45s. 湖北省各地震設(shè)防地區(qū)均屬 第一組

23、。,1.2.7 地震地面運(yùn)動的一般特征,地面運(yùn)動的一般特征可用地面運(yùn)動加速度記錄曲線來說明,它是由一系列非周期性的加速度脈沖所組成。 地震地面運(yùn)動的一般特征概括為: 1.地面運(yùn)動最大加速度:決定強(qiáng)震時作用于結(jié)構(gòu)的地震力 2.地面運(yùn)動的周期:對結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)起重要作用 3.強(qiáng)震的持續(xù)時間:對建筑物的破壞程度有較大的影響,1.3 地震的震害 1.3.1 概述,一次大地震可在數(shù)10秒鐘之內(nèi)使一座繁榮的城市變成 廢墟,人們幾代人的積累和財(cái)富化為烏有。 一、直接災(zāi)害 由地震的原生現(xiàn)象如地震斷層錯動,以及地震波引起 的強(qiáng)烈地面振動所造成的災(zāi)害。 主要有: 1、地面破壞如地面裂縫、錯動、塌陷、噴水冒砂等。 2

24、、建筑物與構(gòu)筑物的破壞:如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等。 3、山體等自然物的破壞:如山崩、滑坡等。 4、海嘯:海底地震引起的巨大海浪沖上海岸,可造成沿海地區(qū)的破壞。,1.3.1 概述續(xù),二、次生災(zāi)害: 直接災(zāi)害發(fā)生后,破壞了自然或社會原有的平衡、穩(wěn)定狀態(tài),從而引發(fā)出的災(zāi)害。有時,次生災(zāi)害所造成的傷亡和損失比直接災(zāi)害還大。 主要的次生災(zāi)害有: 1、火災(zāi):由震后火源失控引起。 2、水災(zāi):由水壩決口或山崩擁塞河道等引起。 3、毒氣泄漏:由建筑物或裝置破壞等引起。 4、瘟疫:由震后生存環(huán)境的嚴(yán)重破壞而引起。,1.3.1 概述續(xù),三、工程結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象 1、結(jié)構(gòu)喪失整體性。 2、承重結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不

25、足。 3、結(jié)構(gòu)變形過大導(dǎo)致倒塌。 4、結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接支撐失效。 5、地基失效。 6、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞。,1.3.2 工程地質(zhì)條件對震害的影響,1、局部地形條件的影響:孤立突出的山梁、山包、條狀山嘴、高差較大的臺地、陡坡及故河道岸邊等,均對建筑物的抗震不利。 2、局部地質(zhì)構(gòu)造的影響:主要指斷層,斷層為地質(zhì)構(gòu)造的薄弱環(huán)節(jié),分發(fā)震斷層和非發(fā)震斷層。具有潛在地震活動的斷層為發(fā)震斷層,多數(shù)淺源地震與發(fā)震斷層有關(guān)。因此,在選擇建筑物的場地時,應(yīng)盡量使房屋遠(yuǎn)離斷層及其破碎帶。 3、地下水位的影響:地下水位越淺震害越重,地下水位深度在5m以內(nèi)時,對震害影響最為明顯。,1.4 結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防 1.4.1 抗震設(shè)防目

26、標(biāo)及方法,抗震設(shè)防是指對建筑物進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)并采取一定的 抗震構(gòu)造措施,以達(dá)到結(jié)構(gòu)抗震的效果和目的。 1、總目標(biāo) 通過抗震設(shè)防,減輕建筑的破壞,避免人員死亡, 減輕經(jīng)濟(jì)損失。具體通過“三水準(zhǔn)”的抗震設(shè)防要求 和“兩階段”的抗震設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)。 2、“三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防目標(biāo) 近年來,國內(nèi)外抗震設(shè)防目標(biāo)的發(fā)展總趨勢是要求 建筑物在使用期間,對不同頻率和強(qiáng)度的地震,應(yīng)具 有不同的抵抗能力,即“小震不壞,中震可修,大震 不倒”。,1.4.1 抗震設(shè)防目標(biāo)及方法續(xù),我國抗震規(guī)范中抗震設(shè)防的目標(biāo)如下: (1)在遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度(基本烈度)的多遇地震影響時,建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用,即小震不

27、壞; (2)在遭受本地區(qū)規(guī)定的設(shè)防烈度的地震影響時,建筑物(包括結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)部分)可能有一定損壞,但不致危及人民生命和生產(chǎn)設(shè)備的安全,經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用,即中震可修; (3)在遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的預(yù)估罕遇地震影響時,建筑物不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞,即大震不倒。,1.4.1 抗震設(shè)防目標(biāo)及方法續(xù),3、三種地震烈度水準(zhǔn) 基于上述抗震設(shè)防目標(biāo),建筑物在使用期間對不同強(qiáng)度 的地震應(yīng)具有不同的抵抗能力,用三個地震烈度水準(zhǔn)來考 慮,即 1)第一水準(zhǔn)(眾值烈度):發(fā)生概率最多的地震,在50年期限內(nèi),一般場地條件下, 可能遭遇的超越概率為63.2% 的地震烈度值,相當(dāng)于50年 一遇的

28、烈度值。 相當(dāng)于基本烈度-1.55度。,1.4.1 抗震設(shè)防目標(biāo)及方法續(xù),2)第二水準(zhǔn)(基本烈度):在50年期限內(nèi),一般場地條件下,可能遭遇的超越概率為10%的地震烈度值,相當(dāng)于474年一遇的烈度值。 3)第三水準(zhǔn)(罕遇烈度):在50年期限內(nèi),一般場地條件下,可能遭遇的超越概率為2%3%的地震烈度值,相當(dāng)于16002500年一遇的烈度值。 相當(dāng)于基本烈度+1度。,1.4.1 抗震設(shè)防目標(biāo)及方法續(xù),4、 “兩階段”抗震設(shè)計(jì)方法 為保證抗震設(shè)防的目標(biāo),規(guī)范規(guī)定了“兩階段”抗震設(shè) 計(jì)方法 第一階段: 對絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行小震作用下的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承載力驗(yàn)算;在此基礎(chǔ)上對各類結(jié)構(gòu)按規(guī)定要求采取抗震措施,保證小震不壞和中震可修。 第二階段: 對一些規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)(有特殊要求的建筑、地震時易倒塌的建筑、有明顯薄弱層的建筑,不規(guī)則的建筑等)進(jìn)行大震作用下的彈塑性變形驗(yàn)算,并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施保證大震不倒。 。,1.4.2 抗震設(shè)防范圍和依據(jù),一、抗震設(shè)防范圍 規(guī)范規(guī)定: 抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的所有新建建筑工程均必需進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。 6度一般只需按構(gòu)造考慮。 規(guī)范適用于6-9度地區(qū)抗震設(shè)計(jì)及隔震、消能減震設(shè)計(jì)。 超過9

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