搜索
介绍地震的基本知识，地震效应，场地条件对震害的影响，建筑抗震原则及措施。地震(earthquake)是大地的振动。它发源于地下某一点，该点称为震源(focus)。振动从震源传出，在地球中传播。地面上离震源最近的一点称为震中，它是接受振动最早的部位。大地振动是地震最直观、最普遍的表现。在海底或滨海地区发生的强烈地震，能引起巨大的波浪，称为海啸。地震是极其频繁的，全球每年发生地震约500万次。前言据统计，全世界每年大约发生几百万次地震，人们能感觉到的仅占1％左右，7级以上的灾害性地震每年多则二十几次，少则三、五次。我国位于环太平洋和地中海一南亚两个地震带之间，是一个多地震活动的国家。在我国三千多年的历史资料中，记录地震近万次，其中破坏性地震达6000多次；据1200～1989年资料统计，7级地震为147次，8级及其以上巨大地震共19次。1966年至今，大地震已达20余次我国地震分布以西南、西北、华北、东南沿海和台湾省区破坏性地震最多。其中台湾尤甚，大震多，频度高；新疆和西藏次之。次生灾害效应日本神户大地震1995年1月发生于神户大地震造成5000多人死亡唐山大地震中国地震区分布我国的地震带分布一次6级地震可释放6×1020尔格的能量，大致相当于30～40万吨TNT炸药的巨大爆炸，7级地震可释放2×1022尔格的能量，8级地震可释放6×1026尔格的能量。可见地震释放能量之大。而且绝大分能量的集中释放，于数秒种内完成。因此，地震灾害的猝发性和惨重性往往给人类生命以极大威胁，给济财产以巨大损失。据美国联邦政府统计，仅二十世纪以来，全世界就有120余万人遇难于地震灾害；五十年代以来，全球破坏性地震造成的经济损失已逾2000亿美元。地震灾害是最重要的自然灾害之一。中国的地震灾害又居世界之首。在我国历史记载中，1556年陕西华县地震死亡人口达80万；1920年宁夏海原地震死亡人数也超过20万。令人痛心的1976年唐山地震，死亡24万多人，工业城市毁于一旦，为世界地震史所罕见。一、基本概念地震：在地壳表层，因弹性波传播所引起的振动作用或现象。震源：地壳内部振动的发源地震中：震源在地面上的垂直投影浅源地震：70km中源地震：70~300km深源地震：300km震级：是衡量地震本身大小的尺度，由地震所释放出来的能量大小所决定。M＝lgAA：距震中100公里处标准地震仪在地面所记录的最大振幅。（微米）标准地震仪：自振周期0.8秒，阻尼比0.8，最大静力放大倍率为2800。烈度：地面震动强烈程度受地震释放的能量大小、震源深度、震中距、震域介质条件的影响。震源深度和震中距越小，地震烈度越大。在震源深度和震中距相同的条件下，坚硬基岩场地较松软土场地烈度小。（1）地震基本烈度：在今后一定时间（一般按１００年考虑）和一定地区范围内一般场地条件下可能遭遇的最大烈度。——一个地区的平均烈度（2）设防烈度（设计烈度）：是抗震设计所采用的烈度。是根据建筑物的重要性、经济性等的需要，对基本烈度的调整。地震与活断层的关系全球震中地理分布的实际资料表明，破坏性地震在地球上是有规律地沿一定深度集中分布在特定的部位，总体呈带状展布。可以划分出环太平洋地震带、地中海-喜马拉雅地震带、大洋海岭地震带及大陆裂谷系地震带四大地震活动带(图3－1)。各地震带与全球各板块的交接部位完全一致，说明板块交接部位近期构造运动是最活跃的。1－环太平洋地震活动带；2－地中海-喜马拉雅地震活；3－大洋海岭地震活动带；4－大陆裂谷系地震活动带美国加州圣安德列斯大断裂三、地震分类介质断裂特征和构造应力状态的不同，可将地震分为四类:(1)单一主震型即均匀介质且无应力高度集中。主震前后均无断裂存在和发生，故无前震和余震，即使有亦很小。(2)主震-余震型即均匀介质内主震前未发生断裂，地壳外力逐渐施加，当应力集中到一定程度后突发主震；主震后仍有应力集中，余震系列较多。1976年唐山M7.9地震即属这种类型。(3)前震-主震-余震型即不均匀介质内，在主震前发生小破裂即前震，主震后有应力降；由于应力调整，有较多余震出现。大多数地震属此类型。(4)群震型即在介质极不均匀而局部应力集中非常显著的情况下，一系列强度不大的中小地震连续出现，没有主震。四、地震波；地震破坏力来自于震源所发出的地震波。地震波是一种弹性波，它包括体波和面波两种。体波是通过地球本体传播的波；而面波是由体波形成的次生波，即体波经过反射、折射而沿地面传播的波体波分为纵波(P波)和横波(S波)两种一般情况下，当横波和面波到达时，地面振动最为强烈，故对建筑物的破坏性最大。地震波传递模式图地震波传播模式地震波移动的两种形式地震波传播模式五、震源机制及参数地震发生的物理过程或震源物理过程，称为震源机制。根据近几十年来的研究表明，浅源地震P波初动与震源体初动方向之间的关系较明确而简单，即P波初动具明显的象限分布特点。1948年日本福井地震的P波初动象限分布a－单力偶模式；b－双力偶模式中间、最大、最小主应力为垂直方向时的震源机制断层面解震源参数：反映震源断层的一些特征量或物理量包括：断层走向、倾向、倾角、断层错动方向、震源断层长度、宽度、断层错距、震源应力方向等。六、地震地质的基本特征1、强震活动受活动构造的控制2、大陆地震受控与现代构造应力场3、强震活动经常发生在断裂带应力集中的特定地段上4、绝大多数强震发生在一些稳定断块边缘的深大断裂带上，而稳定断块内部很少或基本没有强震分布。5、裂谷型的断陷盆地尤其是晚第三纪、第四纪新生代盆地也常发生强震。七、地震效应振动破坏效应地震震动导致水坝破坏美国洛山矶地震灾害1999年哥伦比亚地震1989年美国三藩市大地震唐山地震灾害状况巴基斯坦地震所测得的结构相同的动力反应不仅取决于地面运动的最大加速度，还取决于结构本身的动力特征，最主要的是结构的自振周期和阻尼比。阻尼比越大，建筑物固有周期与地面振动周期差别越大，越难引起共振。在抗震设计中，通常采用增大建筑物的阻尼比和选择某一适当的固有周期的办法。※卓越周期：地震波在地层中传播时，经过各种不同性质的界面时，由于多次反射、折射，将出现不同周期的地震波，而土体对于不同的地震波有选择放大的作用，某种岩土体总是对某种周期的波选择放大得突出、明显，这种被选择放大的波的周期即称为该岩土体的卓越周期。卓越周期与土层的厚度、土层的性质，尤其是剪切波在土层中的传播速度有关。地面破坏效应汶川地震原生灾害效应美国阿拉斯加1964年地震造成铁路铁轨扭曲美国阿拉斯加1964年地震造成街道“L”型扭动美国加州1979年10月15日6.5级地震形成的地表错断１９６４年美国阿拉斯加地震引起的破坏美国阿拉斯加安克雷斯地震造成危害斜坡破坏效应次生灾害效应地基破坏效应八、场地工程地质条件对震害的影响九、震区抗震原则及措施（一）场地选择原则1、避开活断层2、尽可能避开具有强烈振动效应和地面效应的地段3、避开不稳定斜坡地段4、尽可能避开孤立地区、地下水埋深浅的地区（二）抗震措施（持力层和基础方案的选择）1、基础砌置在坚硬土层上2、砌置深度应大一些，以防发震时倾斜3、不宜使建筑物跨越性质不明的土层上4、建筑物结构设计要加强整体强度，提供抗震性能。小结1、基本概念震级、基本烈度、设计烈度、卓越周期、地震影响系数2、地震效应静力分析法与动力分析法3、场地工程地质条件对震害的影响4、地震区抗震设计原则、措施5、地震发生的条件