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建筑结构抗震设计主讲:刘源建筑结构抗震设计前言工程抗震是一门多科性的学科,它将涉及地球物理学、地质学、地震学、结构动力学、工程结构学等多方面的知识这是一门较新的学科，而且将随震害经验的不断积累、抗震研究的不断深入而迅速发展。学习本门课要达到如下目的：1、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；2、培养运用规范、标准，查阅技术资料的能力和抗震计算能力；3、了解结构抗震设计的新理论、新方法及抗震理论、方法的发展趋势。建筑结构抗震设计绪论·本章要点■掌握：地震的含义、地震的类型；地震波的类型、震级的含义；地震烈度、基本烈度和设防烈度的异同■理解：抗震设防目标、抗震设计方法以及抗震设计的基本要求■了解：我国及世界的地震活动性；地震震害建筑结构抗震设计地震与地震动·地震是地球内部构造运动的产物，是一种自然现象。地震给人类社会带来灾难，造成不同程度的人身伤亡和经济损失。·地震灾害具有突发性和不可预测性，以及频度较高，并产生严重次生灾害，对社会也会产生很大影响等特点。唐山大地震：1976年7月28日3时42分54秒，在河北省唐山、丰南一带（东经118.0度，北纬39.4度），发生了7.8级强烈地震，震中区烈度11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。但是地下矿井的破坏比地面建筑轻得多。150万人口中死亡24万，伤16万；直接经济损失100亿元，震后重建费用100亿元。建筑结构抗震设计开滦煤矿医院，为砖混结构的五层楼房（局部七层），仅西部转角残存。建筑结构抗震设计唐山市河北省矿业学院图书馆，三层高的阅览室，系装配式纯框架结构，西头倒毁，东头框架幸存。（此处为唐山地震重点保护遗迹之一。）建筑结构抗震设计地震与地震动台湾大地震：1999年9月21日1时47分21秒，在台湾发生了7.3级强烈地震。死亡24人，经济损失94亿元。建筑结构抗震设计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4层楼公寓上。西侧楼5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8米到10米，柱子数量偏少。建筑结构抗震设计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L型平面大楼上，柱子间距7至10米。造成倾倒的原因是底层柱子数量少，间距太大。建筑结构抗震设计地震与地震动印度大地震：当地时间2001年1月26日上午8时46分（北京时间2001年1月26日11时16分36.4秒，国际时间2001年1月26日03时16分40秒），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，这次地震为里氏7.9级，震中位于北纬23.6度和东经69.8度。至31日止，地震发生后已发生了196次余震。死亡人数达16403人，受伤人数达55863人，经济损失45亿美元。震后现场情况：建筑结构抗震设计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。建筑结构抗震设计地震与地震动美国加州北岭地震（7.0级）：1994年1月17日，2400栋建筑被毁，多处高架公路桥受损，死亡61人，伤7300人，直接经济损失300亿美元，保险损失104亿美元。日本阪神地震（7.2级）：1995年1月17日，22万栋房屋倒塌或严重损坏，死亡6348人，伤4万人，经济损失1000亿美元。地震是一种自然现象，地球上每天都在发生地震，一年约有500万次。其中约5万次人们可以感觉到；能造成破坏的约有1000次；7级以上的大地震平均一年有十几次。目前记录到的世界上最大地震是8.9级，发生于1960年5月22日的智利地震。建筑结构抗震设计日汶川大地震，里氏7.8级，直接经济损失8880多亿人民币。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计海地地震建筑结构抗震设计青海玉树地震建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计智利大地震建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计日本大地震建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计年3月11日发生的9.0级大地震重创日本经济，有专家认为：“就短期来看，这次地震可能会使日本全国GDP降低1%，长期来看，由重建工作产生的积极影响将会使经济恢复，这或许需要12个月。”2010年墨西哥城4月4日电(记者王玉珏刘建)墨西哥国家地震局发布公报说,墨北部下加利福尼亚州当地时间4日15时40分(北京时间4月5日6时40分)发生里氏7.2级地震。建筑结构抗震设计日，智利发生里氏8.8级强烈地震，200多万人受到不同程度损伤。2010年1月12日下午，海地发生7.3级大地震，遇难者超过20万。8名中国维和人员丧生。2009年印尼当地时间9月2日发生里氏7.3级地震，到9日止已造成79人死亡6.4万座建筑物严重受损。2009年意大利中部拉奎拉地区2009年4月6日凌晨发生6.3级大地震。294人死亡。建筑结构抗震设计日，汶川发生8.0级地震，截至2008年9月18日12时，已确认69227人遇难，17923人失踪，直接经济损失为8880亿人民币。2007年8月15日，秘鲁中部海岸发生了严重地震，500多人死亡，1366人受伤，5万多所房子被毁。2007年7月16日，日本新潟造成九人死亡，千数人受伤，上万民众离家避难。损失超过1.5万亿日元。建筑结构抗震设计按成因划分的类型：构造地震：地壳构造作用，分布最广，危害最大。火山地震：由火山爆发引起。陷落地震：由溶洞或古旧矿井等塌陷引起。诱发地震：由水库蓄水或深井注水等引起。2.地球构造：地壳地幔地核大部分地震发生在地壳内建筑结构抗震设计构造地震的成因：（1）断层说：地壳构造变动与地震形成示意图(a)岩层原始状态；(b)受力后发生褶皱变形；(c)岩层断裂产生振动（2）板块构造学说：地球表面的岩层由若干个大板块所组成，由于板块作刚体运动时，板块之间发生相互挤压和顶撞，致使其边缘附近岩石层脆性破裂而引发地震。４.地震序列：地震序列的认识和判断对预报地震和防御地震很重要在一定时间内（一般是几十天至数月）相继发生在相邻地区的一系列大小地震称为地震序列；有前震、主震、余震。建筑结构抗震设计地震与地震动按地震序列分类：主震型：主震震级突出，释放能量占绝大部分；这类地震占60％震群型：主要能量由多个震级相近地震释放；这类地震占30％单发型：能量基本上通过主震一次释放出来；这类地震占10％５.震源、震中、震中距地球内部发生地震的地方叫震源；震源在地面上的投影点称为震中；震中及其附近的地方称为震中区，也称极震区；从震中到地面上任何一点的距离称为震中距。建筑结构抗震设计地震与地震动按震源深浅划分：浅源地震：震源深度小于70千米，波及范围小，破坏力大；全世界约85%的地震都是浅源地震。中源地震：震源深度在70至300千米，全世界约12%的地震都是中源地震。深源地震：震源深度在300千米以上，波及范围大，破坏力小；全世界约3%的地震都是深源地震。1.1.2地震波地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量，这就是地震波。地震波是一种弹性波。包含体波和面波。1.体波：在地球内部传播的纵波（P波）：介质质点的振动方向与波的前进方向一致，能在（疏密波）固体和液体内传播。横波（S波）：介质质点的振动方向与波的前进方向相垂直，只（剪切波）能在固体内传播。建筑结构抗震设计面波：只限于在地球表面传播瑞雷波（R波）：在地面