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1、第一章 緒論 1.1 地 震 與 地 震 動(dòng) 1.2 地 震 震 級(jí) 與 地 震 烈 度 1.3 地 震 災(zāi) 害 概 說 1.4 工 程 抗 震 設(shè) 防 1.5 抗 震 設(shè) 計(jì) 的 總 體 要 求 2021/6/16 1 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 1.1 地震與地震動(dòng) 概 述 1.1.1 地 震 類 型 與 成 因 1.1.2 地 震 波 1.1.3 地 震 動(dòng) 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 概 述 地 震 是 一 種 自 然 現(xiàn) 象 。 據(jù) 統(tǒng) 計(jì) ， 地 球 每 年 平均 發(fā) 生 500萬 次 左 右 的 地 震 ， 其 中 ， 5級(jí) 以 上

2、 的 強(qiáng)烈 地 震 約 1000次 左 右 。 如 果 強(qiáng) 烈 地 震 發(fā) 生 在 人 類聚 居 區(qū) ， 就 會(huì) 造 成 地 震 災(zāi) 害 。 為 了 抗 御 與 減 輕 地震 災(zāi) 害 ， 有 必 要 進(jìn) 行 建 筑 工 程 結(jié) 構(gòu) 的 抗 震 分 析 與抗 震 設(shè) 計(jì) 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)地 殼 由 各 種 不 均 勻 的 巖 石 組 成 。 地 球 的 構(gòu) 造 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 世 界 上 絕 大 部 分 的 地 震 都發(fā) 生 在 這 一 薄 薄 的 地 殼 內(nèi) 。（ 地 殼 巖 石 長 期 積 累 的 變 性 在瞬 間 內(nèi)

3、 轉(zhuǎn) 換 為 動(dòng) 能 而 產(chǎn) 生 地 震 ） 地 面 為 沉 積 巖 ， 地 殼上 部 為 花 崗 巖 巖 層 ， 地 殼下 部 為 玄 武 巖 巖 層 （ 海 洋下 只 有 玄 武 巖 巖 層 ） 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 地 幔 主 要 有 質(zhì) 地 堅(jiān) 硬 的 橄 欖 巖 組 成 。 地 幔 是 地 殼 運(yùn) 動(dòng) 的 根 源 ， 其 原 因 ： 由 于 地 球 內(nèi) 部 放 射 性 物 質(zhì) 不 斷 釋 放 能 量 ，地 球 內(nèi) 部 的 溫 度 也 隨 深 度 的 增 加 而 升 高 ， 地 下200Km到 700Km其 溫 度 由 600 升 至 2000 ，在

4、這 一 范 圍 內(nèi) 的 地 幔 中 存 在 著 一 個(gè) 厚 約 幾 百 公里 的 軟 流 層 。 因 溫 度 分 布 不 均 勻 ， 就 發(fā) 生 了 地幔 內(nèi) 部 物 質(zhì) 的 對(duì) 流 ； 另 外 地 球 內(nèi) 部 的 壓 力 也 是不 均 衡 的 ， 在 地 幔 上 部 約 900MPa,地 幔 中 部 為3700MPa。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 地 核 是 地 球 的 核 心 ， 分 為 ：（ 觀 測(cè) 發(fā) 現(xiàn) ： 地 震 橫 波 不 能 通過 外 核 （ 即 不 能 通 過 液 體 ） 。外 核 （ 厚 2100Km） 處 于 液 態(tài)內(nèi) 核 （ 厚 1400Km）

5、處 于 固 態(tài)地 核 主 要 構(gòu) 成 物 質(zhì) 是 鎳 、 鐵 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 1.1.1 地 震 類 型 與 成 因按 其 成 因 分構(gòu) 造 地 震 :由 于 地 球 內(nèi) 部 巖 層 構(gòu) 造 變 化 引 起 的 地 震 。 分 布 最 廣 ， 危 害 最 大 。火 山 地 震 ： 由 于 火 山 爆 發(fā) ， 巖 漿 猛 烈 沖 出 地 面 起 。 (我 國 沒 有 ， 日 本 有 )。陷 落 地 震 ： 由 于 地 表 或 地 下 巖 層 突 然 發(fā) 生 大 規(guī) 模 的 陷 落 和 崩 塌 所 引 起 小 范 圍 的 地 面 震 動(dòng) 。誘 發(fā) 地 震 ：

6、 由 于 水 庫 蓄 水 或 深 井 注 水 等 引 起 的 地 面 震 動(dòng) 。 在 工 程 抗 震 設(shè) 計(jì) 中 僅 考 慮 構(gòu) 造 地 震 的 設(shè) 防 問 題 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)構(gòu) 造 地 震 的 成 因 和 分 布 成 因 ：斷 層 說 在 自 然 界 ， 大 規(guī)模 的 破 裂 面 被 稱 為 地質(zhì) 斷 層 。 一 條 斷 層 的兩 側(cè) 可 以 逐 漸 地 并 難以 察 覺 地 互 相 滑 過 ；也 可 以 突 然 破 裂 ， 以地 震 形 式 釋 放 能 量 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 猶 他 州 喀 那 布 附 近 的 切 過

7、 巖 層 的 小 而 清 晰 的 正 斷 層斷 層 學(xué) 說 的 佐 證 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) -來 自 以 色 列 的 精 彩 實(shí) 例原 來 水 平 的 剛 性 巖 石層 在 長 時(shí) 期 作 用 的 構(gòu)造 力 擠 壓 下 褶 皺 斷 層 學(xué) 說 的 佐 證 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)板 塊 說 ： 大 陸 漂 移 假 說 ： 它 是 德 國 氣 象 學(xué) 家 魏 格 納 （ Wegener）(1880 1930年 )在 講 課 中 提 出 來 的 。 這 一 假 說 在 約 10年 時(shí) 間 內(nèi) 沒 有 受 到 地 質(zhì) 界 的 重 視 。 在1

8、922年 2月 16日 有 一 篇 評(píng) 述 魏 格 納 的 書 的 一 無 人 署 名 的 短 文 ，發(fā) 表 于 著 名 的 科 學(xué) 雜 志 自 然 上 ， 說 “ 該 書 直 接 應(yīng) 用 了 物理 學(xué) 原 理 ， 但 遭 到 許 多 地 質(zhì) 學(xué) 家 的 強(qiáng) 烈 反 對(duì) ” 。 魏 格 納 假 定 一 個(gè) 超 級(jí) 大 陸 于 3億 年 前 破 裂 ， 其 碎 塊 漂 移 出去 形 成 現(xiàn) 今 的 大 陸 。 作 為 證 據(jù) ， 他 指 出 不 同 大 陸 的 大 型 地 質(zhì)構(gòu) 造 ， 如 非 洲 西 海 岸 和 南 美 的 東 海 岸 似 乎 可 以 吻 合 。 這 一 原理 能 夠 解 釋

9、許 多 地 質(zhì) 學(xué) 問 題 ， 在 以 后 幾 十 年 代 中 成 為 辯 論 的主 要 焦 點(diǎn) 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)由 洋 中 脊 ， 海 溝 和 轉(zhuǎn) 換 斷 層 構(gòu) 成 邊 界 的 主 要 構(gòu) 造 板 塊 美 洲 板 塊 ， 歐 亞 板 塊 ， 印 澳 板 塊 ， 太 平 洋 板 塊 ， 南 極 洲 板 塊 等板 塊 學(xué) 說 的 佐 證 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)20世 紀(jì) 強(qiáng) 震 分 布 我 國 是 地 震 活 動(dòng) 強(qiáng) 烈 的 國 家 板 塊 學(xué) 說 的 佐 證 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)震 源 ： 地 下

10、 地 震 的 發(fā) 源 處 地 球 內(nèi) 部 斷 層 錯(cuò) 動(dòng) 并 輻 射 出 地 震 波 的 部 位 。（ 震 源 不 是 一 個(gè) 點(diǎn) ， 而 是 有 一 定 的 深 度 和 范 圍 ）淺 源 地 震 300km 1.1.2 地 震 波按 震 源 深 淺 ， 地 震 又 可 分 為 ： 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 震 中 、 震 中 距 、 等 震 線 垂 直 于 震 源 的 地 表 為 震 中 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)體 波 ： 縱 波 ： P波 ， 為 壓 縮 波 ， 速 度 快 ， 產(chǎn) 生 顛 簸 。 vp=1.67vs 橫 波 ： S波 ，

11、 vs為 剪 切 波 ， 速 度 稍 慢 ， 產(chǎn) 生 搖 晃 。 地 震 P波 (縱 波 )和 S波 (橫 波 )運(yùn) 行 時(shí) 彈 性 巖 石 運(yùn) 動(dòng) 的 形 態(tài) 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 勒 夫 波 和 瑞 利 波 傳 播 過 程 中 近 地 表 巖 石 的 運(yùn) 動(dòng) 面 波 ： 有 勒 夫 波 和 瑞 利 波 ， vR=vL=0.9vs ， 能 量 大 ， 破 壞 大 ， 產(chǎn) 生 顛 簸 搖 晃 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)（ 橫 波 ）（ 縱 波 ） （ 面 波 ）地 震 波 記 錄 圖 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)

12、1.1.3 地 震 動(dòng)為 什 么 地 震 時(shí) 人 的 感 覺 是 先 顛 后 晃 ？由 地 震 波 傳 播 所 引 發(fā) 的 地 面 振 動(dòng) ， 通 常 稱 為 地 震 動(dòng) 。 地 震 時(shí) ， 震 中 及 其 附 近 的 人 們 先 感 覺 到 上 下 顛 簸 ， 然后 感 到 前 后 或 左 右 搖 晃 。 這 是 因 為 地 震 發(fā) 生 時(shí) ， 地 震 波 主要 有 兩 種 ， 一 種 是 縱 波 ， 它 傳 播 的 速 度 快 ， 可 達(dá) 5 6Km/秒 ； 另 一 種 是 橫 波 ， 它 的 速 度 較 慢 ， 達(dá) 3 4 Km/秒 。 因 為縱 波 先 到 ， 使 人 們 產(chǎn) 生 上

13、下 顛 簸 的 感 覺 ； 而 橫 波 后 到 ， 讓人 們 感 到 水 平 搖 晃 ， 對(duì) 建 筑 物 的 破 壞 主 要 是 橫 波 。 人 們 在感 覺 到 “ 顛 ” 的 時(shí) 候 ， 要 馬 上 就 地 避 震 ， 因 為 大 的 破 壞 力馬 上 就 要 到 了 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 海 嘯 是 一 種 災(zāi) 難 性 的 海 浪 ， 通 常 由 震 源 在 海 底 下50千 米 以 內(nèi) 、 里 氏 震 級(jí) 6.5以 上 的 海 底 地 震 引 起 。 水下 或 沿 岸 山 崩 或 火 山 爆 發(fā) 也 可 能 引 起 海 嘯 。 在 一 次 震動(dòng) 之 后

14、 ， 震 蕩 波 在 海 面 上 以 不 斷 擴(kuò) 大 的 圓 圈 ， 傳 播 到很 遠(yuǎn) 的 距 離 ， 正 象 卵 石 掉 進(jìn) 淺 池 里 產(chǎn) 生 的 波 一 樣 。 海嘯 波 長 比 海 洋 的 最 大 深 度 還 要 大 ， 軌 道 運(yùn) 動(dòng) 在 海 底 附近 也 沒 受 多 大 阻 滯 ， 不 管 海 洋 深 度 如 何 ， 波 都 可 以 傳播 過 去 。 2004年 12月 26日 ， 印 度 洋 發(fā) 生 強(qiáng) 烈 地 震 并 引 發(fā) 海嘯 ， 造 成 周 邊 國 家 重 大 人 員 傷 亡 和 財(cái) 產(chǎn) 損 失 。 印 度 洋海 嘯 造 成 近 30萬 人 遇 難 。 海 嘯 的 起 因

15、 ： 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 1.2 地震震級(jí)與地震烈度 1.2.1 地 震 震 級(jí) 1.2.2 地 震 烈 度 1.2.3 基 本 烈 度 與 地 震 區(qū) 劃 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 用 標(biāo) 準(zhǔn) 的 地 震 儀 在 距 震 中 100km處 記 錄最 大 水 平 位 移 A（ 以 m=10-6 m計(jì) ） 。 震 級(jí) M=logA 查 爾 斯 里克 特 （ 19001985年 ） 震 級(jí) 是 一 次 地 震 強(qiáng) 弱 的 等 級(jí) 。現(xiàn) 國 際 上 的 通 用 震 級(jí) 表 示 為里 氏 震 級(jí) 。 （ Richter） 1.2.1 地 震 震

16、 級(jí) 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)震 級(jí) 與 能 量 的 關(guān) 系 logE=11.8+1.5M 震 級(jí) 差 一 級(jí) ， 能 量 差 32倍 之 多 。 按 著 這 個(gè) 定 義 ， 對(duì) 一 個(gè) 100千 米 外 的 地 震 ，如 果 標(biāo) 準(zhǔn) 地 震 儀 記 錄 到 1厘 米 的 峰 值 波 振 幅（ 即 1 毫 米 的 104倍 ） ， 則 震 級(jí) 為 4級(jí) 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)1級(jí) 微 震 ， 人 們 無 感 覺 。24級(jí) 有 感 地 震5級(jí) 以 上 破 壞 性 地 震7級(jí) 以 上 強(qiáng) 烈 地 震8級(jí) 以 上 特 大 地 震現(xiàn) 記 錄 到

17、 的 最 強(qiáng) 地 震 為 8.9級(jí) 。 唐 山 地 震 7.8級(jí) 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 地 震 烈 度 ： 某 一 地 點(diǎn) 地 面 震 動(dòng) 的 強(qiáng) 烈 程 度 ， 由地 面 建 筑 的 破 壞 程 度 ， 人 的 感 覺 ， 物 體 的 振 動(dòng) 及運(yùn) 動(dòng) 強(qiáng) 烈 程 度 而 定 。 現(xiàn) 在 主 要 由 地 面 震 動(dòng) 的 速 度和 加 速 度 確 定 。 1.2.2 地 震 烈 度注 意 與 震 級(jí) 區(qū) 分 。烈 度 ： 一 次 地 震 對(duì) 某 一 地 區(qū) 的 影 響 和 破 壞 程 度 稱 地 震 烈度 ， 簡 稱 為 烈 度 。 用 I表 示 。 第 一 章

18、緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)烈 度 與 震 級(jí) 的 關(guān) 系 一 般 而 言 ， 震 級(jí) 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(jí) 、 震中 距 外 ， 還 與 震 源 深 度 、 地 質(zhì) 構(gòu) 造 和 地 基條 件 等 因 素 有 關(guān) 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)分 項(xiàng) ： 人 的 感 覺 ， 大 多 數(shù) 房 屋 震 害 程 度 ， 其 他 現(xiàn) 象 ， 加 速 度 (水 平 向 )厘 米 /秒 ， 速 度 (水 平 向 )厘 米 /秒烈

19、 度 表I度 ： 為 無 感 覺 ， 損 壞 一 個(gè) 別 磚 瓦 掉 落 墻 體 微 細(xì) 裂 縫 ； 河 岸 和 松 軟 土 上 出 現(xiàn) 裂 縫 。分 為 1-12度 （ 不 同 的 國 家 的 分 度 方 法 不 同 ）中 國 地 震 烈 度 表 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)VII（ 7） 度 ： 大 多 數(shù) 人 倉 惶 逃 出 ； 輕 度 破 壞 ， 局 部 破 壞 、 開 裂 ， 但 不 妨 礙 使 用 ； 河 岸 出 現(xiàn) 塌 方 。 飽 和 砂 層 常 見 噴 砂 冒 水 。 松 軟 土 上 地 裂 縫 較 多 。 大 多 數(shù) 磚 煙 囪 中 等 破 壞 ； 加

20、速 度 125厘 米 /秒 。 （ 8） 度 ： 搖 晃 顛 簸 行 走 困 難 ； 中 等 破 壞 ,結(jié) 構(gòu) 受 損 ， 需 要 修 理 ； 干 硬 土 上 亦 有 裂 縫 。 大 多 數(shù) 磚 煙 囪 嚴(yán) 重 破 壞 ； 加 速 度 250厘 米 /秒 。 VI （ 6） 度 ： 驚 慌 失 措 ， 倉 惶 逃 出 ； 飽 和 砂 層 出 現(xiàn) 噴 砂 冒 水 。 地 面 上 有 的 磚 煙 囪 輕 度 裂 縫 、 掉 頭 ； 加 速 度 63厘 米 /秒 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) （ 10） 度 ： 騎 自 行 車 的 人 會(huì) 摔 倒 ， 處 不 穩(wěn) 狀 態(tài) 的

21、 人 會(huì) 摔 出 幾 尺 遠(yuǎn) ， 有 拋 起 感 ； 大 部 倒 塌 ， 不 堪 修 復(fù) ； 山 崩 和 地 震 斷 裂 出 現(xiàn) ， 基 巖 上 的 拱 橋 破 壞 ， 大 多 數(shù) 磚 煙 囪 從 根 部 破 壞 或 倒 毀 ； 加 速 度 1000厘 米 /秒 。 （ 12） 度 ： 地 面 劇 烈 變 化 ， 山 河 改 觀 。 （ 9） 度 ： 坐 立 不 穩(wěn) 行 動(dòng) 的 人 可 能 摔 跤 ； 嚴(yán) 重 破 壞 , 墻 體 龜 裂 ， 局 部 倒 塌 ， 復(fù) 修 困 難 ； 嚴(yán) 重 破 壞 ， 墻 體 龜 裂 ， 局 部 倒 塌 ， 復(fù) 修 困 難 ； 加 速 度 500厘 米 /秒 。

22、 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 基 本 烈 度 設(shè) 防 烈 度 多 遇 地 震 烈 度 罕 遇 地 震 烈 度 1.2.3 基 本 烈 度 與 地 震 區(qū) 劃 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 基 本 烈 度 設(shè) 防 烈 度 一 個(gè) 地 區(qū) 未 來 50年 內(nèi) 一 般 場(chǎng) 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 。 用 Ib表 示 。 按 國 家 規(guī) 定 的 權(quán) 限 批 準(zhǔn) 作 為 一 個(gè) 地 區(qū) 抗 震 設(shè)防 依 據(jù) 的 地 震 烈 度 稱 為 設(shè) 防 烈 度 ， 用

23、 Id表 示 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 多 遇 地 震 烈 度 罕 遇 地 震 烈 度 建 筑 所 在 地 區(qū) 在 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) 期 （ 50年 ） 內(nèi) 具 有 超越 概 率 2%-3%的 地 震 烈 度 。 也 稱 為 大 震 烈 度 ， 重 現(xiàn)期 約 為 2000年 。 建 筑 所 在 地 區(qū) 在 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) 期 （ 50年 ） 內(nèi) 出 現(xiàn) 的頻 度 最 高 的 烈 度 。 也 稱 為 常 遇 烈 度 、 小 震 烈 度 ， 用Is表 示 。 其 超 越 概 率 為 63.2%， 重 現(xiàn) 期 為 50年 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè)

24、 計(jì).55度 度 左 右 （ 多 遇 烈 度 ） （ 設(shè) 防 烈 度 ） （ 罕 遇 烈 度 ） 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 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(jí) 遠(yuǎn) 離震 中 的 高 聳 建 筑 物 的 震 害比 中 小 級(jí) 震 級(jí) 近 震 中 距 的情 況 嚴(yán) 重 的 多 。 6度 近 震6度 遠(yuǎn) 震 7度 近 震 7度 遠(yuǎn) 震 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 規(guī)

25、定 ： 抗 震 設(shè) 防 烈 度 為 6度 及 以 上 地 區(qū) 的 建 筑必 須 進(jìn) 行 抗 震 設(shè) 計(jì)設(shè) 計(jì) 地 震 分 三 組 對(duì) 于 類 場(chǎng) 地 ， 第 一 、 二 、 三 組 的設(shè) 計(jì) 特 征 周 期 分 別 為 ： 0.35s、 0.40s、 0.45s.遼 寧 省 各 地 震 設(shè) 防 地 區(qū) 多 屬 第 一 組 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 1.3 地 震 災(zāi) 害 概 說 1.3.1 中 國 地 震 背 景 1.3.2 地 震 的 破 壞 作 用 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 本 世 紀(jì) 以 來 ， 全 世 界 破 壞 性 強(qiáng) 的 地

26、震 平均 每 年 18次 ， 造 成 經(jīng) 濟(jì) 損 失 達(dá) 數(shù) 千 億 美 元 。126萬 人 死 亡 ， 近 千 萬 人 嚴(yán) 重 傷 殘 。 我 國 本 世 紀(jì) 以 來 ， 發(fā) 生 6級(jí) 以 上 地 震 500余 次 ， 8級(jí) 以 上 地 震 9次 。 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 。1.3.1 中 國 地 震 背 景 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)世 界 范 圍 內(nèi) 有 兩 大 地 震 帶環(huán) 太 平 洋 地 震 帶 和 歐 亞 地 震 帶 第

27、一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)我 國 主 要 有 兩 條 地 震 帶南 北 地 震 帶 和 東 西 地 震 帶 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 在 海 濱 地 區(qū)跨 圣 安 德 烈 斯斷 裂 的 籬 笆 在1906年 舊 金 山地 震 時(shí) 錯(cuò) 動(dòng) 了2.6米 ， 遠(yuǎn) 處 的土 地 向 右 移 動(dòng) 。1.3.2 地 震 的 破 壞 作 用 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 1988年 亞 美 尼 亞 地 震 造 成 的 新 鮮 斷 崖 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 1976年 7月 28日 ,在 河 北 省 唐 山 、

28、豐 南 一 帶 發(fā) 生 了 7.8級(jí) 強(qiáng) 烈 地 震 ， 唐 山 地 震 造 成 24.2萬 人 死 亡 ， 16.4萬 人 受重 傷 ， 僅 唐 山 市 區(qū) 終 身 殘 廢 者 達(dá) 1700多 人 ， 倒 塌 民 房 530萬 間 。 唐 山 地 區(qū) 總 的 直 接 經(jīng) 濟(jì) 損 失 達(dá) 54億 元 ， 公 共 設(shè) 施遭 受 嚴(yán) 重 破 壞 ， 災(zāi) 情 之 大 舉 世 罕 見 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 1.4 工 程 抗 震 設(shè) 防 1.4.1 抗 震 設(shè) 防

29、的 目 的 和 要 求 1.4.2 抗 震 設(shè) 計(jì) 方 法 1.4.3 建 筑 物 重 要 性 分 類 與 設(shè) 防 標(biāo) 準(zhǔn) 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 1.4.1 抗 震 設(shè) 防 的 目 的 和 要 求 許 多 國 家 的 抗 震 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 都 趨 向 于 以 “ 小震 不 壞 、 中 震 可 修 、 大 震 不 到 ” 作 為 建 筑 抗 震設(shè) 計(jì) 的 基 本 準(zhǔn) 則 。 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 。 工 程 抗 震 設(shè) 防 的 基 本 目 的 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu)

30、 抗 震 設(shè) 計(jì) 簡 稱 為 ： “ 小 震 不 壞 ，中 震 可 修 ， 大 震 不 倒 ” 。“ 三 水 準(zhǔn) ” 抗 震 設(shè) 防 目 標(biāo)第 一 水 準(zhǔn) ： 當(dāng) 遭 受 低 于 本 地 區(qū) 抗 震 設(shè) 防 烈 度 的 多 遇地 震 影 響 時(shí) ， 一 般 不 受 損 壞 或 不 需 修 理 可 繼 續(xù) 使 用 。第 二 水 準(zhǔn) ： 當(dāng) 遭 受 相 當(dāng) 于 本 地 區(qū) 抗 震 設(shè) 防 烈 度 的 地震 影 響 時(shí) ， 可 能 損 壞 ， 經(jīng) 一 般 修 理 或 不 需 修 理 仍 可繼 續(xù) 使 用 。第 三 水 準(zhǔn) ： 當(dāng) 遭 受 高 于 本 地 區(qū) 抗 震 設(shè) 防 烈 度 的 預(yù) 估的 罕

31、遇 地 震 影 響 時(shí) ， 不 致 倒 塌 或 發(fā) 生 危 及 生 命 的 嚴(yán)重 破 壞 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 1.4.2 抗 震 設(shè) 計(jì) 方 法 在 進(jìn) 行 建 筑 抗 震 設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 原 則 上 應(yīng) 滿 足 上 述 “ 三 水 準(zhǔn) ”的 抗 震 設(shè) 防 要 求 。 在 具 體 做 法 上 ， 我 國 建 筑 抗 震 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范采 用 了 簡 化 的 “ 兩 階 段 ” 的 抗 震 設(shè) 計(jì) 方 法 。 第 一 階 段 設(shè) 計(jì) ： 按 多 遇 地 震 烈 度 對(duì) 應(yīng) 的 地 震 作用 效 應(yīng) 和 其 他 荷 載 效 應(yīng) 的 組 合 驗(yàn) 算 結(jié) 構(gòu) 構(gòu)

32、件 的 承 載能 力 和 結(jié) 構(gòu) 的 彈 性 變 形 。 第 二 階 段 設(shè) 計(jì) ： 按 罕 遇 地 震 烈 度 對(duì) 應(yīng) 的 地 震 作用 效 應(yīng) 驗(yàn) 算 結(jié) 構(gòu) 的 彈 塑 性 變 形 。 有 特 殊 要 求 的 建 筑 、 地 震 易 倒 塌 的 建 筑 、 有 明 顯薄 弱 層 的 建 筑 ， 不 規(guī) 則 的 建 筑 等 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 第 一 階 段 的 設(shè) 計(jì) ， 保 證 了 第 一 水 準(zhǔn) 的 承載 力 要 求 和 變 形 要 求 。 第 二 階 段 的 設(shè) 計(jì) ， 則旨 在 保 證 結(jié) 構(gòu) 滿 足 第 三 水 準(zhǔn) 的 抗 震 設(shè) 防 要 求 。

33、如 何 保 證 第 二 水 準(zhǔn) 的 抗 震 設(shè) 防 要 求 ， 尚 在 研究 之 中 。 目 前 一 般 認(rèn) 為 ， 良 好 的 抗 震 構(gòu) 造 措施 有 助 于 第 二 水 準(zhǔn) 要 求 的 實(shí) 現(xiàn) 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 建 筑 抗 震 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 GB50011-2001。 該 標(biāo) 準(zhǔn) 主 要 以地 震 中 和 地 震 后 房 屋 的 損 壞 對(duì) 社 會(huì) 和 經(jīng) 濟(jì) 產(chǎn) 生 的 影 響 的程 度 大 小 ， 將 建 筑 分 成 4個(gè) 抗 震 設(shè) 防 類 別 。 1.4.2 抗 震 設(shè) 計(jì) 方 法抗 震 次 要 建 筑丁 類 除 甲 乙 丁 類 以 外 的

34、 一 般 建 筑丙 類 地 震 時(shí) 使 用 功 能 不 能 中 斷 需 盡 快 恢 復(fù) 的 建筑乙 類 重 大 建 筑 工 程 和 地 震 時(shí) 可 能 發(fā) 生 嚴(yán) 重 次 生災(zāi) 害 的 建 筑甲 類設(shè)防分類 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)地 震 作 用 一 般 情 況 下 仍 應(yīng) 符 合 本 地 區(qū) 抗 震 設(shè) 防 烈 度 的 要 求丁 類 應(yīng) 符 合 本 地 區(qū) 抗 震 設(shè) 防 烈 度 要 求丙 類 應(yīng) 符 合 本 地 區(qū) 抗 震 設(shè) 防 烈 度 要 求乙 類 按 地 震 安 全 性 評(píng) 價(jià) 結(jié) 果 確 定甲 類 地震作用 在 設(shè) 防 烈 度 為 6度 時(shí) ， 除 規(guī) 范

35、 有 具 體 規(guī) 定 外 ， 對(duì) 乙 、丙 、 丁 類 建 筑 可 不 進(jìn) 行 地 震 作 用 計(jì) 算 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)抗 震 設(shè) 防 措 施 抗 震 措 施 :除 結(jié) 構(gòu) 地 震 作 用 計(jì) 算 和 抗 力 計(jì)算 以 外 的 抗 震 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 ， 包 括 抗 震 構(gòu) 造 措 施 。 抗 震 構(gòu) 造 措 施 ： 根 據(jù) 抗 震 概 念 設(shè) 計(jì) ， 一 般不 須 計(jì) 算 而 對(duì) 結(jié) 構(gòu) 和 非 結(jié) 構(gòu) 各 部 分 必 須 采 取 的各 種 細(xì) 部 要 求 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)應(yīng) 允 許 比 本 地 區(qū) 抗 震 設(shè) 防

36、烈 度 的 要 求 適 當(dāng) 降 低 ， 但 抗 震 設(shè) 防 烈 度 為 6度 時(shí) 不 應(yīng) 降 低丁 類 應(yīng) 符 合 本 地 區(qū) 抗 震 設(shè) 防 烈 度 度 的 要 求丙 類 一 般 情 況 下 ， 當(dāng) 抗 震 設(shè) 防 烈 度 為 6-8度 時(shí) ， 應(yīng) 符 合 本 地 區(qū) 抗 震 設(shè) 防 烈 度 提 高 1度 的要 求 ； 當(dāng) 9度 時(shí) ， 應(yīng) 符 合 比 9度 抗 震 設(shè) 防 更 高 的 要 求 ， 對(duì) 較 小 的 乙 類 建 筑 ， 當(dāng) 其 結(jié)構(gòu) 改 用 抗 震 性 能 較 好 的 結(jié) 構(gòu) 類 型 時(shí) ， 應(yīng) 允 許 仍 按 本 地 區(qū) 抗 震 設(shè) 防 烈 度 的 要 求 采 取抗 震 措

37、施乙 類 當(dāng) 抗 震 設(shè) 防 烈 度 為 6-8度 時(shí) ， 應(yīng) 符 合 本 地 區(qū) 抗 震 設(shè) 防 烈 度 提 高 1度 的 要 求 ； 當(dāng) 為 9度時(shí) ， 應(yīng) 符 合 比 9度 抗 震 設(shè) 防 更 高 的 要 求甲 類抗震措施較 小 乙 類 建 筑 ： 工 礦 企 業(yè) 的 變 電 所 、 空 壓 站 以 及 城 市 供 水 水 源 的 泵 房 等 。 抗 震 性 能 較 好 的 結(jié) 構(gòu) 類 型 指 鋼 筋 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 或 鋼 結(jié) 構(gòu) 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 1.5 抗 震 設(shè) 計(jì) 的 總 體 要 求 1.5.1 注 意 場(chǎng) 地 的 選 擇 1.5.2

38、把 握 建 筑 體 型 1.5.3 利 用 結(jié) 構(gòu) 延 性 1.5.4 設(shè) 置 多 道 防 線 1.5.5 注 意 非 結(jié) 構(gòu) 因 素 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 1.5.1 注 意 場(chǎng) 地 的 選 擇 工 程 地 質(zhì) 條 件 對(duì) 地 震 破 壞 的 影 響 很 大 。 常 有 地 震 烈度 異 常 現(xiàn) 象 ， 即 “ 重 災(zāi) 區(qū) 里 有 輕 災(zāi) ， 輕 災(zāi) 區(qū) 里 有 重 災(zāi) ”產(chǎn) 生 的 原 因 是 局 部 地 區(qū) 的 工 程 地 質(zhì) 條 件 不 同 。 地 段 類 別 地 質(zhì) 、 地 形 、 地 貌有 利 地 段 穩(wěn) 定 基 巖 ， 堅(jiān) 硬 土 ， 開 闊 、 平

39、 坦 、 密 實(shí) 、 均 勻 的 中 硬 土 等不 利 地 段 軟 弱 土 ， 液 化 土 ， 條 狀 突 出 的 山 嘴 ， 高 聳 孤 立 的 山 丘 ， 非巖 質(zhì) 的 陡 坡 ， 河 岸 和 邊 坡 的 邊 緣 ， 平 面 分 布 上 成 因 、 巖 性 、狀 態(tài) 明 顯 不 均 勻 的 土 層 （ 如 故 河 道 、 疏 松 的 斷 破 裂 帶 、 暗 埋 的 塘 浜 溝 谷 和 半 填 半 挖 地 基 ） 等危 險(xiǎn) 地 段 地 震 時(shí) 可 能 發(fā) 生 滑 坡 、 崩 塌 、 地 陷 、 地 裂 、 泥 石 流 等 及 發(fā)震 斷 裂 帶 上 可 能 發(fā) 生 地 表 錯(cuò) 位 的 部 位

40、第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 水 邊 地 的 地 下水 位 較 高 ， 土 質(zhì) 也較 松 軟 ， 容 易 在 地震 時(shí) 產(chǎn) 生 土 壤 滑 動(dòng)或 地 層 液 化 。 山 坡 地 在 地 震時(shí) 會(huì) 產(chǎn) 生 土 壤 滑 動(dòng) 用 另 外 的 土 石來 填 補(bǔ) 地 基 ， 常 有土 壤 密 實(shí) 度 不 足 情形 ， 導(dǎo) 致 建 筑 物 在地 震 時(shí) 產(chǎn) 生 傾 斜 、沉 陷 。 沖 積 地 的 土 質(zhì)松 軟 ， 地 震 時(shí) 容 易塌 陷 ， 如 果 此 處 有地 下 水 層 ， 還 容 易發(fā) 生 液 化 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)臨 近 懸 崖 ，容

41、易 滑 落 谷 地 或 低 地 ， 這 里的 建 筑 物 容 易 在 地 震 發(fā)生 時(shí) ， 受 土 石 崩 塌 破 壞 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)薩 爾 瓦 多 地 震 引 發(fā) 了 一 巨 大 的泥 石 流 ， 數(shù) 百 戶 人 家 被 埋 在 泥石 里 ， 估 計(jì) 有 1200多 人 遇 難 地 裂 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)1.選 擇 有 利 地 段 ；2.避 開 不 利 地 段 ， 當(dāng) 無 法 避 開 時(shí) ， 應(yīng) 采 取 適 當(dāng) 的 抗 震 措 施 ；3.不 在 危 險(xiǎn) 地 段 建 設(shè) 。 1994年 云 南 昭 通 地 震 ， 蘆 家灣

42、 某 村 坐 落 于 山 梁 上 ， 山 梁長 150m， 頂 部 最 寬 15m， 最窄 5m， 高 60m.距 震 中 18km。突 出 端 部 的 最 大 加 速 度 為0.632g,鞍 部 為 0.257g， 大山 根 部 為 0.431g。 烈 度 為 9度烈 度 為 8度 烈 度 為 7度 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)1.高 突 地 形 距 離 基 準(zhǔn) 面 的 高 度 愈 大 ， 高 處 的 反 應(yīng) 愈 大 ；2.離 陡 坎 和 邊 坡 頂 部 邊 緣 的 距 離 大 ， 反 應(yīng) 相 對(duì) 減 小 ；3.在 同 樣 地 形 條 件 下 ， 土 質(zhì) 結(jié) 構(gòu) 的 反

43、 應(yīng) 比 巖 質(zhì) 結(jié) 構(gòu) 大 ；4.高 突 地 形 頂 面 愈 開 闊 ， 遠(yuǎn) 離 邊 緣 的 中 心 部 位 的 反 應(yīng) 明 顯 減 小 ;5.邊 坡 愈 陡 ， 其 頂 部 的 放 大 效 應(yīng) 相 應(yīng) 加 大 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)發(fā) 震 斷 裂 的 影 響與 地 下 斷 裂 構(gòu) 造 直 接 相 關(guān) 的 地 裂 與 發(fā) 震 斷 裂 間 接 相 關(guān) 的 受應(yīng) 力 場(chǎng) 控 制 所 產(chǎn) 生 的 地 裂 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 斷 裂 帶 是 地 質(zhì) 上 的 薄 弱 環(huán) 節(jié) ， 淺 源 地 震 多 與斷 裂 活 動(dòng) 有 關(guān) 。 發(fā) 震 斷

44、 裂 帶 附 近 地 表 ， 在 地 震 時(shí) 可 能 產(chǎn) 生 新的 錯(cuò) 動(dòng) ， 使 建 筑 物 遭 受 較 大 的 破 壞 ， 屬 于 地 震 危險(xiǎn) 地 段 。 建 設(shè) 時(shí) 應(yīng) 避 開 。 發(fā) 震 斷 裂 帶 上 可 能 發(fā) 生 地 表 錯(cuò) 位 的 地 段 主 要在 高 烈 度 區(qū) ， 全 新 世 以 來 經(jīng) 常 活 動(dòng) 的 斷 裂 上 面 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)抗 震 有 利 的 建 筑 場(chǎng) 地 和 地 基 1 選 擇 薄 的 場(chǎng) 地 覆 蓋 層 。 2 選 擇 堅(jiān) 實(shí) 的 場(chǎng) 地 土 。 3 將 建 筑 物 的 自 振 周 期 與 場(chǎng) 地 的 固 有 周 期

45、 錯(cuò) 開 ，避 免 共 振 。 4 采 取 基 礎(chǔ) 隔 震 或 消 能 減 震 措 施 。 5 避 免 場(chǎng) 地 土 液 化 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)結(jié) 構(gòu) 體 系 的 合 理 選 擇房 屋 的 高 寬 比 要 求 防 震 縫 的 設(shè) 置房 屋 的 適 用 最 大 高 度 1.5.2 把 握 建 筑 體 型 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 建 筑 結(jié) 構(gòu) 的 規(guī) 則 性 對(duì) 抗 震 能 力 的 重 要 影 響的 認(rèn) 識(shí) 始 自 若 干 現(xiàn) 代 建 筑 在 地 震 中 的 表 現(xiàn) 。 最 為 典 型 的 例 子 是 1972年 2月 23日 南 美

46、 洲的 馬 那 瓜 地 震 。 馬 那 瓜 有 相 距 不 遠(yuǎn) 的 兩 幢 高 層 建 筑 ， 一 幢 為 十 五層 高 的 中 央 銀 行 大 廈 ， 另 一 幢 為 18層 高 的 美 洲 銀 行 大廈 。 當(dāng) 地 地 震 烈 度 估 計(jì) 為 8度 。 一 幢 破 壞 嚴(yán) 重 ， 震 后 拆除 ； 另 一 幢 輕 微 損 壞 ， 稍 加 修 理 便 恢 復(fù) 使 用 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 馬 那 瓜 中 央 銀 行 大 廈 試 問 ：那 一 幢 破 壞嚴(yán) 重 呢 ？馬 那 瓜 美 洲 銀 行 大 廈 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 結(jié) 構(gòu)

47、 是 均 勻 對(duì) 稱 的 ， 基 本 的 抗 側(cè) 力 體系 包 括 4個(gè) L形 的 桶 體 ， 對(duì) 稱 地 由 連 梁 連接 起 來 ， 這 些 連 梁 在 地 震 時(shí) 遭 到 剪 切 破壞 ， 是 整 個(gè) 結(jié) 構(gòu) 能 觀 察 到 的 主 要 破 壞 。分 析 表 明 ： 1.對(duì) 稱 的 結(jié) 構(gòu) 布 置 及 相 對(duì) 剛強(qiáng) 的 聯(lián) 肢 墻 ， 有 效 地 限 制 了 側(cè) 向 位 移 ，并 防 止 了 明 顯 的 扭 轉(zhuǎn) 效 應(yīng) ； 2.避 免 了 長跨 度 樓 板 和 砌 體 填 充 墻 的 非 結(jié) 構(gòu) 構(gòu) 件 的損 壞 ； 3.當(dāng) 連 梁 剪 切 破 壞 后 ， 結(jié) 構(gòu) 體 系 的 位 移 雖

48、 有 明 顯 增 加 ， 但 由 于 抗 震 墻 提供 了 較 大 的 側(cè) 向 剛 度 ， 位 移 量 得 到 控 制 。美 洲銀 行 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 1） 平 面 不 規(guī) 則4個(gè) 樓 梯 間 偏 置 塔 樓 西 端 ， 西 端 有 填 充 墻 。4層 以 上 的 樓 板 僅 為 5cm厚 ， 擱 置 在 高 45cm長 14m小 梁 上 。 2） 豎 向 不 規(guī) 則塔 樓 上 部 （ 4層 樓 面 以 上 ） ， 北 、 東 、 西 三 面 布 置 了 密 集 的 小 柱 子 ， 共 64根 ， 支 承 在 4層 樓 板 水 平處 的 過 渡 大 梁 上

49、， 大 梁 又 支 承 在 其 下 面 的 10根 1m 1.55m的 柱 子 上 （ 間 距 9.4m） 。 上 下 兩 部 分 嚴(yán) 重 不 均 勻 ， 不 連 續(xù) 。 主 要 破 壞 ： 第 4層 與 第 5層 之 間 (豎 向 剛 度 和 承 載 力 突 變 ),周 圍 柱 子 嚴(yán) 重 開 裂 ， 柱 鋼 筋 壓 屈 ； 橫 向 裂 縫 貫 穿 3層 以 上 的 所 有 樓 板 (有 的 寬 達(dá) 1cm),直 至 電 梯 井 東 側(cè) ； 塔 樓 西 立 面 、 其 他 立 面 窗 下 和 電 梯 井 處 的 空 心 磚 填 充 墻 及 其 它 非 結(jié) 構(gòu) 構(gòu) 件 均 嚴(yán) 重 破 壞 或

50、倒 塌 。 震 后 計(jì) 算 分 析 結(jié) 果 :1.結(jié) 構(gòu) 存 在 十 分 嚴(yán) 重 扭 轉(zhuǎn) 效 應(yīng) ;2.塔 樓 3層 以 上 北 面 和 南 面 大 多 數(shù) 柱 子 抗 剪 能力 大 大 不 足 ,率 先 破 壞 ； 3.水 平 地 震 作 用 下 ,柔 而 長 的 樓 板 產(chǎn) 生 可 觀 的 豎 向 運(yùn) 動(dòng) 等 。 馬 那 瓜中 央 銀 行 大 廈 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)不 規(guī) 則 類 型 定 義扭 轉(zhuǎn) 不 規(guī) 則 樓 層 的 最 大 彈 性 水 平 位 移 （ 或 層 間 位 移 ） ， 大 于該 樓 層 兩 端 彈 性 水 平 位 移 （ 或 層 間 位 移

51、） 平 均 值的 1.2倍凹 凸 不 規(guī) 則 結(jié) 構(gòu) 平 面 凹 進(jìn) 的 一 側(cè) 尺 寸 ， 大 于 相 應(yīng) 投 影 方 向 總尺 寸 的 30%樓 板 局 部 不連 續(xù) 樓 板 的 尺 寸 和 平 面 剛 度 急 劇 變 化 ， 例 如 ， 有 效 樓板 寬 度 小 于 該 層 樓 板 典 型 寬 度 的 50%,或 開 洞 面積 大 于 該 層 樓 面 面 積 的 30%， 或 較 大 的 樓 層 錯(cuò) 層平 面 不 規(guī) 則 的 類 型 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)1 22 12 22.1 122 扭 轉(zhuǎn) 不 規(guī) 則 m ax3.0 BBm axB m ax3.0 BB

52、m axB m axBm ax3.0 BB m axBm ax3.0 BB凹 凸 角 不 規(guī) 則 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)B Bb 5.0B BlA AA 3.0 0 l 局 部 不 連 續(xù)大 開 洞 錯(cuò) 層 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)不 規(guī) 則 類 型 定 義側(cè) 向 剛 度 不 規(guī) 則 該 層 的 側(cè) 向 剛 度 小 于 相 鄰 上 一 層 的 70%，或 小 于 其 上 相 鄰 三 個(gè) 樓 層 側(cè) 向 剛 度 平 均 值的 80%； 除 頂 層 外 ， 局 部 收 進(jìn) 的 水 平 向 尺寸 大 于 相 鄰 下 一 層 的 25%豎 向 抗

53、側(cè) 力 構(gòu) 件不 連 續(xù) 豎 向 抗 側(cè) 力 構(gòu) 件 （ 柱 、 抗 震 墻 、 抗 震 支 撐 ）的 內(nèi) 力 由 水 平 轉(zhuǎn) 換 構(gòu) 件 （ 梁 、 桁 架 等 向 下傳 遞 ）樓 層 承 載 力 突 變 抗 側(cè) 力 結(jié) 構(gòu) 的 層 間 受 剪 承 載 力 小 于 相 鄰 上一 樓 層 的 80%豎 向 不 規(guī) 則 的 類 型 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)17.0 ii KK iK1iK 2iK 3iK )3(8.0 321 iiii KKKK沿 豎 向 的 側(cè) 向 剛 度 不 規(guī) 則 （ 有 柔 軟 層 ） 豎 向 抗 側(cè) 力 構(gòu) 件 不 連 續(xù) 第 一 章 緒 論

54、建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 豎 向 抗 側(cè) 力 結(jié) 構(gòu) 屈 服 抗 剪 強(qiáng) 度 不 均 勻 （ 有 薄 弱 層 ）iyQ , 1, iyQ 1, 8.0 iyiy QQ 嚴(yán) 重 不 規(guī) 則 是 指 體 型 復(fù) 雜 ，多 項(xiàng) 不 規(guī) 則 指 標(biāo) 超 過 表 中 指 標(biāo) 或 某一 項(xiàng) 大 大 超 過 規(guī) 定 值 ， 具 有 嚴(yán) 重 的抗 震 薄 弱 環(huán) 節(jié) ， 將 會(huì) 導(dǎo) 致 地 震 破 壞的 嚴(yán) 重 后 果 者 。注 ： 以 上 規(guī) 定 主 要 針 對(duì) 鋼 筋 混 凝土 和 鋼 結(jié) 構(gòu) 的 多 層 和 高 層 建 筑 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)結(jié) 構(gòu) 體 系 的

55、合 理 選 擇規(guī) 范 規(guī) 定 ： 1.結(jié) 構(gòu) 體 系 應(yīng) 具 有 明 確 的 計(jì) 算 簡 圖 和 合 理 的地 震 作 用 傳 遞 途 徑 。 受 力 明 確 、 傳 力 合 理 、 傳 力 路 線 不 間 斷 、 抗震 分 析 與 實(shí) 際 表 現(xiàn) 相 符 合 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)房 屋 的 適 用 最 大 高 度 抗 震 規(guī) 范 規(guī) 定 ： 乙 、 丙 和 丁 類 建 筑 的框 架 結(jié) 構(gòu) 和 框 架 -抗 震 墻 結(jié) 構(gòu) 適 用 的 最 大 高 度應(yīng) 不 超 過 下 表 的 規(guī) 定 。甲 類 建 筑 適

56、用 的 最 大 高 度 應(yīng) 專 門 研 究 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 50 100 120 130 框 架 -抗 震 墻 結(jié) 構(gòu) 25 45 55 60 框 架 結(jié) 構(gòu) 9 8 7 6結(jié) 構(gòu) 類 型 烈 度現(xiàn) 澆 鋼 筋 混 凝 土 房 屋 適 用 的 最 大 高 度 （ m)注 ： 1.房 屋 高 度 指 室 外 地 面 到 主 要 屋 面 板 板 頂 的 高 度 （ 不 包 括 局 部 突 出 屋 頂 部 分 ） ； 2.超 過 表 內(nèi) 高 度 的 房 屋 ， 應(yīng) 進(jìn) 行 專 門 研 究 和 論 證 ， 采 取 有 效 的 加 強(qiáng) 措 施 ； 3.平 面 和

57、豎 向 均 不 規(guī) 則 的 結(jié) 構(gòu) 或 建 造 在 場(chǎng) 地 的 構(gòu) ， 使 用 的 最 大 高 度 應(yīng) 適 當(dāng) 降 低 （ 一 般 降 低 20% 左 右 ） 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 選 擇 合 理 的 結(jié) 構(gòu) 材 料 從 抗 震 角 度 考 慮 ， 作 為 一 種 好 的 結(jié) 構(gòu) 材 料 ，其 結(jié) 構(gòu) 材 料 應(yīng) 具 備 ： 延 性 系 數(shù) 高 （ 如 鋼 結(jié) 構(gòu) ） 強(qiáng) 度 /重 力 比 值 大 （ 如 輕 質(zhì) 高 強(qiáng) 材 料 ） 勻 質(zhì) 性 好 正 交 各 向 同 性 （ 變 形 相 同 ） 構(gòu) 件 的 連 接 具 有 整 體 性 、 連 續(xù) 性 和 較

58、好 的延 性 ， 并 能 發(fā) 揮 材 料 的 全 部 強(qiáng) 度 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 按 照 上 述 標(biāo) 準(zhǔn) ， 常 見 結(jié) 構(gòu) 類 型 ， 按 其 抗 震 性 能的 優(yōu) 劣 排 序 為 ： 鋼 結(jié) 構(gòu) 型 鋼 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 混 凝 土 鋼 組 合 結(jié) 構(gòu) 現(xiàn) 澆 鋼 筋 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 裝 配 式 鋼 筋 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 配 筋 砌 體 結(jié) 構(gòu) 砌 體 結(jié) 構(gòu) 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)鋼 筋 1、 不 希 望 使 用 高 強(qiáng) 鋼 筋 。 2、 鋼 筋 的 實(shí) 際 屈 服 強(qiáng) 度 不 能 太

59、 高 。 3、 鋼 筋 的 抗 拉 強(qiáng) 度 實(shí) 測(cè) 值 與 屈 服 強(qiáng) 度 實(shí) 測(cè) 值 之比 不 應(yīng) 小 于 1.25。 4、 不 能 使 用 冷 拉 鋼 筋 。 5、 應(yīng) 檢 測(cè) 鋼 筋 的 應(yīng) 變 老 化 脆 裂 、 可 焊 性 低 溫 抗脆 裂 。 普 通 鋼 筋 的 強(qiáng) 度 等 級(jí) ： 縱 向 受 力 鋼 筋 宜 選 用 HRB400級(jí) 和 HRB335級(jí) 熱 軋 鋼 筋 ， 箍 筋 宜 選 用 HRB335級(jí) 和HB235級(jí) 熱 軋 鋼 筋 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì)混 凝 土 要 求 混 凝 土 有 最 低 強(qiáng) 度 等 級(jí) 限 制 。 混 凝 土 結(jié) 構(gòu)

60、 的 混 凝 土 最 高 強(qiáng) 度 等 級(jí) ， 9度時(shí) 不 宜 超 過 C60； 8度 時(shí) 不 宜 超 過 C70。 對(duì) 于 框 支 梁 、 框 支 柱 及 抗 震 等 級(jí) 為 一級(jí) 的 框 架 梁 、 柱 、 節(jié) 點(diǎn) 核 心 區(qū) ， 不 應(yīng)低 于 C30； 構(gòu) 造 柱 ， 芯 柱 、 圈 梁 及 其各 類 構(gòu) 件 不 應(yīng) 低 于 C20。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 延 性 ： 結(jié) 構(gòu) 承 載 能 力 無 明 顯 降 低 的 前 提 下 ， 結(jié)構(gòu) 產(chǎn) 生 非 彈 性 變 形 的 能 力 。 總 體 延 性 ： 用 結(jié) 構(gòu) 的 “ 頂 點(diǎn) 側(cè) 移 比 ” 或 結(jié) 構(gòu)的 “

61、 平 均 側(cè) 移 比 ” 表 達(dá) 。 樓 層 延 性 ： 以 一 個(gè) 樓 層 的 層 間 側(cè) 移 比 表 達(dá) 。 構(gòu) 件 延 性 ： 指 整 個(gè) 結(jié) 構(gòu) 中 某 一 構(gòu) 件 （ 如 一 榀框 架 或 一 片 墻 體 ） 的 延 性 。 桿 件 延 性 ： 指 一 個(gè) 構(gòu) 件 中 某 一 桿 件 （ 框 架 的梁 、 柱 ， 墻 中 的 連 梁 或 墻 肢 ） 的 延 性 。 1.5.3 利 用 結(jié) 構(gòu) 延 性 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 在 結(jié) 構(gòu) 豎 向 ： 重 點(diǎn) 提 高 可 能 出 現(xiàn) 塑 性 變 形 集 中 的 相對(duì) 柔 弱 樓 層 的 構(gòu) 件 延 性 。 在

62、結(jié) 構(gòu) 平 面 ： 著 重 提 高 房 屋 周 邊 轉(zhuǎn) 角 處 、 平 面 突 變處 及 復(fù) 雜 平 面 各 翼 相 接 處 的 構(gòu) 件 延 性 。 對(duì) 多 道 抗 震 防 線 的 抗 側(cè) 力 體 系 ， 著 重 提 高 第 一 道 防線 中 構(gòu) 件 的 延 性 。 在 同 一 構(gòu) 件 中 ， 著 重 提 高 關(guān) 鍵 桿 件 的 延 性 。 同 一 構(gòu) 件 中 ， 著 重 提 高 延 性 的 部 位 應(yīng) 是 預(yù) 期 構(gòu) 件 首先 屈 服 的 部 位 。提 高 結(jié) 構(gòu) 延 性 的 原 則 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 控 制 結(jié) 構(gòu) 變 形 結(jié) 構(gòu) 變 形 可 以 用 層

63、間 位 移 和 頂 點(diǎn) 位 移 表 達(dá) 。 層間 位 移 主 要 影 響 到 非 結(jié) 構(gòu) 構(gòu) 件 的 破 壞 ， 梁 柱 節(jié) 點(diǎn)的 滑 移 ， 抗 震 墻 的 開 裂 ， 塑 性 鉸 的 發(fā) 展 以 及 屈 服機(jī) 制 的 形 成 。 頂 點(diǎn) 位 移 主 要 影 響 防 震 縫 寬 度 、 結(jié)構(gòu) 的 總 體 穩(wěn) 定 以 及 小 震 時(shí) 人 的 感 覺 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 1.5.4 設(shè) 置 多 道 防 線 多 道 抗 震 防 線 對(duì) 抗 震 結(jié) 構(gòu) 是 必 要 的 ， 當(dāng) 第一 道 防 線 的 抗 側(cè) 力 構(gòu) 件 在 強(qiáng) 烈 地 震 襲 擊 下 遭 到破 壞

64、后 ， 后 備 的 第 二 道 至 第 三 道 防 線 的 抗 側(cè) 力構(gòu) 件 立 即 接 替 ， 抵 擋 住 后 續(xù) 的 地 震 動(dòng) 的 沖 擊 ，可 保 證 建 筑 物 最 低 限 度 的 安 全 ， 免 于 倒 塌 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 避 免 因 部 分 結(jié) 構(gòu) 或 構(gòu) 件 破 壞 而 導(dǎo) 致 整 個(gè)結(jié) 構(gòu) 喪 失 抗 震 能 力 或 對(duì) 重 力 荷 載 的 承 載 能 力 。 由 于 柱 子 的 數(shù) 量 較 少 或 承 載 能 力 較 弱 ， 部分 柱 子 退 出 工 作 后 ， 整 個(gè) 結(jié) 構(gòu) 系 統(tǒng) 喪 失 了 對(duì) 豎向 荷 載 的 承 載 能

65、 力 。 抗 震 設(shè) 計(jì) 的 一 個(gè) 重 要 原 則 是 結(jié) 構(gòu) 應(yīng) 有 必 要的 贅 余 度 和 內(nèi) 力 重 分 配 的 功 能 。 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 一 般 優(yōu) 先 選 擇 不 負(fù) 擔(dān) 或 少 負(fù) 擔(dān) 重 力 荷 載的 豎 向 支 撐 或 填 充 墻 ， 或 選 擇 軸 壓 比 值 較小 的 抗 震 墻 ， 實(shí) 墻 筒 體 之 類 的 構(gòu) 件 。第 一 道 防 線 的 構(gòu) 件 選 擇 一 般 情 況 ， 不 宜 采 用 軸 壓 比 很 大 的 框 架 柱 兼 作第 一 道 防 線 的 抗 側(cè) 力 構(gòu) 件

66、。 如 因 條 件 有 限 ， 只 能 采 用 單 一 的 框 架 體 系 ，框 架 就 成 為 整 個(gè) 體 系 中 唯 一 的 抗 側(cè) 力 構(gòu) 件 ， 此 時(shí)應(yīng) 采 用 “ 強(qiáng) 柱 弱 梁 ” 型 延 性 框 架 。 （ 即 梁 為 第 一道 ， 柱 為 第 二 道 ） 第 一 章 緒 論 建 筑 結(jié) 構(gòu) 抗 震 設(shè) 計(jì) 抗 震 結(jié) 構(gòu) 體 系 ， 應(yīng) 有 若 干 個(gè) 延 性 較 好 的 分 體 系組 成 ， 并 由 延 性 較 好 的 結(jié) 構(gòu) 構(gòu) 件 連 接 起 來 協(xié) 同 工 作 。 如 ： 框 架 抗 震 墻 體 系 是 由 延 性 框 架 和 抗 震 墻兩 個(gè) 系 統(tǒng) 組 成 ； 雙 肢 或 多 肢 抗 震 墻 體 系 由 若 干 個(gè) 單肢 墻 分 系 統(tǒng) 組 成 。 抗 震 結(jié) 構(gòu) 體 系 應(yīng) 有 最 大 可 能 數(shù) 量 的 內(nèi) 部 、 外 部 贅余 度 ， 有 意 識(shí) 地 建 立 一 系 列 分 布 的 屈 服 區(qū) ， 以 使 結(jié)構(gòu) 能 夠 吸 收 和 耗 散 大 量 的 地 震 能 量 ， 一 旦 破 壞 也 易于 修 復(fù) 。結(jié) 構(gòu) 體 系 的 多 道 設(shè) 防 第 一