第1页：第一章 地震及结构抗震的基本知识
第一章 地震及结构抗震的基本知识
- 地震成因与地震类型
- 地震波及其传播
- 地震震级与地震烈度
- 基本烈度与地震区划分
- 地震震害
- 结构的抗震设防
第2页：地震成因与地震类型
1.1 地震成因与地震类型
- 地球构造
- 地壳、地幔、地核
- 地震发生
- 震源、震中、震源深度、震中距
一般来说，对于同样大小的地震，当震源较浅时，波及范围较小，而破坏程度较大；当震源深度较大时，波及范围则较大，而破坏程度相对较小。
第3页：地震波及其传播
1.2 地震波及其传播
地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播，这就是地震波。地震波是震源辐射的弹性波，一般分为体波和面波。
- 体波：在地球内部传播的波，分为纵波（压缩波）与横波（剪切波）。纵波周期短、振幅小，能在固体、液体中传播；横波周期大、振幅较大，只能在固体中传播。纵波速度相对较快，所以地震记录图上纵波先于横波到达。
- 面波：沿地球表面传播的波，分为乐夫波与瑞雷波。面波周期长、振幅大，比体波衰减慢，能传到很远的地方。
在地震记录上，纵波最先到达，横波到达较迟，面波在体波之后到达；一般当横波或面波到达时地面振动最强烈，破坏作用大。
第4页：地震动三要素
地震波的主要特性
由震源释放出来的地震波传到地面后引起地面运动，这种地面运动可以用地面上质点的加速度、速度或位移的时间函数来表示，用地震仪记录到的这些物理量的时程曲线习惯上又称为地震加速度波形、速度波形和位移波形。
地震动的三要素：地震动的峰值（最大振幅）、频谱、持续时间。
- 软土地基上地震加速度波形中长周期分量比较显著；
- 硬土地基上地震加速度波形则包含着多种频谱成分，一般情况下短周期的分量比较显著。
第5页：地震震级与地震烈度
1.3 地震震级与地震烈度
- 地震震级
- 表征地震强弱的指标，是地震释放多少能量的尺度，它是地震的基本参数之一，是地震预报和其它有关地震工程学研究中的一个重要参数。
- 地震烈度
- 地震对地面影响的强烈程度，主要依据宏观的地震影响和破坏现象来判断。
震级相差一级，释放能量相差约 32 倍。一般来说，距离震中近，烈度就高；距离震中越远，烈度也越低。
第6页：震级与烈度的区别
区别：地震烈度与震级
- 一次地震，表示地震大小的震级只有一个；
- 由于同一次地震对不同地点的影响不一样，随着距离震中的远近会出现多种不同的烈度。
第7页：基本烈度与地震灾害
1.4 基本烈度与地震区划
- 基本烈度
- 指一个地区在一定时期（我国取 50 年）内在一般场地条件下按一定的概率（我国取 10%）可能遭遇到的最大地震烈度。
1.5 中国地震的特点与地震灾害
地震灾害主要表现在三个方面，即地表破坏、工程建筑物破坏和次生灾害。
第8页：结构抗震设防基本目的
1.6 结构的抗震设防
- 基本目的
- 在一定的经济条件下，最大限度地限制和减轻建筑物的地震破坏，保障人民生命财产的安全。
- 三水准设防要求
- 小震不坏，设防烈度（中震）可修，大震不倒。
我国地震烈度的概率分布基本上符合于极值 III 型分布。
第9页：两阶段设计方法
简化的两阶段设计方法
- 第一阶段设计：按多遇地震烈度对应的地震作用效应和其它荷载效应的组合验算结构构件的承载能力和结构的弹性变形——保证了第一水准的强度要求和变形要求。
- 第二阶段设计：按罕遇地震烈度对应的地震作用效应验算结构的弹塑性变形——保证结构满足第三水准的抗震设防要求。
目前一般认为，良好的抗震构造措施有助于实现第二水准。
第10页：建筑物重要性分类
建筑物重要性分类与设防标准
对于不同用途建筑物的抗震设防，应根据其破坏后果加以区别对待。我国《建筑抗震设计规范》将建筑物按其用途的重要性分为四类：
- 甲类建筑
- 重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑，破坏会导致严重的后果，其确定须经国家规定的批准权限批准。
- 乙类建筑
- 地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑。
- 丙类建筑
- 一般建筑，包括除甲、乙、丁类建筑以外的一般工业与民用建筑。
- 丁类建筑
- 次要建筑，包括一般的仓库、人员较少的辅助建筑物等。
第11页：甲乙类建筑设防标准
抗震设防标准
- 甲类建筑
- 地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应按批准的地震安全性评价结果确定；抗震措施当抗震设防烈度为 6～8 度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为 9 度时，应符合比 9 度抗震设防更高的要求。
- 乙类建筑
- 地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施当抗震设防烈度为 6～8 度时应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为 9 度时应符合比 9 度抗震设防更高的要求。地基基础的抗震措施应符合有关规定；对要求较小的乙类建筑，采用抗震性能较好的结构类型时，应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。
第12页：丙类丁类建筑设防标准
抗震设防标准（续）
- 丙类建筑
- 地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。
- 丁类建筑
- 地震作用按设防烈度进行抗震计算；抗震措施可适当降低要求（设防烈度为 6 度时不再降低）。
第13页：本节结束
本节结束，谢谢！
