建筑结构基础第12章 地震的作用和结构抗震.ppt

出版社 建筑分社 第12章 地震作用与结构抗震 12.1 地震的基本知识 12.1.1 地震基本概念及其分类 1、基本概念 （1）地震 地震是一种自然现象，由于地面运动而引起的振动。振动的原因是由于地壳板块的构造运动，造成局部岩层变形不断增加、局部应力过大，当应力超过岩石强度时，岩层突然断裂或错动，释放出巨大的变形能。这种能量除一小部分转化为热能外，大部分以地震波的形式传到地面引起局部地面振动。这种地面震动称为地震 * （2）震源、震中、震中距、震源深度 震源 震源深度 震中距 震中 地面 地面某处 浅源地震(震源深度＜60 km) 中源地震(震源深度60 ~300km) 深源地震(震源深度＞300 km) 地震波 * （3）地震基本烈度 地震的发生具有一定的随机性，通常采用概率的方法来预测某地区在未来一定时间内可能发生地震的最大烈度，一个地区的基本烈度是指在50年期限内，一般场地条件下可能遭遇超过概率为10%的地震烈度值，该烈度称为地震基本烈度。 * 2、地震分类 地震按其成因可分成四种：构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震 （1）地震按其成因分 浅源地震(震源深度＜60 km) 中源地震(震源深度60 ~300km) 深源地震(震源深度＞300 km) （2）按震源深度分 * 12.1.2地震强度 1、地震震级 地震的震级是衡量一次地震释放能量大小的等级，用符号M表示。国际通用的是1935年里克特所提出的，故称为里氏震级。 震级的原始定义是：在离震中100km处的坚硬地面上，由标准地震仪（摆的自振周期为0.8s，阻尼为0.8，放大倍数为2800倍）所记录的最大水平位移A（单位为μm）的常用对数值，用公式表示为：M= lgA * lgE =1.5M + 11.8 释放的能量 里氏震级 震级的大小直接与震源释放的能量大小有关，震级M与地震释放能量E（单位erg）之间有如下关系 当震级相差1级时，地面振幅相差10倍。震级差1级，能量相差32倍。 * 13 抗震的基本知识 根据M的大小可地震分为： 微震：M2 有感地震：M=2~4 破坏性地震：M5 强烈地震：M=7~8 特大地震：M8 * 2、地震烈度 地震烈度是指地震发生时在一定地点振动的强烈程度，它表示该地点地面和建筑物受破坏的程度（宏观烈度），也反映该地地面运动速度和加速度峰值的大小（定值烈度）。地震烈度与建筑所在场地、建筑物特征、地面运动加速度等有关。一次地震只有一个震级，而不同地点则会有不同的地震烈度，用I来表示。 13 抗震的基本知识 注：震级与烈度是不同的概念。 * 12.1.3地震震害 1、 多层砌体房屋的震害 （1）墙体的破坏 在砌体房屋中，与水平地震作用方向平行的墙体是主要承担地震作用的构件。这类墙体往往因为主拉应力强度不足而引起斜裂缝破坏。由于水平地震反复作用，两个方向的斜裂缝组成交叉型裂缝。由于多层房屋墙体下部地震剪力大，交叉型裂缝在多层砌体房屋中一般是下重上轻。 * （2）墙角的破坏 由于墙角位于房屋尽端，房屋对它的约束作用减弱，使该处抗震能力相对降低，因此较易破坏。此外，在地震过程中当房屋发生扭转时，墙角处位移反应较房屋其他部位大，这也是造成墙角破坏的一个原因。 * （3）内外墙连接处的破坏 内外墙连接处是房屋的薄弱部位，特别是有些建筑内外墙分别砌筑，以直槎或马牙槎连接，这些部位在地震中极易拉开。造成外纵墙和山墙外闪、倒塌等现象。 * （4）楼梯间墙体的破坏 楼梯间除顶层外，一般层墙体计算高度较房屋其他部位墙体小，其刚度较大，因而该处分配的地震剪力大，故容易造成震害。而顶层墙体的计算高度又较其他部位的大，其稳定性差，所以也易发生破坏。 * （5）楼板与屋盖的破坏 在强烈地震作用下，由于楼板支承长度不足，引起局部倒塌，或其下部的支承墙体破坏倒塌，引起楼板与屋盖的破坏。 * （6）房屋附属物的破坏 突出屋面的屋顶间（电梯机房、水箱间等）、烟囱、女儿墙，由于“鞭端效应”引起破坏。房屋附属物的破坏比下部主体结构破坏严重。6度区有所破坏，7度区普遍 破坏，8-9度区几乎全部破坏或倒塌。 * 2、 多层框架房屋的震害 （1）框架梁、柱和节点的震害 框架梁、柱的震害主要反映在梁柱节点处。柱的震害重于梁，柱顶震害重于柱底，角柱震害重于内柱，短