教案及讲义建筑结构抗震第一讲河北联合大学建筑工程学院
教案及讲义 建筑结构抗震 第一讲 河北联合大学建筑工程学院
教案1课程名称《建筑结构抗震》授课专业土木工程授课内容第一章绪论1.1地震1.2地震震级和烈度1.3地震震害概述知识使学生了解地震的类型及其成因；熟悉地震震级、地震烈度等术语；明确结构抗目标教震设防依据、目标及分类标准学能力培养学生增强防震减灾的意识目目标标德育获取信息的能力：获取新知识的能力目标教重点构造地震的成因、地震的基本术语材难点地震的活动性、结构抗震设防依据分析关键抗震设防的依据教学设备多媒体、自制教学课件教教法视频引导，图片展示，以感观启发，分层次教学学方学法观察→归纳→总结→思考法教学内容教学环节教师调控学生活动时间组织教学点名2"师生问好1、以一段视频将地震的震害触目惊心的导入新课展示出来。8教师提问，学生思考，2、地震是怎样产生的？教师边演示课件内容边讲一、地球的构造、地震类型及其成因叙，出现图片时，提出问题，新授二、地震波、震级及地震烈度78"让学生回答，之后给出正确三、地震震害答案。课堂练习5"给出思考题、判断题分别让学生回答。学生总结→教师归纳1、震级与烈度的区别5'课后小结2、构造地震的原因→课件展示结果将作业发E-mail到教师信箱1、何谓震级、地震烈度、基本烈度？2'布置作业2、请同学们上网搜集与地震相关的资料教研室主任签字通过课件教学，调动了学生学习的积极性，掌握了相关的基本知识，做到了理论与实际相结合，达到了教学目标要求，课堂评价教学效果较好
教案 1 课程名称 《建筑结构抗震》 授课专业 土木工程 授课内容 第一章 绪论 1.1 地震 1.2 地震震级和烈度 1.3 地震震害概述 教 学 目 标 知识 目标 使学生了解地震的类型及其成因；熟悉地震震级、地震烈度等术语；明确结构抗 震设防依据、目标及分类标准 能力 目标 培养学生增强防震减灾的意识 德育 目标 获取信息的能力；获取新知识的能力 教 材 分 析 重点 构造地震的成因、地震的基本术语 难点 地震的活动性、结构抗震设防依据 关键 抗震设防的依据 教学设备 多媒体、自制教学课件 教 学 方 法 教法 视频引导，图片展示，以感观启发，分层次教学 学法 观察→归纳→总结→思考 教学环节 教学内容 教师调控学生活动 时间 组织教学 点名 师生问好 2″ 导入新课 1、以一段视频将地震的震害触目惊心的 展示出来。 2、地震是怎样产生的？ 教师提问，学生思考， 8’ 新授 一、地球的构造、地震类型及其成因 二、地震波、震级及地震烈度 三、地震震害 教师边演示课件内容边讲 叙，出现图片时，提出问题， 让学生回答，之后给出正确 答案。 78’ 课堂练习 给出思考题、判断题 分别让学生回答。 5’ 课后小结 1、震级与烈度的区别 2、构造地震的原因 学生总结→教师归纳 →课件展示结果 5’ 布置作业 1、何谓震级、地震烈度、基本烈度？ 2、请同学们上网搜集与地震相关的资料 将作业发 E-mail 到教师信箱 2’ 课堂评价 通过课件教学，调动了学生学习的积极性，掌握了相关的基 本知识，做到了理论与实际相结合，达到了教学目标要求， 教学效果较好。 教研室主任签字
讲义11绪论1.1地囊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。全世界每年大约发生500万次地震，其中绝大多数地震都很小，只有用非常灵敏的仪器才能测量到。这样的小地震约占一年中地震的99%，剩下的1%才是人们能够感觉到的，而能够造成严重破坏的大地震，全世界平均每年大约发生18次。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。为了减轻或避免这种损失，就需要对地震有较深入的了解。作为土木工程技术人员，其主要任务就是研究如何防止或减少建（构）筑物由于地震而造成的破坏，这就是建（构）筑物的抗震问题。本节主要介绍一些有关地震的基本知识。1.1.1地震及其成因地震按其成因可划分为4种类型：构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震。构造地震：由于地壳运动，推挤地壳岩层使其薄弱部位发生断裂错动而引起的地震。火山地震：由于火山爆发，岩浆猛烈冲出地面而引起的地震。陷落地震：由于地表或地下岩层如石灰岩地区较大的地下溶洞或古旧矿坑等突然发生大规模的陷落和崩塌时所引起小范围内的地面震动。诱发地震：由于水库蓄水或深井注水等引起的地面震动叫。考虑到构造地震破坏性大，影响范围广，下面再介绍一下构造地震的发生与发展过程。关于构造地震的成因有多种学说，这里主要介绍断层说和板块构造说。众所周知，地壳是由多种岩层构，成的，并且不是静止不动的。在它的运动过程中，始终存在着巨大的能量，而组成地壳的岩层在巨大的能量作用下，也在不停地连续变动，产生变形的地应力。当作用力只能使岩层产生变形，但地应力仍然较小时，岩层尚未丧失其连续完整性，仅仅能够发生褶皱。当作用力不断加强，地壳岩层中的应力不断增加，地应力引起的应变超过某处岩层的极限应变时，则使该处的岩层产生断裂和错动。而承受应变的岩层在其自身的弹性应力作用下发生回跳，迅速弹回到新的平衡位置。一般情况下，断层两侧弹性回跳的方向是相反的，岩层中原先构造变动过程中积累起来的应变能，在回弹过程中得以释放，并以弹性波的形式传至地面，从而使地面亦随之产生强烈振动，这就是地震。上述是按断层说解释构造地震的成因。(a)(b)(c)图1.1地壳构造变动与地震形成示意图(α)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。在某一地震序列中，其中最大的一次地震叫做主震。主震之前发生的地震叫做前震，之后发生的地震叫做余震。在一个地震序列中，若主震震级很突出，其释放的能量占全序列中绝大部分的叫做主震型，这是破坏性地震中常见的一种类型。若主震震级不突出，主要能量是由多个震级相近地震释放出来的叫做震群型或多发型。若前震和余震都很稀少
讲义 1 1 绪论 1.1 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。全世界每年大约发生 500 万次地震， 其中绝大多数 地震都很小，只有用非常灵敏的仪器才能测量到。这样的小地震约占一年中 地震的 99％,剩下的 1％才 是人们能够感觉到的，而能够造成严重破坏的大地震，全世界平 均每年大约发生 18 次。 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。为了减轻或避免这种 损失，就需要对 地震有较深入的了解。作为土木工程技术人员，其主要任务就是研究如何 防止或减少建（构）筑物由于地震而 造成的破坏，这就是建（构）筑物的抗震问题。本节 主要介绍一些有关地震的基本知识。 1.1.1 地震及其成因 地震按其成因可划分为 4 种类型：构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震。 构造地震：由于地壳运动，推挤地壳 岩层使其薄弱部位发生断裂错动而引起的地震。 火山地震：由于火山爆发， 岩浆猛烈冲出地面而引起的地震。 陷落地震：由于地表或地下岩层如石灰岩地区 较大的地下溶洞或古旧矿坑等突然发生 大规模的陷落和崩塌时所引起小范围内的地面震动。 诱发地震：由于水库蓄水或深井注水等引起的地面震动叫。 考虑到构造地震破坏性大，影响范围广，下面再介绍一下构造地震的发生与发展过程。 关于构造地震的成因有多种学说，这里主要介绍断层说和板块构造说。众所周知，地壳 是由多种岩层构 成的，并且不是静止不动的。在它的运动过程中，始终存在着巨大的能量， 而组成地壳的岩层在巨大的能量作 用下，也在不停地连续变动，产生变形的地应力。当作 用力只能使岩层产生变形，但地应力仍然较小时，岩层 尚未丧失其连续完整性，仅仅能够 发生褶皱。当作用力不断加强，地壳岩层中的应力不断增加，地应力引起的 应变超过某处 岩层的极限应变时，则使该处的岩层产生断裂和错动。而承受应变的岩层在其自身的 弹性 应力作用下发生回跳，迅速弹回到新的平衡位置。一般情况下，断层两侧弹性回跳的方向是 相反的，岩层中原先构造变动过程中积累起来的应变能，在回弹过程中得以释放，并以弹性 波的形式传至地面，从而使地 面亦随之产生强烈振动，这就是地震。上述是按断层说解释 构造地震的成因。 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。在某一地震序列中，其中最大的一次地震叫做主震。主震之前发生的地震叫做 前 震，之后发生的地震叫做余震。在一个地震序列中，若主震震级很突出，其释放的能量占全 序列中绝大部分 的叫做主震型，这是破坏性地震中常见的一种类型。若主震震级不突出， 主要能量是由多个震级相近地震释 放出来的叫做震群型或多发型。若前震和余震都很稀少
甚至没有，绝大部分能量基本上是通过主震一次释放出来的叫做孤立型或单发型。地震序列的认识和判别对预报地震和防御地震都很重要。据统计，上述3种类型地震中主震型地震约占60%，震群型地震约占30%，而单发型地震约占10%。地质构造运动中，在断层形成的地方大量释放能量，产生剧烈振动，此处就叫做震源。震源不是一个点，而是有一定深度和范围的。震源正上方的地面位置叫震中。按震源的深浅不同，地震又可分为：浅源地震震源深度在70km以内，一年中全世界所有地震释放能量的约85%来自浅源地震：辰中源地震震源深度在70～300km范围内，一年中全世界所有地震释放能量的约12%来自中源地震；深源震震源深度超过300km，一年中全世界所有地震释放能量的约3%来自深源地军地震波地展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。它包含在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波。地震波是一种弹性波。体波中包括纵波和横波两种。纵波是由震源向外传播的疏密波，其介质质点的振动方向与波的前进方向一致，从而使介质不断地压缩和疏松，故也称压缩波或疏密波。如在空气中传播的声波就是一种纵波。纵波的特点是周期较短，振幅较小。横波是由震源向外传播的剪切波，其介质质点的振动方向与波的前进方向相垂直，亦称剪切波。横波的周期较长，振幅较大（图1.2）。还应指出，横波只能在固体内传播，而纵波在固体和液体内都能传播。波前进方向波前进方向质点报动方向质点报动方向波长十(b)(a)图1.2体波质点振动形式(a)压缩波(b)剪切波纵波的传播速度要比横波的传播速度快，所以在仪器的观测记录纸上，纵波一般都先于横波到达。因此，通常又把纵波叫做P波（即初波），把横波叫做S波（即次"10波)。研究表明，体波在地球中的传播速度将随深度72的增加而加快（图1.3），并且由于地球的层状构造特点，地壳地费外核内核体波通过分层介质时，将会在界面上反复发生反射和折1000 2000 3000 4000 5000 6000射。当体波经过地层界面的多次反射和折射后投射到地深度(kt面时，又激起两种仅沿地面传播的面波，即瑞雷波（R图1.3体波在地球内传播度的变化波）和洛夫波（L波）。瑞雷波传播时，质点在波的传播方向和地面法向所组成的平面内（XZ平面）做与波前进方向相反的椭圆形运动，而在与该平面垂直的水平方向（y方向）没有振动，故瑞雷波在地面上呈滚动形式（图1.4（a）。瑞
甚至没有，绝大部分能量基本上是通过主震一次释 放出来的叫做孤立型或单发型。地震序 列的认识和判别对预报地震和防御地震都很重要。 据统计，上述 3 种类型地震中主震型地震约占 60％，震群型地震约占 3O％，而单发型 地震约占 10％。 地质构造运动中，在断层形成的地方大量释放能量，产生剧烈振动，此处就叫做震源。 震源不是一个点， 而是有一定深度和范围的。震源正上方的地面位置叫震中。 按震源的深浅不同，地震又可分为： ① 浅源地震 震源深度在 7Okm 以内，一年中全世界所有地震释放能量的约 85％来自 浅源地震； ② 中源地震 震源深度在 70～300km 范围内，一年中全世界所有地震释放能量的约 12％来自中源地 震； ③ 深源地震 震源深度超过 3O0km，一年中全世界所有地震释放能量的约 3％来自深 源地震。 1.1.2 地震波 地展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。它包含 在地球内部传播 的体波和只限于在地球表面传播的面波。地震波是一种弹性波。 体波中包括纵波和横波两种。纵波是由震源向外传播的疏密波，其介质质点的振动方向 与波的前进方向一致，从而使介质不断地压缩和疏松，故也称压缩波或疏密波。如在空气中 传播的声波就是一种纵波。纵波的特点是周期较短，振幅较小。 横波是由震源向外传播的剪切波，其介质质点的振动方向与波的前进方向相垂直，亦称 剪切波。横波的 周期较长，振幅较大（图 1．2）。还应指出，横波只能在固体内传播，而 纵波在固体和液体内都能传播。 纵波的传播速度要比横波的传播速度快，所以在仪器 的观测记录纸上，纵波一般都先于横波 到达。因此，通 常又把纵波叫做 P 波（即初波），把横波叫做 S 波（即次 波）。 研究表明，体波在地球中的传播速度将随深度 的增加而加 快（图 1．3），并且由于地球的层状构造特点， 体波通过分层介质 时，将会在界面上反复发生反射和折 射。当体波经过地层界面的 多次反射和折射后投射到地 面时，又激起两种仅沿地面传播的 面波，即瑞雷波（R 波）和洛夫波(L 波）。瑞雷波传播时，质点在 波的传播方 向和地面法向所组成的平面内（XZ 平面）做与波前 进方向相反的椭圆形运动，而在与该平 面垂直的水平方向（y 方 向）没有振动，故瑞雷波在地面上呈滚动形式〔图 1．4（a）］。瑞
雷波具有随着距地面深度增加其振幅急剧减小的特性，这可能是地震时地下建筑物比地上建筑物受害较轻的一个原因。洛夫波传播时将使质点在地平面内做与波前进方向相垂直的水平方向（y方向）的运动，即在地面上呈蛇形运动形式［图1.4（b)]。洛夫波也随深度而衰减。波的前进方向波的前进方向质点摄动方式地表层质点报动方式基岩(b)(a)图1.4面波质点振动形式（a）瑞雷波质点报动：（h）洛夫波质点振动面波振幅大，周期长，只能在地表附近传播，比体波衰减慢，故能传播到很远的地方。综上所述，地震波的传播以纵波最快，剪切波次之，面波最慢。所以在任意一地震波的记录图（图1.5）上，纵波总是最先到达，剪切波次之，面波到达最晚。然而就振幅而言，后者却最大。从图1.5中还可看出，在上述3种波到达之间有一相对稳定区段，稳定区段的时间间隔则随由观测点至震源之间距离的减小而缩短。在震中区，由于震源机制和地面扰动的复杂性，3种波的波列几乎是难以区分的。L(面波）图1.5地震波记录图地震现象表明，纵波使建筑物产生上下颠簸，剪切波使建筑物产生水平方向摇晃，而面波则使建筑物既产生上下颠簸又产生左右摇晃，一般是在剪切波和面波都到达时振动最为激烈。由于面波的能量要比体彼的大，所以造成建筑物和地表的破坏主要以面波为主
雷 波具有随着距地面深度增加其振幅急剧减小的特性，这可能是 地震时地下建筑物比地上 建筑物受害较轻的一个原因。洛夫波 传播时将使质点在地平面内做与波前进方向相垂直的 水平方向 （y 方向）的运动，即在地面上呈蛇形运动形式［图 1．4（b）］。洛夫波也随深度 而衰减。 面波振幅大，周期长，只能在地表附近传播，比体波衰减慢，故能传播到很远的地方。 综上所述，地震波的传播以纵波最快，剪切波次之，面波最慢。所以在任意一地震波的 记录图（图 1．5） 上，纵波总是最先到达，剪切波次之，面波到达最晚。然而就振幅而言， 后者却最大。从图 1．5 中还可看出，在 上述 3 种波到达之间有一相对稳定区段，稳定区段 的时间间隔则随由观测点至震源之间距离的减小而缩短。 在震中区，由于震源机制和地面 扰动的复杂性，3 种波的波列几乎是难以区分的。 地震现象表明，纵波使建筑物产生上下颠簸，剪切波使建筑物产生水平方向摇晃，而面 波则使建筑物既 产生上下颠簸又产生左右摇晃，一般是在剪切波和面波都到达时振动最为 激烈。由于面波的能量要比体彼的 大，所以造成建筑物和地表的破坏主要以面波为主
1.2地旋囊级与地囊烈度一震级地震强度通常用震级和烈度等反映。震级是表示一次地震本身强弱程度和大小的尺度。自前，国际上比较通用的是里氏震级，其原始定义是在1935年由里克特（C.FRichter）给出，即地震震级M为：(1.4)M= 1gA式中A一标准地震仪（指摆的自振周期为0.8s，阻尼系数为0.8，放大倍数为2800倍的地震仪）在距震中100km处记录的以微米（1μm=10m）为单位的最大水平地动位移（单振幅）。震级表示一次地震释放能量的多少，也是表示地震强度大小的指标，所以一次地震只有一个震级。各种不同的震级M与地震释放能量E（尔格）之间有如下的关系：1gE=11.8+1.5M(1.5)根据式（1.5），将各级地震所释放的能量列于表1.1。从表1.1可见，震级相差一级，能量就要相差32倍之多。一次6级地震所释放的能量，相当于一个2万t级的原子弹。表1.1震级及其相应的能量级能量（尔格）能量（尔格）厦减级2.00×10166. 31×10201722.00×10236. 31×104382. 00X10166.31×1028-546.31×1013.55X102452. 00×1019注：1尔格=10-J。一般地说，小于2级的地震，人们是感觉不到的，只有仪器才能记录下来，因此称为微震：2～4级地震人就能感觉到了，故叫做有感地震：5级以上的地震就能引起不同程度的破坏，称为破坏性地震：7级以上的地震则称为强烈地震或大震：8级以上的地震称为特大地震。据1935年后所提出的震级测算方法计算，1960年，5月发生在智利的8.5级地震，是记录到的世界最大震级地震，它所释放出来的地震能量是空前的，海啸规模巨大，地面形状变化非常显著，其破坏性之大，在世界地震史上是十分罕见的。二地震烈度地震烈度是指地震时某一地区的地面和各类建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度。次同样大小的地震，若震源深度、离震中的距离和土质条件等因素不同，则对地面和建筑物的破坏也不相同。这时，若仅用地震震级来表示地震动的强度，还不足以区别地面和建筑物破坏轻重的程度。虽然一次地震只有一个震级，但距离震中不同的地点，地震的影响是不一样的，即地震烈度不同。为评定地震烈度，就需要建立一个标准，这个标准就称为地震烈度表。它是以描述震害宏观现象为主的，即根据人的感觉、器物的反应、建筑物的损坏程度和地貌变化特征等方面的宏观现象进行判定和区分。然而，绝大多数国家包括我国都采用分成12度的地震烈度表。我国1980年公布的地震烈度表见附录1。建筑所在地区遭受的地震影响，应采用相应于设防烈度的设计基本地震加速度和特征周期或《抗震规范》规定的设计地震动参数来表征。一般情况下，抗震设防烈度可采用我国地
1.2 地震震级与地震烈度 一 震级 地震强度通常用震级和烈度等反映。震级是表示一次地震本身强弱程度和大小的尺 度。目前，国际上比 较通用的是里氏震级，其原始定义是在 1935 年由里克特（C．F Richter） 给出，即地震震级 M 为： M＝ lgA （1． 4） 式中 A——标准地震仪（指摆的自振周期为 O．8s，阻尼系数为 O．8，放大倍数为 280O 倍的 地震仪）在距震中 100km 处记录的以微米（lμm=10-6 m）为单位的最大水平地动位移（单振 幅）。 震级表示一次地震释放能量的多少，也是表示地震强度大小的指标，所以一次地震只有 一个震级。各种不同的震级 M 与地震释放能量 E（尔格）之间有如下的关系： lgE＝ 11.8＋ 1.5M （1． 5） 根据式（1．5），将各级地震所释放的能量列于表 1．1。从表 1.1 可见，震级相差一 级，能量就要相差 32 倍之多。一次 6 级地震所释放的能量，相当于一个 2 万 t 级的原子弹。 一般地说，小于 2 级的地震，人们是感觉不到的，只有仪器才能记录下来，因此称为 微震；2～4 级地震人 就能感觉到了，故叫做有感地震；5 级以上的地震就能引起不同程 度的破坏，称为破坏性地震；7 级以上的地 震则称为强烈地震或大震；8 级以上的地震称 为特大地震。据 1935 年后所提出的震级测算方法计算，196O 年 5 月发生在智利的 8.5 级地震，是记录到的世界最大震级地震，它所释放出来的地震能量是空前的，海啸规 模 巨大，地面形状变化非常显著，其破坏性之大，在世界地震史上是十分罕见的。 二 地震烈度 地震烈度是指地震时某一地区的地面和各类建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度。一 次同样大小的地震，若震源深度、离震中的距离和土质条件等因素不同，则对地面和建筑物 的破坏也不相同。这时，若仅用地震震级来表示地震动的强度，还不足以区别地面和建筑物 破坏轻重的程度。虽然一次地震只有一个震级，但距离震中不同的地点，地震的影响是不一 样的，即地震烈度不同。 为评定地震烈度，就需要建立一个标准，这个标准就称为地震烈度表。它是以描述震害 宏观现象为主的， 即根据人的感觉、器物的反应、建筑物的损坏程度和地貌变化特征等方 面的宏观现象进行判定和区分。然而， 绝大多数国家包括我国都采用分成 12 度的地震烈度表。我国 1980 年公布的地震烈度 表见附录 1。 建筑所在地区遭受的地震影响，应采用相应于设防烈度的设计基本地震加速度和特征周 期或《抗震规范》规定的设计地震动参数来表征。一般情况下，抗震设防烈度可采用我国地
震烈度区划图的地震基本烈度或与《抗震规范》设计基本地震加速度值对应的烈度值。对于做过抗震防灾规划的城市，也可按批准的抗震设防区划（抗震设防烈度或设计地震动参数）进行抗震设防。设计基本地震加速度值是指50年设计基准期超越概率为10%的地震加速度的设计取值，相应于设防烈度的设计基本地震加速度取值见表1.4，其中地震动峰值加速度是指与加速度反应谱最大值（第3.3节）相应的水平加速度。设计基本地震加速度值表1.46度抗凝设防烈度7度8度9度设计基本地震加速度值0. 05g0.10(0.15)g0. 20(0. 30)g0. 40g注：1，表中设计基本地展加速度相当于附录2规定的地展动峰值加速度2.当附录2规定的地复动峰值加速度值为括号内数值时，在该区内的建筑，除规范另有规定外，应按本表中相应的抗震设防烈度进行抗震设计；3.g为重力加速度。建筑所在地Ⅱ类场地的特征周期，可按附录2规定的地震动反应谱特征周期确定。当特征周期为0.35s、0.40s、0.45s时，该地的特征周期分区分别属于一、二、三区1.1.4常用术语震源深度：震中到震源的垂直距离，称为震源深度。震中距：建筑物到震中之间的距离叫震5金等焦线中距。震源距：建筑物到震源之间的距离叫震源蒙中距极藏区距。极震区：在震中附近，振动最剧烈、破坏-P-最严重的地区叫极震区。等震线：一次地震中，在其所波及的地区内，用烈度表可以对每一个地点评估出一个烈度，烈度相同点的外包线叫等震线（图1.6）。图1.6术语解释示意三、地震活动性（1）世界地震活动性从世界范围对地震进行历史性的研究，就可得出每年的地震情况和历史上地震的分布规律。据统计，地6球上平均每年发生震级为8级以上、震中烈度在11度以上的毁灭性地震2次：震级为7级以上、震中烈度在9度以上的大地震不到20次：震级在2.5级以上的有感地震达15万次以上：通常地震台的仪器能够记录到的地震至少在100万次以上：用高灵敏度地震仪才能记录下来的微弱振动更是数不胜数。这些地震以地震波形式释放出来的能量估计每年达9×10°I：并月主要是由少数大地震释放出来的：其中约85%是浅源地震释放的。20世纪初，科学家们在遍访各大洲、进行宏观地震资料调查的基础上，编制了世界地震活动图。随后，根据各地震台的观测数据编出了较精确的世界地震分布图。从这些图中可以清楚地看到，小地震几乎到处都有，大地震则主要发生在某些地区，即地球上的4个主要地震带：（1）环太平洋地震带全球约80%浅源地震和90%的中深源地震，以及几乎所有的深源地震都集中在这一地带。它沿南北美洲西海岸、阿留申群岛，转向西南到日本列岛，再经我国台湾省，达菲律宾、新几内亚和新西兰
震烈度区划图的地震基本烈度或与《抗震规范》设计基本地震加速度值对应的烈度值。对于 做过抗震防灾规划的城市，也可按批准的抗震设防区划（抗震设防烈度或设计地震动参数） 进行抗震设防。 设计基本地震加速度值是指 50 年设计基准期超越概率为 10％的地震加速度的设计取 值，相应于设防烈度的设计基本地震加速度取值见表 1．4，其中地震动峰值加速度是指与 加速度反应谱最大值（第 3．3 节）相应的水平加速度。 建筑所在地Ⅱ类场地的特征周期，可按附录 2 规定的地震动反应谱特征周期确定。当特 征周期为 0．35s、0．40s、0．45s 时，该地的特征周期分区分别属于一、二、三区 1.1.4 常用术语 震源深度：震中到震源的垂直距离，称为震源 深度。 震中距：建筑物到震中之间的距离叫震 中距。震源距：建筑物到震源之间的距离叫震源 距。 极震区：在震中附近，振动最剧烈、破坏 最严重的地 区叫极震区。 等震线：一次地震中，在其所波及的地区内， 用烈度表可以对每一个地点评估出一个烈度，烈 度相同点的外包线叫等震线（图 1．6）。 三、地震活动性 （1）世界地震活动性 从世界范围对地震进行历史性的研究，就可得出每年的地震情况和历史上地震的分布 规律。据统计，地 6 球上平均每年发生震级为 8 级以上、震中烈度在 11 度以上的毁灭性地 震 2 次；震级为 7 级以上、震中烈度在 9 度以上的大地震不到 20 次；震级在 2.5 级以上的 有感地震达 15 万次以上；通常地震台的仪器能够记录到的地震至少在 100 万次以上；用高 灵敏度地震仪才能记录下来的微弱振动更是数不胜数。这些地震以地震波形式释放出来的能 量估计每年达 9×1O7 J，并且主要是由少数大地震释放出来的，其中约 85％是浅源地震释放 的。 20 世纪初，科学家们在遍访各大洲、进行宏观地震资料调查的基础上，编制了世 界地震活动图。随后，又根据各地震台的观测数据编出了较精确的世界地震分布图。从这些 图中可以清楚地看到，小地震几乎到处都有，大地震则主要发生在某些地区，即地球上的 4 个主要地震带： （1）环太平洋地震带 全球约 80％浅源地震和 9O％的中深源地震，以及几乎所有的深 源地震都集中在这一地带。它沿南北美洲西海岸、阿留申群岛，转向西南到日本列岛，再经 我国台湾省，达菲律宾、新几内亚和新西兰
（2）欧亚地震带除分布在环太平洋地震活动带的中深源地震以外，几平所有其他中深源地震和一些大的浅源地震都发生在这一地震活动带，这一活动带内的震中分布大致与山脉的走向一致。它西起大西洋的亚速岛，经意大利、土耳其、伊朗、印度北部、我国西部和西南地区，过缅甸至印度尼西亚与上述环太平洋地震带相衔接。（3）沿北冰洋、大西洋和印度洋中主要山脉的狭窄浅震活动带北冰洋、大西洋地震带是从勒拿河口地震较稀少的地区开始，经过一系列海底山脉和冰岛，然后顺着大西洋底的隆起带延伸。印度洋地震带始于阿拉伯之南，沿海底隆起延伸，以后朝南走向南极。（4）地震相当活跃的断裂谷如东非洲和夏威夷群岛等（图1.7）。前两者为世界地震的主要活动地带。（2）我国地震活动性我国东邻环太平洋地震带，南接欧亚地震带，地震分布相当广泛。图1：8给出了我国境内6级和6级以上地震震中分布及其主要地震带。可以看出，我国的主要地震带有两条：（1）南北地震带北起贺兰山，向南经六盘山、穿越秦岭沿川西至云南省东北，纵贯南北。地震带宽度各处不一，大致在数十至百余千米左右，分界线是由一系列规模很大的断裂带和断陷盆地组成，构造相当复杂。（2）东西地震带主要的东西构造带有两条，北面的一条沿陕西、山西、河北北部向东延伸，直至辽宁北部的千山一带：南面的一条自帕米尔起，经昆仑山、秦岭，直到大别山区
（2）欧亚地震带 除分布在环太平洋地震活动带的中深源地震以外，几乎所有其他中 深源地震和一些大的浅源地震都发生在这一地震活动带，这一活动带内的震中分布大致与山 脉的走向一致。它西起大西洋的亚速岛，经意大利、土耳其、伊朗、印度北部、我国西部和 西南地区，过缅甸至印度尼西亚与上述环太平洋地震带相衔接。 （3）沿北冰洋、大西洋和印度洋中主要山脉的狭窄浅震活动带北冰洋、大西洋地震带 是从勒拿河口地震较稀少的地区开始，经过一系列海底山脉和冰岛，然后顺着大西洋底的隆 起带延伸。印度洋地震带始于阿拉伯之南，沿海底隆起延伸，以后朝南走向南极。 （4）地震相当活跃的断裂谷如东非洲和夏威夷群岛等（图 1．7）。 前两者为世界地震的主要活动地带。 （2）我国地震活动性 我国东邻环太平洋地震带，南接欧亚地震带，地震分布相当广泛。图 1．8 给出了我国 境内 6 级和 6 级以上地震震中分布及其主要地震带。可以看出，我国的主要地震带有两条： （l）南北地震带北起贺兰山，向南经六盘山、穿越秦岭沿川西至云南省东北，纵贯南 北。地震带宽度各处不一，大致在数十至百余千米左右，分界线是由一系列规模很大的断裂 带和断陷盆地组成，构造相当复杂。 （2）东西地震带 主要的东西构造带有两条，北面的一条沿陕西、山西、河北北部向 东延伸，直至辽宁北部的千山一带；南面的一条自帕米尔起，经昆仑山、秦岭，直到大别山 区
1.3地震震害概述1.3.1中国地震本世纪以来，全世界破坏性强的地震平均每年18次，造成经济损失达数于亿美元。126万人死亡，近千万人严重伤残。我国位于世界两大地震构造系的交汇区域，是地震多发的国家之一我国上世纪以来，发生6级以上地震600余次，8级以上地震9次。一次大地震可在数10秒钟之内使一座繁荣的城市变成废墟，人们几代人的积累和财富化为乌有。0M38O M-7~7.9OM-6~6.9大断裂带Of250500750k图1.7我国境内地震分布示意图1976年7月28日在河北省唐山、丰南一带发生了78级强烈地震，唐山地震造成242万人死广，164万人受重伤，仅唐山市区终身残废者达1700多人，倒民房530万间。唐山地区总的直接经济损失达54亿元，公共设施遭受严重破坏，灾情之大举世罕见。图1.8唐山地震1.3.2地震的破坏作用地震破坏的三种形式：1.地表破坏2.建筑物破坏
1.3 地震震害概述 1.3.1 中国地震 本世纪以来，全世界破坏性强的地震平均每年 18 次，造成经济损失达数千亿美元。126 万人死亡，近千万人严重伤残。 我国位于世界两大地震构造系的交汇区域,是地震多发的国家之一. 我国上世纪以来，发生 6 级以上地震 600 余次，8 级以上地震 9 次。 一次大地震可在数 10 秒钟之内使一座繁荣的城市变成废墟，人们几代人的积累和财富 化为乌有。 图 1.7 我国境内地震分布示意图 1976 年 7 月 28 日,在河北省唐山、丰南一带发生了 7.8 级强烈地震，唐山地震造成 24.2 万人死亡，16.4 万人受重伤，仅唐山市区终身残废者达 1700 多人，倒塌民房 530 万间。唐 山地区总的直接经济损失达 54 亿元，公共设施遭受严重破坏，灾情之大举世罕见。 图 1.8 唐山地震 1.3.2 地震的破坏作用 地震破坏的三种形式： 1．地表破坏 2．建筑物破坏
3.次生灾害一、地表破坏及其影响地表破坏的几种形式：（1)地裂缝主要有两种：地面的岩层发生错移，土质松弱地方产生交错裂缝。(2)地面下沉多发生在软弱土分布地区和矿业采空区地面不均匀沉陷易引起建筑物的破坏和倒塌。（3)喷砂冒水的现象（液化）一般发生在沿海或地下水位较高的地区，地震波的强烈振动使含水层受到挤压，地下水往往从地裂缝或土质松软的地方冒出路面，在有砂层的地方则夹带砂子喷出形成喷砂冒水现象。（4)滑坡塌方常发生在陡峻的山区，在强烈地震的摇动下，由于陡崖失稳常引起塌方、山体滑移、山石滚落等现象。图1.9地裂缝图1.10喷砂冒水
3．次生灾害 一、地表破坏及其影响 地表破坏的几种形式： (1)地裂缝主要有两种：地面的岩层发生错移，土质松弱地方产生交错裂缝。 (2)地面下沉多发生在软弱土分布地区和矿业采空区,地面不均匀沉陷易引起建筑物的 破坏和倒塌。 (3)喷砂冒水的现象（液化）一般发生在沿海或地下水位较高的地区，地震波的强烈振 动使含水层受到挤压，地下水往往从地裂缝或土质松软的地方冒出路面，在有砂层 的地方则夹带砂子喷出形成喷砂冒水现象。 (4)滑坡塌方常发生在陡峻的山区，在强烈地震的摇动下，由于陡崖失稳常引起塌方、 山体滑移、山石滚落等现象。 图 1.9 地裂缝 图 1.10 喷砂冒水