抗震设计基本知识和基本要求

第一章抗震设计的基本知识和基本要求1.2地震的一些基本概念什么是地震？地震是指因地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起的地球表层的振动。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。什么是震源、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上点的距离称为震中距地震的分类一按地震成因分类地震天然地震—天然地震包括构造地震、火山地震、陷落地震人工地震二、按震源深浅分类浅源地震—震源深度小于60千米的称为浅源地震。全世界85%以上的地震都是浅源地震中源地震—震源深度在60至300千米的称为中源地震深源地震—震源深度在300千米以上的称为深源地震目前有记录的最深震源达720千米浅源地震波及范围小，但破坏力大，深源地震波及范围大，但破坏力小。地震波地震波是地震发生时由震源地方的岩石破裂产生的弹性波。地震波分为体波和面波面波瑞利波乐甫波横波特点：周期长、振幅大、波速慢，100-800m/s纵波特点：周期短，振幅小，波速快，200-1400m/s面波比体波衰减慢、振幅大、周期长、传播远。建筑物破坏主要由面波造成体波横波（S波）纵波（P波）1.3震级与烈度一、地震震级1、定义：反映一次地震本身大小的等级，用M表示2、震级与能量的关系

能量越大，震级就越大，震级相差一级，能量相差约32倍，相差二级，能量相差1000倍一个6级地震相当于一个两万吨级的原子弹3、按震级的地震分类由于震源深浅、震中距大小等不同，地震造成的破坏也不同。震级大，破坏力不一定大；震级小，破坏力不一定就小。二、地震烈度1、定义及影响因素一次地震对某一地区的影响和破坏程度称为地震烈度，简称为烈度2、基本烈度一个地区未来50年内一般场地条件下可能遭受的具有10%超越概率的地震烈度值称为该地区的基本烈度。相当于475年一遇的最大地震的烈度，也称为偶遇烈度或中震烈度3、设防烈度按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度称为设防烈度取值依据：规范规定一般情况下，采用中国地震动参数区划图中的地震基本烈度。4、多遇烈度建筑所在地区在设计基准期（50年）内出现的频度最高的烈度。也称为常遇烈度、小震烈度。其超越概率63.2%，重现期为50年5、罕遇烈度建筑所在地区在设计基准期（50年）内具有超越概率2%-3%的地震烈度。也称为大震烈度，重现期约为2000年1.4设计地震分组设计地震分组是2000年规范新提出的概念，用以代替旧规范设计近震、设计远震的概念。在宏观烈度大体相同条件下，处于大震级远离震中的高耸建筑物的震害比中小级震级近震中距的情况严重的多。设计地震分组分三组对于Ⅱ类场地，第一、二、三组的设计特征周期分别为：0.35s、0.40s、0.45s1.5地震地面运动的一般特征地面运动的一般特征可用地面运动加速度记录曲线来说明1.地面运动最大加速度2.地面运动的周期3.强震的持续时间1.6地震的破坏作用一、直接灾害由地震的原生现象如地震断层错动，以及地震波引起的强烈地面振动所造成的灾害。1.地面破坏地面裂缝、滑坡塌方、砂土液化和软土震陷等。2.工程结构破坏二、次生灾害1.火灾：由震后火源失控引起2.水灾：由水坝决口或山崩拥塞、海啸等引起3.毒气泄漏：由建筑物或装置破坏等引起4.瘟疫：由震后生存环境的严重破坏而引起。1.7抗震设防的基本要求

通过抗震设防，减轻建筑的破坏，避免人员死亡，减轻经济损失。一、抗震设防目标及方法1.总目标

具体通过“三水准”的抗震设防要求和“两阶段”的抗震设计方法实现。2.“三水准”抗震设防目标

当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用。

当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用。

当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

简称为：“小震不坏，中震可修，大震不倒”。3.“两阶段”抗震设计方法第一阶段：

对绝大多数结构进行小震作用下的结构和构件承载力验算；在此基础上对各类结构按规定要求采取抗震措施。第二阶段：

对一些规范规定的结构进行大震作用下的弹塑性变形验算。

有特殊要求的建筑、地震易倒塌的建筑、有明显薄弱层的建筑，不规则的建筑等二、抗震设防范围

抗震设防烈度为6度及以上地区的所有新建建筑工程均必需进行抗震设计。

规范适用于6-9度地区抗震设计及隔震、消能减震设计。

超过9度的地区和行业有特殊要求的工业建筑按有关专门规定执行。三、抗震设防依据一般情况下采用抗震设防烈度。

在一定条件下可采用抗震设防区划提供的地震动参数。四、抗震设防分类及抗震设防措施建筑类别不同，抗震设防标准也不同。抗震次要建筑适度设防类(丁类)

除甲乙丁类以外的一般建筑标准设防类(丙类)

地震时使用功能不能中断需尽快恢复的建筑重点设防类(乙类)

重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑特殊设防类(甲类)

设防分类1.抗震设防分类

国家技术监督局和建设部在1995年4月19日公布了《建筑抗震设防分类标准》GB50223。

该标准主要以地震中和地震后房屋的损坏对社会和经济产生的影响的程度大小，将建筑分成4个抗震设防类别。

国家质量监督检验检疫总局和建设部在2001年7月20日公布了《建筑抗震设计规范》GB50011-2001。该规范对上面标准作了修改。A、中央级、省级的电视调频广播发射塔建筑，国际电信楼、国际海缆登陆站、国际卫星地球站、中央级的电信枢纽（含卫星地球站）。B、研究、中试生产和存放剧毒生物制品和天然人工细菌与病毒（如鼠疫、霍乱、伤寒等)的建筑。C、三级特等医院的住院部、医技楼、门诊部。抗震次要建筑丁类

除甲乙丁类以外的一般建筑丙类

地震时使用功能不能中断需尽快恢复的建筑乙类

重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑甲类

设防分类应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但抗震设防烈度为6度时不应降低丁类应符合本地区抗震设防烈度度的要求丙类一般情况下，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1度的要求；当9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求，对较小的乙类建筑，当其结构改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乙类当抗震设防烈度为6-8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高1度的要求；当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求甲类抗震措施较小乙类建筑：工矿企业的变电所、空压站以及城市供水水源的泵房等。抗震性能较好的结构类型指钢筋混凝土结构或钢结构。2.抗震设防措施

抗震措施:除结构地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施。

抗震构造措施：一般不须计算而对结构和非结构各部分必须采取的各