工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理陸偉東副教授

83239928 南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院1目錄

第一章地震工程學(xué)概論第二章場(chǎng)地與地基基礎(chǔ)抗震第三章工程結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析第四章鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)第五章砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)第六章工程結(jié)構(gòu)隔震與消能減震簡(jiǎn)介2抗震工程學(xué)是將地球物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地震學(xué)、工程力學(xué)（材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)靜力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)）、結(jié)構(gòu)工程學(xué)（鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)學(xué)、地基與基礎(chǔ)）、施工技術(shù)等多方面理論予以綜合，針對(duì)建造的建筑物在地震作用下必須安全這一目的而產(chǎn)生一門科學(xué)體系。學(xué)習(xí)本門課要達(dá)到如下目的掌握抗震的基本知識(shí)、基本理論、基本技能，了解抗震設(shè)計(jì)的一般規(guī)律；培養(yǎng)運(yùn)用規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，查閱技術(shù)資料的能力和抗震計(jì)算能力；了解結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的新理論、新方法及抗震理論、方法的發(fā)展趨勢(shì)。3死亡2400人，經(jīng)濟(jì)損失94億美元。567彰化縣員林鎮(zhèn)邦富貴名門大樓座落在中山路惠明街口，為16層鋼筋混凝土集合住宅大樓。地震時(shí)其中一棟傾倒靠在呈L型平面大樓上，柱子間距7至10米。造成傾倒的原因是底層柱子數(shù)量少，間距太大。910柱子內(nèi)埋設(shè)管線（水、排水、電、煤氣、電話）等，雖然節(jié)省了空間，但大大降低了柱子的有效承重截面積，造成破壞。

11131415唐山大地震1976年7月28日3時(shí)42分54秒，在河北省唐山、豐南一帶（東經(jīng)118.0度，北緯39.4度），發(fā)生了7.8級(jí)強(qiáng)烈地震，震中區(qū)烈度11度。地震波及天津市和北京市。這次地震發(fā)生在工礦企業(yè)集中、人口稠密的城市，極震區(qū)內(nèi)工礦設(shè)施大部分毀壞，主要表現(xiàn)為廠房屋頂塌落，圍護(hù)墻多數(shù)倒塌，高層建筑和一般民房幾乎全部坍塌。震區(qū)內(nèi)普遍發(fā)生鐵路路基下沉，鐵軌彎曲變形；公路路面開裂；橋墩錯(cuò)動(dòng)、傾倒，梁體移動(dòng)及墜落等。但是地下礦井的破壞比地面建筑輕得多。

150萬(wàn)人口中死亡24萬(wàn)，傷16萬(wàn)；直接經(jīng)濟(jì)損失100億元，震后重建費(fèi)用100億元。17

唐山市文化路青年宮，為磚混結(jié)構(gòu)的二層樓房，7.8級(jí)地震時(shí)倒塌一層，7.1級(jí)地震時(shí)除四根門柱外，全部坍塌。18開灤煤礦醫(yī)院，為磚混結(jié)構(gòu)的五層樓房（局部七層），僅西部轉(zhuǎn)角殘存。19唐山市河北省煤礦設(shè)計(jì)院，磚混結(jié)構(gòu)的樓房局部倒塌。21唐山地區(qū)交通局，磚混結(jié)構(gòu)的三層辦公樓遭到破壞。（此處為唐山地震重點(diǎn)保護(hù)遺跡之一。）22唐山市河北省礦業(yè)學(xué)院圖書館，三層高的閱覽室，系裝配式純框架結(jié)構(gòu)，西頭倒毀，東頭框架幸存。（此處為唐山地震重點(diǎn)保護(hù)遺跡之一。）

23震后工廠廠區(qū)25印度大地震

當(dāng)?shù)貢r(shí)間2001年1月26日上午8時(shí)46分（北京時(shí)間2001年1月26日11時(shí)16分36.4秒，國(guó)際時(shí)間2001年1月26日03時(shí)16分40秒），在印度西北部古吉拉特邦發(fā)生一次強(qiáng)烈地震。據(jù)印度地震部門測(cè)定，這次地震為里氏7.9級(jí)，震中位于北緯23.6度和東經(jīng)69.8度。至31日止，地震發(fā)生后已發(fā)生了196次余震。死亡人數(shù)達(dá)16403人，受傷人數(shù)達(dá)55863人，經(jīng)濟(jì)損失45億美元。2629座落在活斷層上的一座二層小學(xué)教學(xué)樓被完全摧毀。307.8級(jí)地震造成達(dá)180公里的破碎帶，水平和垂直錯(cuò)距都很大，引起地表沉陷、隆起、裂縫、液化等地表破壞，同時(shí)造成建筑物的大量毀壞。31伊茲米特市一樓房底層空曠，結(jié)構(gòu)不合理，房屋整體傾斜，二樓成了一樓。32地震時(shí)河床變形，導(dǎo)致跨河公路橋梁跨塌。33人員傷亡慘重34美國(guó)加州北嶺地震（7.0級(jí)）

1994年1月17日，2400棟建筑被毀，多處高架公路橋受損，死亡61人，傷7300人，直接經(jīng)濟(jì)損失300億美元，保險(xiǎn)損失104億美元。日本阪神地震（7.2級(jí)）

1995年11月17日，22萬(wàn)棟房屋倒塌或嚴(yán)重?fù)p壞，死亡6348人，傷4萬(wàn)人，經(jīng)濟(jì)損失1000億美元。35更多的地震資源，見：PEERPacificEarthquakeEngineeringResearchCenter36二、我國(guó)的地震情況1.我國(guó)是一個(gè)多地震國(guó)家據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)大陸地震約占世界大陸地震的三分之一。

原因是：我國(guó)正好介于地球的兩大地震帶之間。全世界地震主要分布于以下兩個(gè)帶：（1）環(huán)太平洋地震帶：包括南北美洲的太平洋沿岸和從阿留申群島、堪察加半島、經(jīng)千島群島日本列島南下至我國(guó)臺(tái)灣省，再經(jīng)菲律賓群島轉(zhuǎn)向東南，直到新西蘭。

（2）歐亞（喜馬拉雅—地中海）地震帶：從印度、尼泊爾經(jīng)緬甸至我國(guó)橫斷山脈、喜馬拉雅山區(qū)，越帕米爾高原，經(jīng)中亞細(xì)亞到地中海及其附近。37喜馬拉雅——地中海地震帶環(huán)太平洋地震帶382.我國(guó)是一個(gè)地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家1920年寧夏海原地震（8.5級(jí)）死亡23.4萬(wàn)人。1976年河北唐山地震（7.8級(jí)）死亡24.2萬(wàn)人。中國(guó)地震活動(dòng)頻度高、強(qiáng)度大、震源淺，分布廣，是一個(gè)震災(zāi)嚴(yán)重的國(guó)家。1900年以來(lái)，中國(guó)死于地震的人數(shù)達(dá)55萬(wàn)之多，占全球地震死亡人數(shù)的53%；1949年以來(lái)，100多次破壞性地震襲擊了22個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市），其中涉及東部地區(qū)14個(gè)省份，造成27萬(wàn)余人喪生，占全國(guó)各類災(zāi)害死亡人數(shù)的54%，地震成災(zāi)面積達(dá)30多萬(wàn)平方公里，房屋倒塌達(dá)700萬(wàn)間。20世紀(jì)全球兩次死亡20萬(wàn)人以上的大地震均發(fā)生于我國(guó)。393.我國(guó)的地震活動(dòng)地區(qū) ①臺(tái)灣省及其附近海域； ②西南地區(qū)，主要是西藏、四川西部和云南中西部； ③西北地區(qū)，主要在甘肅河西走廊、青海、寧夏、天山南北麓； ④華北地區(qū)，主要在太行山兩側(cè)、汾渭河谷、陰山-燕山一帶、山東中部和渤海灣； ⑤東南沿海的廣東、福建等地。

我國(guó)的地震活動(dòng)主要分布在五個(gè)地區(qū)的23條地震帶上。這五個(gè)地區(qū)是：40414.目前的地震形勢(shì)地震的發(fā)生有間歇性。一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生較頻繁，一段時(shí)間內(nèi)較平靜。我國(guó)目前處于地震活躍期。三、抗震減災(zāi)的的任務(wù)42結(jié)構(gòu)工程師的任務(wù)：3.對(duì)已存在的工程結(jié)構(gòu)作抗震鑒定、抗震加固?？拐饻p災(zāi)工作應(yīng)依法進(jìn)行。

《中華人民共和國(guó)防震減災(zāi)法》

(1997年12月29日第八屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二十九次會(huì)議通過(guò))第十七條新建、擴(kuò)建、改建建設(shè)工程，必須達(dá)到抗震設(shè)防要求。第十九條建設(shè)工程必須按照抗震設(shè)防要求和抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，并按照抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行施工。第四十五條違反本法規(guī)定，有下列行為之一的，由縣級(jí)以上人民政府建設(shè)行政主管部門或者其他有關(guān)專業(yè)主管部門按照職責(zé)權(quán)限責(zé)令改正，處一萬(wàn)元以上十萬(wàn)元以下的罰款：1.對(duì)地震區(qū)域作抗震減災(zāi)規(guī)劃；2.對(duì)新建筑工程作抗震設(shè)計(jì)；（一）不按照抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的；（二）不按照抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行施工的431.2地震的一些基本概念

地震是指因地球內(nèi)部緩慢積累的能量突然釋放而引起的地球表層的振動(dòng)。地震是一種自然現(xiàn)象，地球上每天都在發(fā)生地震，一年約有500萬(wàn)次。其中約5萬(wàn)次人們可以感覺(jué)到；能造成破壞的約有1000次；7級(jí)以上的大地震平均一年有十幾次。目前記錄到的世界上最大地震是

8.9級(jí)，發(fā)生于1960年5月22日的智利地震。

什么是地震？44什么叫震源、震中、震中距？地球內(nèi)部發(fā)生地震的地方叫震源；震源在地面上的投影點(diǎn)稱為震中；震中及其附近的地方稱為震中區(qū)，也稱極震區(qū)；從震中到地面上任何一點(diǎn)的距離稱為震中距。45地震分類一.按地震成因分類---天然地震包括構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震1.構(gòu)造地震破壞性地震主要屬于構(gòu)造地震。據(jù)統(tǒng)計(jì)，構(gòu)造地震約占世界地震總數(shù)的90%以上。

92%的地震發(fā)生在地殼中，

其余的發(fā)生在地幔上部

地震天然地震人工地震462.火山地震由于火山作用，如巖漿活動(dòng)、氣體爆炸等引起的地震稱為火山地震，這類地震只占全世界地震的7%左右。

1914年日本櫻島火山爆發(fā)，產(chǎn)生的震動(dòng)相當(dāng)于一個(gè)6.7級(jí)地震。

473.陷落地震

由于地下溶洞或礦井頂部塌陷而引起的地震稱為塌陷地震。這類地震的規(guī)模比較小，次數(shù)也很少。

人工地震因人為因素直接造成的地震是人工地震。如工業(yè)爆破、地下核爆炸造成的振動(dòng)；在深井中進(jìn)行高壓注水以及大水庫(kù)蓄水后增加了地殼的壓力，有時(shí)也會(huì)誘發(fā)地震。

1962年3月19日在廣東河源新豐江水庫(kù)壩區(qū)發(fā)生了迄今我國(guó)最大的水庫(kù)誘發(fā)地震，震級(jí)為6.1級(jí)。

48二.按震源深淺分類淺源地震——震源深度小于60千米的稱為淺源地震。全世界85%以上的地震都是淺源地震。中源地震——震源深度在60至300千米的稱為中源地震。深源地震——震源深度在300千米以上的稱為深源地震。淺源地震波及范圍小，但破壞力大；深源地震波及范圍大，但破壞力小。2002年6月29日晨1：20發(fā)生于吉林的7.2級(jí)地震，震源深度為540km，無(wú)破壞。目前有記錄的最深震源達(dá)720公里。一.按地震成因分類1960年2月29日發(fā)生于摩洛哥艾加迪爾城的5.8級(jí)地震，深度為3km。震中破壞極為嚴(yán)重，但破壞僅局限在震中8km內(nèi)。49地震波地震波是地震發(fā)生時(shí)由震源地方的巖石破裂產(chǎn)生的彈性波。地震波分為體波和面波。體波橫波（S波）縱波（P波）面波瑞利波樂(lè)甫波橫波特點(diǎn):周期長(zhǎng)、振幅大、波速慢,100-800m/s縱波特點(diǎn):周期短,振幅小,波速快,200-1400m/s面波比體波衰減慢、振幅大、周期長(zhǎng)、傳播遠(yuǎn)。建筑物破壞主要由面波造成。雜波P波開始S波開始面波開始50地震波511.3震級(jí)與烈度一、地震震級(jí)1.定義能量越大，震級(jí)就越大；震級(jí)相差一級(jí)，能量相差約32倍；相差二級(jí)，能量相差1000倍。反映一次地震本身大小的等級(jí)，用M表示式中A表示標(biāo)準(zhǔn)地震儀距震中100km紀(jì)錄的最大水平地動(dòng)位移，單位為微米。2.震級(jí)與能量的關(guān)系一個(gè)6級(jí)地震相當(dāng)于一個(gè)兩萬(wàn)噸級(jí)的原子彈。

523.按震級(jí)的地震分類微震---2級(jí)以下。人感覺(jué)不到有感地震---2-4級(jí)人有感覺(jué)破壞性地震---5級(jí)以上有破壞強(qiáng)烈地震---7級(jí)以上有破壞特大地震---8級(jí)以上有破壞由于震源深淺、震中距大小等不同，地震造成的破壞也不同。震級(jí)大，破壞力不一定大；震級(jí)小，破壞力不一定就小。53二、地震烈度一般而言，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)。1.定義及影響因素一次地震對(duì)某一地區(qū)的影響和破壞程度稱地震烈度，簡(jiǎn)稱為烈度。用I表示。2.地震烈度表地震烈度表是評(píng)定烈度的標(biāo)準(zhǔn)和尺度?！吨袊?guó)地震烈度表》GB/T17742-1999將地震烈度分為1-12度。

。54無(wú)感1室內(nèi)個(gè)別靜止中的人感覺(jué)2懸掛物微動(dòng)門、窗輕微作響室內(nèi)少數(shù)靜止中的人感覺(jué)3懸掛物明顯擺動(dòng)，器皿作響門、窗作響室內(nèi)多數(shù)人感覺(jué)。室外少數(shù)人感覺(jué)。少數(shù)人夢(mèng)中驚醒43（2-4）31（22-44）不穩(wěn)定器物翻倒門窗、屋頂、屋架顫動(dòng)作響，灰土掉落。抹灰出現(xiàn)微細(xì)裂縫室內(nèi)普遍感覺(jué)。室外多數(shù)人感覺(jué)。多數(shù)人夢(mèng)中驚醒56（5-9）63（45-89）河岸和松軟土出現(xiàn)裂縫。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損壞——個(gè)別磚瓦掉落、墻體微細(xì)裂縫驚惶失措，倉(cāng)皇逃出613（10-18）125（90-177）河岸出現(xiàn)坍方。飽和砂層常見噴砂冒水。松軟土上地裂縫較多。大多數(shù)磚煙囪中等破壞輕度破壞——局部破壞開裂，但不妨礙使用大多數(shù)人倉(cāng)皇逃出725（19-35）250（178-353）干硬土上亦有裂縫。大多數(shù)磚煙囪嚴(yán)重破壞中等破壞——結(jié)構(gòu)受損，需要修理?yè)u晃顛簸，行走困難850（36-71）500（354-707）干硬土上有許多地方出現(xiàn)裂縫，基巖上可能出現(xiàn)裂縫?；?、坍方常見。磚煙囪出現(xiàn)倒塌嚴(yán)重破壞——墻體龜裂，局部倒塌，修復(fù)困難坐立不穩(wěn)。行動(dòng)的人可能摔跤9100（72-141）1000（708-1414）山崩和地震斷裂出現(xiàn)?；鶐r上的拱橋破壞。大多數(shù)磚煙囪從根部破壞或倒毀倒塌——大部倒塌，不堪修復(fù)騎自行車的人會(huì)摔倒。處不穩(wěn)狀態(tài)的人會(huì)摔出幾尺遠(yuǎn)。有拋起感10地震斷裂延續(xù)很長(zhǎng)。山崩常見?；鶐r上的拱橋毀壞毀滅11地面劇烈變化，山河改觀12個(gè)別：10%以下少數(shù)：10%——50%多數(shù)：50%——70%大多數(shù)：70%——90%普遍：90%以上速度加速度

其它現(xiàn)象

一般房屋

人的感覺(jué)烈度553.基本烈度一個(gè)地區(qū)未來(lái)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。相當(dāng)于475年一遇的最大地震的烈度。各地區(qū)的基本烈度由《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001)確定。基本烈度也稱為偶遇烈度或中震烈度。56《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖》57《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》58按國(guó)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Id表示。）規(guī)范規(guī)定：一般情況下，可采用《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》中的地震基本烈度。對(duì)已編制抗震設(shè)防區(qū)劃的城市，可按批準(zhǔn)的抗震設(shè)防烈度進(jìn)行抗震設(shè)防。4.設(shè)防烈度設(shè)防烈度的取值依據(jù)：規(guī)范規(guī)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)59抗震規(guī)范附錄中列出了我國(guó)主要城鎮(zhèn)的抗震設(shè)防烈度。江蘇省1抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.30g:第一組:宿遷、宿豫*2抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.20g:第一組:新沂、邳州、睢寧3抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g:第一組:揚(yáng)州(3個(gè)市轄區(qū))、鎮(zhèn)江(2個(gè)市轄區(qū))、東海、沭陽(yáng)、泗洪、江都、大豐4抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g:第一組:南京(11個(gè)市轄區(qū))、淮安(除楚州外的3個(gè)市轄區(qū))、徐州(5個(gè)市轄區(qū))、銅山、沛縣、常州(4個(gè)市轄區(qū))、泰州(2個(gè)市轄區(qū))、贛榆、泗陽(yáng)、盱眙、射陽(yáng)、江浦、武進(jìn)、鹽城、鹽都、東臺(tái)、海安、姜堰、如皋、如東、揚(yáng)中、儀征、興化、高郵、六合、句容、丹陽(yáng)、金壇、丹徒、溧陽(yáng)、溧水、昆山、太倉(cāng)第三組:連云港(4個(gè)市轄區(qū))灌云60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。5.多遇烈度6.罕遇烈度建筑所在地區(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。61三、地震烈度、震級(jí)與地震影響的關(guān)系（1）5.0-5.4級(jí)地震，震中烈度多為六度，其面積小于500平方公里。（2）5.5-5.9級(jí)地震，震中烈度多為七度，其面積不超過(guò)200平方公里；六度區(qū)面積也只有數(shù)百平方公里。（3）6.0-6.4級(jí)地震，震中烈度多數(shù)為八度，其面積幾十平方公里；七度區(qū)不超過(guò)200平方公里，六度區(qū)數(shù)百平方公里，如震中烈度為七度，則與5.5-5.9級(jí)地震結(jié)果相同。（4）6.5-6.9地震，震中烈度一半為八度，結(jié)果與6.0-6.4級(jí)地震一樣；另一半為九度，其面積小于100平方公里，八度區(qū)不超過(guò)500平方公里，七度區(qū)則在1500平方公里以內(nèi)。（1）5.0-5.9級(jí)地震造成人員傷亡者占24%。而引起人員死亡的地震更少，只占11.5%。一次5級(jí)多地震中死亡人數(shù)最多為117人，而死亡29人以上的地震都發(fā)生在夜間。

（2）6.0-6.9級(jí)地震有43%造成人員傷亡，而人員死亡僅占35%，一次地震死亡人數(shù)最多為600人。震級(jí)與傷亡的關(guān)系621.4設(shè)計(jì)地震分組請(qǐng)思考：圖中的兩座建筑在經(jīng)歷不同周期特點(diǎn)的地震作用下，那座建筑更易破壞？63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。設(shè)計(jì)地震分三組對(duì)于Ⅱ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.江蘇省各地震設(shè)防地區(qū)屬第一、第二、第三組均有。6度近震6度遠(yuǎn)震7度近震7度遠(yuǎn)震1.4設(shè)計(jì)地震分組641.5地震地面運(yùn)動(dòng)的一般特征1.地面運(yùn)動(dòng)最大加速度2.地面運(yùn)動(dòng)的周期3.強(qiáng)震的持續(xù)時(shí)間地面運(yùn)動(dòng)的一般特征可用地面運(yùn)動(dòng)加速度記錄曲線來(lái)說(shuō)明。651.6地震的破壞作用（震害現(xiàn)象）由地震的原生現(xiàn)象如地震斷層錯(cuò)動(dòng)，以及地震波引起的強(qiáng)烈地面振動(dòng)所造成的災(zāi)害。主要有：1、地面破壞。如地面裂縫、錯(cuò)動(dòng)、塌陷、噴水冒砂等；一、直接災(zāi)害：662、建筑物與構(gòu)筑物的破壞如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等；672、建筑物與構(gòu)筑物的破壞如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等；682、建筑物與構(gòu)筑物的破壞如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等；692、建筑物與構(gòu)筑物的破壞如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等；703、山體等自然物的破壞。如山崩、滑坡等；714、海嘯。海底地震引起的巨大海浪沖上海岸，可造成沿海地區(qū)的破壞；72二、次生災(zāi)害：直接災(zāi)害發(fā)生后，破壞了自然或社會(huì)原有的平衡、穩(wěn)定狀態(tài)，從而引發(fā)出的災(zāi)害。有時(shí)，次生災(zāi)害所造成的傷亡和損失比直接災(zāi)害還大。1、火災(zāi)由震后火源失控引起；1923年日本關(guān)東地震，東京市內(nèi)227處起火，33處未能撲滅造成火災(zāi)蔓，舊市區(qū)燒毀約50%；橫濱市燒毀80%，死亡10萬(wàn)。主要的次生災(zāi)害有：

732、水災(zāi)。由水壩決口或山崩擁塞河道等引起；3、毒氣泄漏。由建筑物或裝置破壞等引起；4、瘟疫。由震后生存環(huán)境的嚴(yán)重破壞而引起.74三、工程結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象1、結(jié)構(gòu)喪失整體性2、承重結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足3、結(jié)構(gòu)變形過(guò)大導(dǎo)致倒塌754、結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接支撐失效三、工程結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象1、結(jié)構(gòu)喪失整體性2、承重結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足3、結(jié)構(gòu)變形過(guò)大導(dǎo)致倒塌765、地基失效6、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞4、結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接支撐失效三、工程結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象1、結(jié)構(gòu)喪失整體性2、承重結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足3、結(jié)構(gòu)變形過(guò)大導(dǎo)致倒塌771.7抗震設(shè)防的基本要求通過(guò)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。一、抗震設(shè)防目標(biāo)及方法1.總目標(biāo)具體通過(guò)“三水準(zhǔn)”的抗震設(shè)防要求和“兩階段”的抗震設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)。2.“三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防目標(biāo)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。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。當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的預(yù)估的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。簡(jiǎn)稱為：“小震不壞，中震可修，大震不倒”。783.“三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防是對(duì)單一水準(zhǔn)設(shè)防的改進(jìn)，是向“性能設(shè)計(jì)”發(fā)展的重要步驟1989年美國(guó)LomaPreita地震(7.1級(jí)），死亡65人，直接經(jīng)濟(jì)損失（建筑物破壞重建）80億美元，間接經(jīng)濟(jì)損失150億美元。1994年美國(guó)Northridge地震(6.7級(jí)),傷亡不多，經(jīng)濟(jì)損失為200億美元。1995年日本阪神地震(7.2級(jí)),經(jīng)濟(jì)損失為1000億美元。1999年臺(tái)灣集集地震(7.3級(jí)),經(jīng)濟(jì)損失為94億美元。單一設(shè)防目標(biāo)不適合當(dāng)前現(xiàn)代化發(fā)展要求，應(yīng)研究開發(fā)下一代性能設(shè)計(jì)規(guī)范和抗震設(shè)計(jì)方法。794.“兩階段”抗震設(shè)計(jì)方法第一階段：對(duì)絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行小震作用下的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承載力驗(yàn)算；在此基礎(chǔ)上對(duì)各類結(jié)構(gòu)按規(guī)定要求采取抗震措施。第二階段：對(duì)一些規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)進(jìn)行大震作用下的彈塑性變形驗(yàn)算。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80二、抗震設(shè)防范圍抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的所有新建建筑工程均必需進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。規(guī)范適用于6-9度地區(qū)抗震設(shè)計(jì)及隔震、消能減震設(shè)計(jì)。超過(guò)9度的地區(qū)和行業(yè)有特殊要求的工業(yè)建筑按有關(guān)專門規(guī)定執(zhí)行。三、抗震設(shè)防依據(jù)一般情況下采用抗震設(shè)防烈度。在一定條件下可采用抗震設(shè)防區(qū)劃提供的地震動(dòng)參數(shù)。81四、抗震設(shè)防分類及抗震設(shè)防措施抗震次要建筑丁類

除甲乙丁類以外的一般建筑丙類

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1.抗震設(shè)防分類國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局和建設(shè)部在1995年4月19日公布了《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223。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。國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和建設(shè)部在2001年7月20日公布了《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001。該規(guī)范對(duì)上面標(biāo)準(zhǔn)作了修改。82建筑類別甲類建筑乙類建筑廣播、電視和郵電通信建筑廣播、電視建筑中央級(jí)、省級(jí)的電視調(diào)頻廣播發(fā)射塔建筑；中央級(jí)廣播發(fā)射臺(tái)、節(jié)目傳送臺(tái)、廣播中心、電視中心；省級(jí)廣播中心、電視中心、電視發(fā)射臺(tái)及200kW以上廣播發(fā)射臺(tái)郵電通信建筑國(guó)際電信樓，國(guó)際海纜登陸站，國(guó)際衛(wèi)星地球站、中央級(jí)的電信樞紐（含衛(wèi)星地球站）大區(qū)中心和省中心長(zhǎng)途電信樞紐，郵政樞紐，海纜登陸站，重要市話局（匯接局，承擔(dān)重要通信任務(wù)和終局容量超過(guò)五萬(wàn)門的局），衛(wèi)星地球站，地區(qū)中心長(zhǎng)途電信樞紐樓的主機(jī)房和天線支承物交通運(yùn)輸建筑鐵路建筑

I、II級(jí)干線樞紐及相應(yīng)的工礦企業(yè)鐵路樞紐的行車調(diào)度、運(yùn)轉(zhuǎn)、通信、信號(hào)、供電、供水建筑，特大型站候車室公路建筑

高速公路、一級(jí)公路、一級(jí)汽車客運(yùn)站等的監(jiān)控室水運(yùn)建筑

50萬(wàn)人口以上城市的水運(yùn)通信、導(dǎo)航等重要設(shè)施的建筑和國(guó)家重要客運(yùn)站，海難救助打撈等部門的重要建筑空運(yùn)建筑

國(guó)際或國(guó)內(nèi)主要干線機(jī)場(chǎng)中的航空站樓、航管樓、大型機(jī)庫(kù)、通信及供電、供熱、供水、供氣的建筑能源建筑電廠的建筑

單機(jī)容量為300MW及以上或規(guī)劃容量為800MW及以上的火力發(fā)電廠，330kV、500kV變電所，220kV及以下的重要樞紐變電所，不應(yīng)中斷的通信設(shè)施和在地震時(shí)必須維持正常供電的重要電力設(shè)施的主廠房、電氣綜合樓、網(wǎng)控樓、調(diào)度通信樓、配電裝置樓、煙囪、煙道、碎煤機(jī)室、輸煤轉(zhuǎn)運(yùn)站和輸煤棧橋石油天然氣生產(chǎn)建筑

大型油、氣田的聯(lián)合站、壓縮機(jī)房、加壓氣站泵房、閥組間、加熱爐建筑；大型計(jì)算機(jī)房和磁帶庫(kù)；油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)液化氣站，輕油泵房及氮?dú)庹?、長(zhǎng)輸管道首末站、中間加壓泵站；油、氣田主要供電、供水建筑煤炭工業(yè)生產(chǎn)建筑

年產(chǎn)90萬(wàn)t及以上的煤礦礦井提升系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、瓦斯排放系統(tǒng)的建筑；煤礦礦區(qū)救災(zāi)系統(tǒng)，供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)建筑83建筑類別甲類建筑乙類建筑原材料工業(yè)建筑冶金工業(yè)企業(yè)、建材工業(yè)企業(yè)及其礦山生產(chǎn)建筑

大中型冶金企業(yè)的動(dòng)力系統(tǒng)建筑；大型冶金礦山的風(fēng)機(jī)室、排水泵房、配電、變電室、炸藥雷管庫(kù)、硝酸銨、硝酸鈉庫(kù)及其熱處理加工車間、起爆材料加工車間等；大型和不容許中斷生產(chǎn)的中型建材工業(yè)企業(yè)的動(dòng)力系統(tǒng)建筑；大型非金屬礦山的提升、供水、排水、供電、通風(fēng)、炸藥生產(chǎn)等系統(tǒng)的建筑化工及石油化工生產(chǎn)建筑

大中型企業(yè)的主要生產(chǎn)裝置及其控制系統(tǒng)的建筑

生產(chǎn)中有劇毒、易燃、易爆物質(zhì)廠房及其控制系統(tǒng)的建筑

大中型企業(yè)的動(dòng)力系統(tǒng)建筑和消防車庫(kù)輕工原材料生產(chǎn)建筑

大型制漿造紙廠、大型洗滌劑原料廠的主要裝置及其控制系統(tǒng)的建筑

生產(chǎn)中有劇毒、易燃、易爆物質(zhì)廠房及其控制系統(tǒng)的建筑

大型原材料企業(yè)中的動(dòng)力系統(tǒng)建筑和消防車庫(kù)城市抗震防災(zāi)建筑三級(jí)特等醫(yī)院的住院部、醫(yī)技樓、門診部大中城市的三級(jí)醫(yī)院的住院部、醫(yī)技樓、門診部；縣及縣級(jí)市的二級(jí)醫(yī)院的住院部、醫(yī)技樓、門診部；縣級(jí)以上急救中心的指揮、通信、運(yùn)輸系統(tǒng)的重要建筑；縣級(jí)以上的獨(dú)立采、供血機(jī)構(gòu)的建筑；50萬(wàn)人口以上城市的動(dòng)力系統(tǒng)建筑；消防車庫(kù)民用及其他建筑研究、中試生產(chǎn)和存放劇毒生物制品和天然人工細(xì)菌與病毒（如鼠疫、霍亂、傷寒等）的建筑存放國(guó)家一、二級(jí)重要珍貴文物博物館，大型體育館，大型戲劇院，大型商業(yè)零售商場(chǎng)等公共建筑倉(cāng)庫(kù)類建筑

存放放射性物質(zhì)、劇毒、易燃、易爆的危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)84應(yīng)允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(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?？拐鹦阅茌^好的結(jié)構(gòu)類型指鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。2.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?？拐饦?gòu)造措施：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。853.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。861.8建筑抗震概念設(shè)計(jì)一、定義與基本內(nèi)容根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過(guò)程稱為概念設(shè)計(jì)。基本內(nèi)容有三部分：1.建筑設(shè)計(jì)應(yīng)重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性；2.合理的建筑結(jié)構(gòu)體系選擇；3.抗側(cè)力結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的延性設(shè)計(jì)。87二、建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性建筑結(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)?shù)氐卣鹆叶裙烙?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。88馬那瓜中央銀行大廈試問(wèn)：那一幢破壞嚴(yán)重呢？馬那瓜美洲銀行大廈891）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(zhǎng)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(guò)渡大梁上，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(zhǎng)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結(jié)構(gòu)是均勻?qū)ΨQ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(lái)，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(zhǎng)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90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?qū)娱g位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）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)則的類型扭轉(zhuǎn)不規(guī)則凹凸角不規(guī)則91局部不連續(xù)大開洞錯(cuò)層不規(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?qū)娱g位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）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92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)則的類型沿豎向的側(cè)向剛度不規(guī)則（有柔軟層）豎