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1、地震与工程抗震地震与工程抗震地震与工程抗震地震与工程抗震地震：地震：大地震动。包括天然地震（构造地震、火山地震）、诱发地震（矿山采掘活动、水库蓄水等引发的地震）和人工地震（爆破、核爆炸、物体坠落等产生的地震）。一般指天然地震中的构造地震。震源：震源：产生地震的源震级：震级：对地震大小的相对量度地震烈度：地震烈度：地震引起的地面震动及其影响的强弱程度。震中：震中：震源在地面上的投影。极震区：极震区：一次地震破坏或影响最重的区域。宏观震中：宏观震中：极震区的几何中心。震源距：震源距：震源至某一指定点的距离。震中距：震中距：震中至某一指定点的地面距离。（宏观）震中烈度：（宏观）震中烈度：极震区的地震
2、烈度。中中地地震：震：5级震级7级的地震。大大地地震：震：震级7级的地震。特大地震：特大地震：震级8级的地震。极微震：极微震：震级1级的地震。微震：微震：1级震级3级的地震。小小地地震：震：3级震级5级的地震。一般地震灾害：一般地震灾害：造成20人以下人员死亡或一定经济损失的地震灾害；发生在人口较密集地区级级地震所造成的灾害。较大地震灾害：较大地震灾害：造成20人50人员死亡或较大经济损失的地震灾害；发生在人口较密集地区级级地震所造成的灾害。重大地震灾害：重大地震灾害：造成50人300人员死亡或重大经济损失；且地震直接经济损失不超过该省（自治区、直辖市）上年生产总值1%的地震灾害；发生在人口较
3、密集地区级级地震所造成的灾害。特别重大地震灾害：特别重大地震灾害：造成300人以上人员死亡，或地震直接经济损失占该省（自治区、直辖市）上年生产总值1%以上的地震灾害；发生在人口较密集地区级以上地震所造成的灾害。破坏性地震：破坏性地震：造成人员伤亡或经济损失的地震。严重破坏性地震：严重破坏性地震：造成严重人员伤亡或经济损失，使灾区丧失或部分丧失自我恢复能力，需要国家采取相应行动的地震。地震基本烈度：地震基本烈度：一个地区在未来一定时期内、一定场地条件或超越概率水平下可能遭遇的地震烈度。例如：1990年颁布的中国地震烈度区划图定义地震基本烈度为：50年期限内，一般场地条件下，可以遭遇超越概率为10
4、%的地震烈度。地震区划：地震区划：以地震烈度、地震动参数为指标，对研究区域地震影响程度的区域划分。抗震设计：抗震设计：对地震区的工程结构进行的一种专业设计，一般包括概念设计、结构抗震计算和抗震构造措施三个方面。地震动参数：地震动参数：表征地震引起的地面运动的物理参数，包括峰值、反应谱和持续时间等。地震烈度表：地震烈度表：以地震时人的感觉、器物反应、房屋震害程度、自然环境变化、地震动的加速度、速度等为依据，衡量地震烈度的标尺。地震区划、地震安全性评价地震区划、地震安全性评价与与抗震设防要求抗震设防要求原则、方法、内容、结果、应用问题？防震减灾地震监测预报地震灾害预防地震应急与救援震后恢复与重建抗
5、震设防要求抗震设防要求 建设工程抗御地震破坏建设工程抗御地震破坏的准则和在一定风险水准的准则和在一定风险水准下抗震设计采用的地震烈下抗震设计采用的地震烈度或地震动参数。度或地震动参数。a.地震区划图一般建设工程 （地震区划）b.依据“安评”结果:1.确定抗震设防要求的两个档次：抗震设防要求的技术知识抗震设防要求的技术知识复核类地震小区划 高层建筑 （风险水准与区划图相同）重点城区重要工程不同风险水准不同抗震设计准则 一级设防二级设防三级设防 a.编制过程中采用多方案基础资料(潜源方案、计算参数）。b.提供类土的有效峰值加速度值（EPA）和特征周期Tg值。c.确定抗震设防要求时,进行了技术政策性
6、调整(Amax、Tg）。(Tg)d.只给出50年、10%类土的参数值。抗震设计应用时，强度、变形验算等，采用乘系数的方法取值。2.地震动参数区划图的基本特点地震动参数区划图的基本特点:两图、一表、一规定（国家标准）两图、一表、一规定（国家标准）抗震设防区划图编制流程表抗震设防区划图编制流程表关于峰值加速度PGAPGA并非是描述地震动特性的理想参数。l常常与地震动的极高频成分相关，而由高频成分决定的（）中个别尖锐峰值对结构反应的影响并不显著。l现有工程的基本自振周期大多在秒，五层左右的居住房屋约为秒，单层工业厂房可能在秒左右，高层建筑的自震周期更长。关于有效峰值加速度EPA和速度EPVEPA与结
7、构反应密切相关。采用EPA不受由高频分量控制的峰值加速度过大的影响。将临界阻尼比为5%的加速度和速度反应谱分别在周期秒和秒范围内取平均值，得SA和SV。有效峰值定义为：EPA=SAEPV=SV或EPV=SV（T=1秒）其中：为阻尼比加速度反应谱的平均放 大系数。中国地震动参数区划图（中国地震动参数区划图（2000）使用规定）使用规定(第三次修改稿）第三次修改稿）第一条根据中华人民共和国防震减灾法，为保证依法准确地使用本图，特制定本规定。第二条本图共有两张图件，图中分别以分区形式给出的地震动参数系指在类场地条件下、年超越概率，阻尼比为的有效峰值加速度（）和反应谱特征周期值（）。第三条本图参数可作
8、为制定防震减灾对策与规划、经济建设和国土利用规划的依据。第四条本图参数仅作为一般新建、改建和扩建建设工程的抗震设防要求。本图不能作为重大建设工程、可能产生严重次生灾害的建设工程、核电站和核设施工程的抗震设防要求。第五条在本图基础上必须进行专门工作确定地震动参数作为建设工程抗震设防要求的项目和地区如下：1)位于本图分区界线附近的新建、改建和扩建建设工程；2)地震研究程度较低或资料详细程度较差的地区；3)跨越不同工程地质单元的建设工程项目；4)有关法律、法规规定的其他建设工程项目。第六条严禁放大比例尺使用本图，或擅自篡改本图分区界线。第七条本图及其使用规定由中国地震局负责解释。我国抗震设计规范中地
9、震动参数的取值我国抗震设计规范中地震动参数的取值3.地震动参数区划图与烈度区划图的关系地震动参数区划图与烈度区划图的关系a.原则、方法基本相同，但结果的形态不同，在若干边界区、点，两者不能相匹配。b.地震动参数区划图增加了中间一档的参数值。c.因此,两者不能同时做为标准并存。d.不采用地震烈度区划图,不等于抛弃“地震烈度”做为抗震设防等级的实际应用！“地震烈度区划图”的使用与否和应用“地震设防烈度”设防等级不是一回事 地震安全性评价框图抗震设防概率水准抗震设防概率水准抗震设防要求抗震设防要求各国抗震规范对结构重要性的处理地震安全性评价地震安全性评价 根据对建设工程场地和场地根据对建设工程场地和
10、场地周围的地震地质环境分析，按周围的地震地质环境分析，按照工程设防的风险水准，给出照工程设防的风险水准，给出与工程抗震设防要求相应的地与工程抗震设防要求相应的地震烈度和地震动参数，以及场震烈度和地震动参数，以及场地的地震地质灾害预测结果。地的地震地质灾害预测结果。抗震设计规范抗震设计规范 建设工程达到抗震建设工程达到抗震设防要求所遵循的原则设防要求所遵循的原则和具体技术性规定。和具体技术性规定。地震反应谱：地震反应谱：earthquake response spectrum 在给定的地震动作用下，单质点弹性体系的最在给定的地震动作用下，单质点弹性体系的最大位移反应、速度反应或加速度反应随该体系
11、自振大位移反应、速度反应或加速度反应随该体系自振周期变化的曲线（以该体系的阻尼作为参数），用周期变化的曲线（以该体系的阻尼作为参数），用来计算结构在地震动作用下的内力和变形。来计算结构在地震动作用下的内力和变形。5.地震动参数区划图与地震动参数区划图与“安评安评”工作的关系工作的关系a.技术环节的衔接。应按统一原则修订“安评”技术规范b.“安评”工作的详细程度（按工作等级）不同。c.重要工程的抗震设防风险水准不同。（主要矛盾在于乙类建设工程抗震设防风险水准的选择）d.必须重视不同建筑结构的设计准则，不能都按50年63%、10%、3%提供结果。不是所有建筑物都按三级设防进行抗震设计。e.同一概率
12、水准下，“安评”结果与区划图确定的参数值存在不可比性。如：天津市（0.15g)重大工程抗震设防概率水准 核电站：100年 超越概率 1%一级水坝：100年 超越概率 2%大型桥梁：100年 超越概率 3%电视塔：100年 超越概率 5%生命线工程：乙类建设工程：建议 100年 超越概率10%（约一般建筑工程的倍）抗震设计规范抗震设计规范实例实例一、新中国第一个（年代）抗震设计规范（规范）一、新中国第一个（年代）抗震设计规范（规范）地震区建筑规范草案地震区建筑规范草案（年月定稿）（年月定稿）场场地烈度地烈度级别级别建筑性建筑性质质678910设设防烈度防烈度特特别别重要的建筑物重要的建筑物789
13、10*重要建筑物重要建筑物678910一般建筑物甲一般建筑物甲类类66789一般建筑物乙一般建筑物乙类类66678临时临时性及不重要建筑物性及不重要建筑物66666该设防标准贯彻了国务院该设防标准贯彻了国务院1957年年5月月10日日“对地震烈度的处理意见对地震烈度的处理意见”的精神，以的精神，以达到节约投资的目的。达到节约投资的目的。级特别重要的建筑，经主管部门指示，必须提高设防烈度。级特别重要的建筑，经主管部门指示，必须提高设防烈度。级（）重要企业的重要建筑物，例如主要生产车间、极贵重级（）重要企业的重要建筑物，例如主要生产车间、极贵重 物品仓库、物品仓库、动力供应中心等；动力供应中心等；
14、（）受地震破坏后将引起重大灾害的建筑，例如储藏易燃、易炸、剧毒（）受地震破坏后将引起重大灾害的建筑，例如储藏易燃、易炸、剧毒物品的建筑物；物品的建筑物；（）重要的供水、供电建筑及消防用建筑；（）重要的供水、供电建筑及消防用建筑；（）人们经常密集的公共场所，例如大礼堂、大剧院、火车站、大体育（）人们经常密集的公共场所，例如大礼堂、大剧院、火车站、大体育场等；场等；（）重要或宏伟的建筑，例如广播电台、大博物馆、大图书馆、大邮政局、（）重要或宏伟的建筑，例如广播电台、大博物馆、大图书馆、大邮政局、公尺高以上的多层建筑等；公尺高以上的多层建筑等；（）易受地震破烈的重要建筑，例如高烟筒。（）易受地震破烈
15、的重要建筑，例如高烟筒。级（甲）一般的工、农业和民用建筑。级（甲）一般的工、农业和民用建筑。（乙）小型作坊、一、二层横墙较多的民用建筑及牛永久性建筑物等。（乙）小型作坊、一、二层横墙较多的民用建筑及牛永久性建筑物等。级临时性或不重要的建筑，例如草棚、一般仓库等。级临时性或不重要的建筑，例如草棚、一般仓库等。地震何载计算：地震何载计算：-集中于集中于I点的重量点的重量 -地震荷载分布系数地震荷载分布系数-地震烈度系数地震烈度系数设设防烈度防烈度1248设设防烈度防烈度K0.0250.050.10.2-动力反应系数max二、六十年代抗震设计规范（规范）地震区建筑设计规范二、六十年代抗震设计规范（规
16、范）地震区建筑设计规范（草案稿）（草案稿）（年月）（年月）年月国家计划委员会作出制定二十一项通用的设计规范的决定，将年月国家计划委员会作出制定二十一项通用的设计规范的决定，将地震区建筑设计规范地震区建筑设计规范列为其中之一，并指定由列为其中之一，并指定由中国科学院工程力学研究所中国科学院工程力学研究所和有和有关部门共同编制。关部门共同编制。基本烈度：代表一个建设地区的地震烈度基本烈度：代表一个建设地区的地震烈度“全国若干县市基本烈度一览图全国若干县市基本烈度一览图”（一代（一代图）图）场地烈度：建筑物所在场地的地震烈度。场地烈度：建筑物所在场地的地震烈度。对于一般建筑物，取对于一般建筑物，取
17、基本烈度值基本烈度值。设防烈度：根据建筑物的重要性，永久性以及国民经济条件，调整场地烈度。设防烈度：根据建筑物的重要性，永久性以及国民经济条件，调整场地烈度。其中：重要的永久性建筑物其中：重要的永久性建筑物不调整不调整 一般一般的和的和次要次要的建筑物的建筑物降一至二度降一至二度 特别重要的建筑物特别重要的建筑物可考虑提高一度可考虑提高一度规规范范设设防烈度防烈度场场地烈度地烈度级别级别建筑性建筑性质质6789设设防烈度防烈度特特级级特特别别重要的建筑物重要的建筑物78910*级级重要建筑物重要建筑物不不789级级一般建筑物甲一般建筑物甲类类设设778一般建筑物乙一般建筑物乙类类防防7*78级
18、级不重要及非永久性建筑物不重要及非永久性建筑物不不设设防防场地土分类：划分四类场地土分类：划分四类地震烈度定量指标地震烈度定量指标 K-地震系数地震系数 -动力系数动力系数设设防烈度防烈度78910地震地震水平向水平向 K0.0750.150.300.60系数系数竖竖直向直向 K0.0380.0750.150.30基底剪力：基底剪力：Q0=C Kq WC-结构系数结构系数（对一般房屋建筑（对一般房屋建筑 C=1/3)q-剪力系数剪力系数1.关于关于A max值的问题：值的问题：以以度为例度为例规规范范A(K)maxC抗震抗震强强度度验验算取算取值值590.0253.00.07510.07564
19、0.0753.00.2251/30.075740.12.250.2251/30.0757889(50年年10%)0.12.250.23(1/3)0.075(50年年63%)0.0352.250.08小震小震 0.08关于提供一个概率水准（关于提供一个概率水准（50年，年，10%）下的加速度区划图出现的问题）下的加速度区划图出现的问题a.强度验算变形验算的加速度取值，只能以结构系数的方式体现强度验算变形验算的加速度取值，只能以结构系数的方式体现 如：如：强度强度=（10%)*1/3 C=1/3 变形变形=10%*C(烈度或参数值）函数烈度或参数值）函数烈度烈度C21.81.4区划分区区划分区A值
20、值 50gal100gal150gal200gal300gal400galC221.81.81.41.4b.第三代烈度区划图和规范所推进的概率方法的原则被放弃，第三代烈度区划图和规范所推进的概率方法的原则被放弃，后后退到退到确定性方法的做法，失去了强度验算和变形验算参数取值的确定性方法的做法，失去了强度验算和变形验算参数取值的风险概念风险概念。c.安评中对提供多概率水准的参数值的要求已失去意义。安评中对提供多概率水准的参数值的要求已失去意义。d.对构筑物抗震设计规范中水准也无意义对构筑物抗震设计规范中水准也无意义符合了水准的计算原则，符合了水准的计算原则，实际上该规范的水准的验算也脱离概率方法
21、的原则了！实际上该规范的水准的验算也脱离概率方法的原则了！采用抗震设计水准采用抗震设计水准B时的折减系数时的折减系数C值值1.双曲线冷却塔双曲线冷却塔 2.浓缩池浓缩池 、3.常压立式圆筒罐常压立式圆筒罐 4.球形储罐球形储罐 5.卧式圆筒形储罐卧式圆筒形储罐 6.高炉系统结构高炉系统结构 俄罗斯现行抗震设计规范中（）的烈度调整法，有必要予以介绍。俄罗斯现行抗震设计规范中（）的烈度调整法，有必要予以介绍。1.以本国区划图为基础，依建设场地土类的不同，调整设防烈度。以本国区划图为基础，依建设场地土类的不同，调整设防烈度。土土类类土性土性设设防烈度防烈度基岩基岩硬土（一般土）硬土（一般土）软软土土
22、2.不同土类的反应谱不同土类的反应谱值及其特征周期（）有不同的规定。值及其特征周期（）有不同的规定。类土：类土：不大于不大于类土：类土：不大于不大于类土：类土：不大于不大于3.建筑物重要性分为五类，并规定其相应的重要性系数。建筑物重要性分为五类，并规定其相应的重要性系数。建筑物建筑物类别类别设计类别设计类别一般工民建一般工民建特特别别重要建筑物重要建筑物产产生生严严重灾害的建筑物重灾害的建筑物生命生命线线建筑建筑不影响生命及生不影响生命及生产损产损失的建失的建筑物以及筑物以及临时临时性建筑物性建筑物不不设设防防注注设计地震作用（荷载）的重要性系数为设计地震作用（荷载）的重要性系数为.5设计地震作用（荷载）的重要性系数为设计地震作用（荷载）的重要性系数为.2，度的地震加速度值分别取，度的地震加速度值分别取由此可见由此可见:俄罗斯是依据不同的土类进行建筑物场地设防烈度调整的。俄罗斯是依据不同的土类进行建筑物场地设防烈度调整的。设计地震动参数，还要依据建筑物的重要性系数来确定，此时已设计地震动参数，还要依据建筑物的重要性系数来确定，此时已不是不是 整数烈度值的调整了。整数烈度值的调整了。最终的设计的地震作用（荷载）还受反应谱最终的设计的地震作用（荷载）还受反应谱值和特征周期的控制。值和特征周期的控制。关于学校、医院等建筑物的关于学校、医院等建筑物的抗震设防标准抗震设防标准谢 谢!