1、结构抗震设计原理结构抗震设计原理蒋丽忠蒋丽忠 博士、教授博士、教授中南大学土木工程学院中南大学土木工程学院概概述述地震是一种突发的自然灾害地震是一种突发的自然灾害我国是世界上多地震国家之一我国是世界上多地震国家之一六、七十年代的强烈地震造成了严重损失六、七十年代的强烈地震造成了严重损失近几年地震比较活跃近几年地震比较活跃搞好新建工程的抗震设计是最根本的减搞好新建工程的抗震设计是最根本的减灾措施灾措施地震是地壳运动的一种形式地震是地壳运动的一种形式是一种普遍的自然现象是一种普遍的自然现象每年约500万次地震99%以上是人感觉不到的不到1万次能感觉到5级以上强烈地震仅有1000次左右全球地震分布是
2、有规律全球地震分布是有规律环太平洋地震带和欧亚地震带环太平洋地震带和欧亚地震带全球地震分布是有规律全球地震分布是有规律地震带位于板块边界85%发生在海洋,15%发生在大陆概概述述地震是一种突发的自然灾害我国是世界上多地震国家之一六、七十年代的强烈地震造成了严重损失近几年地震比较活跃搞好新建工程的抗震设计是最根本的减灾措施世界陆地世界大陆面积中国约占十四分之一地震次数中国约占三分之一我国是大陆地震最多的国家我国是大陆地震最多的国家=20世纪以来统计结果我国地震灾害特点我国我国 20世纪以世纪以来地震灾害统计来地震灾害统计6.0-6.9级地震:395次7.0-7.9级地震:8.0级以上地震:8.5
3、级以上地震:死亡人数:伤残人数:倒坍房屋:受灾人数:直接经济损失:间接经济损失:70次+1+18次+1+12次59万人+776万人600余万间数亿人次数百亿元数千亿元我国地震灾害特点我国我国20世纪世纪以来地震活动以来地震活动我国地震灾害特点我国地震以浅源为主我国地震以浅源为主台湾、喜马拉雅中源,东北深源我国地震灾害特点以下VII度区以下以80%70%60%50%40%30%20%10%0%90%VII度区以上50% 50%VII度区以上城市67%VII度 33%区VII度上 区以下特大城市VII度区以下59%41%VII VII度 度区 区以上全国我国城市危险程度我国城市危险程度100%23
4、个省会城市、2/3百万以上人口的大城市我国地震灾害特点气象灾害40%地质灾害4%海洋与林业灾害1%其他灾害1%建国后地震死亡人数为群灾之首建国后地震死亡人数为群灾之首地震灾害 54%死亡人总数约为55万,地震死亡28万,超过一半我国地震灾害特点1556年陕西华县8级地震,死亡83万人1920年宁夏海原8.6级地震,死亡23.4万人1976年河北唐山7.8级地震,死亡24.2万人856年伊朗8级地震,死亡20万人2004年印尼苏门达腊8.7级地震,死亡30万人历史记载上死亡超历史记载上死亡超20万人的地震万人的地震1303年山西洪洞8级地震,死亡20万人我国地震灾害特点概概述述地震是一种突发的自
5、然灾害我国是世界上多地震国家之一六、七十年代的强烈地震造成了严重损失近几年地震比较活跃搞好新建工程的抗震设计是最根本的减灾措施唐山大地震唐山大地震1976年7月28日,唐山市发生7.8级地震。地震的震中位置位于唐山市区。这是中国历史上一次罕见的城市地震灾害。顷刻之间,一个百万人口的城市化为一片瓦砾,人民生命财产及国家财产遭到惨重损失。北京市和天津市受到严重波及。地震破坏范围超过3万平方公里,有感范围广达14个省、市、自治区,相当于全国面积的三分之一。地震发生于深夜,市区80%的人来不及反应,被埋在瓦砾之下。极震区包括京山铁路南北两侧的47平方公里。区内所有的建筑物均几乎都荡然无存。地震共造成2
6、4.2万人死亡,16.4万人受重伤。唐山市文化路青年宫,为砖混结构的二层楼房,7.8级地震时倒塌一层,7.1级地震时除四根门柱外,全部坍塌。开滦煤矿医院,为砖混结构的五层楼房(局部七层),仅西部转角残存 。唐山市开滦煤矿救护楼,为砖混结构人字木屋架的三层楼房,墙倒顶塌。唐山市河北省煤矿设计院,砖混结构的楼房局部倒塌。唐山地区交通局,砖混结构的三层办公楼遭到破坏。(此处为唐山地震重点保护遗迹之一。)唐山市河北省矿业学院图书馆,三层高的阅览室,系装配式纯框架结构,西头倒毁,东头框架幸存。(此处为唐山地震重点保护遗迹之一。)唐山市机车车辆厂震后概貌。震后工厂厂区死亡死亡2424人,经济损失人,经济损
7、失9494亿美元亿美元!印印 度度 大大 地地 震震 当地时间当地时间2001年年1月月26日上午日上午8时时46分(北京时分(北京时间间2001年年1月月26日日11时时16分分36.4秒,国际时间秒,国际时间2001年年1月月26日日03时时16分分40秒),在印度西北部古吉拉特邦秒),在印度西北部古吉拉特邦发生一次强烈地震。据印度地震部门测定,这次地发生一次强烈地震。据印度地震部门测定,这次地震为震为里氏里氏7.9级级,震中位于北纬,震中位于北纬23.6度和东经度和东经69.8度。度。至至31日止,地震发生后已发生了日止,地震发生后已发生了196次余震。次余震。座落在活断层上的一座二层小
8、学教学楼被完全摧毁。座落在活断层上的一座二层小学教学楼被完全摧毁。 地震造成达地震造成达180180公里的破碎带,水平和垂直错距都很大,公里的破碎带,水平和垂直错距都很大,引起地表沉陷、隆起、裂缝、液化等地表破坏,同时引起地表沉陷、隆起、裂缝、液化等地表破坏,同时造成建筑物的大量毁坏。造成建筑物的大量毁坏。概概述述地震是一种突发的自然灾害我国是世界上多地震国家之一六、七十年代的强烈地震造成了严重损失近几年地震比较活跃搞好新建工程的抗震设计是最根本的减灾措施概概述述地震是一种突发的自然灾害我国是世界上多地震国家之一六、七十年代的强烈地震造成了严重损失近几年地震比较活跃搞好新建工程的抗震设计是最根
9、本的减灾措施抗震减灾的的任务抗震减灾的的任务结构工程师的任务结构工程师的任务对地震区域作抗震减灾规划;对地震区域作抗震减灾规划;对新建筑工程作抗震设计;对新建筑工程作抗震设计;已存在的工程结构作抗震鉴定、抗震已存在的工程结构作抗震鉴定、抗震加固。加固。第十七条第十七条 新建、扩建、改建建设新建、扩建、改建建设工程,必须达到抗震设防要求。工程,必须达到抗震设防要求。第十九条第十九条 建设工程必须按照抗震建设工程必须按照抗震设防要求和抗震设计规范进行抗设防要求和抗震设计规范进行抗震设计,并按照抗震设计进行施震设计,并按照抗震设计进行施工。工。中华人民共和国防震减灾法(1997年12月29日第八届全
10、国人民代表大会常务委员会第二十九次会议通过)第四十五条第四十五条 违反本法规定,有下列行为之一的,由违反本法规定,有下列行为之一的,由县级以上人民政府建设行政主管部门或者其他有关县级以上人民政府建设行政主管部门或者其他有关专业主管部门按照职责权限责令改正,处一万元以专业主管部门按照职责权限责令改正,处一万元以上十万元以下的罚款:上十万元以下的罚款:(一)不按照抗震设计规范进行抗震设计的;(一)不按照抗震设计规范进行抗震设计的;(二)不按照抗震设计进行施工的(二)不按照抗震设计进行施工的中华人民共和国防震减灾法(1997年12月29日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十九次会议通过)学习本课程的主要目的学习本课程的主要目的掌握抗震的基本知识、基本理论、基本掌握抗震的基本知识、基本理论、基本技能,了解抗震设计的一般规律;技能,了解抗震设计的一般规律;培养运用规范、标准,查阅技术资料的培养运用规范、标准,查阅技术资料的能力和抗震计算能力;能力和抗震计算能力;了解结构抗震设计的新理论、新方法及了解结构抗震设计的新理论、新方法及抗震理论、方法的发展趋势。抗震理论、方法的发展趋势。