1、中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 第第3章章 地震灾害及防震减灾对策地震灾害及防震减灾对策3.1地震概述地震概述3.2抗震减灾对策抗震减灾对策3.3建筑结构抗震设计原则建筑结构抗震设计原则3.4隔震减震措施隔震减震措施中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 3.1地震概述地壳地壳在内、外营力作用下，集聚的，产生震动弹性波，从震源向四周传播引起的地面颤动地面颤动。地震定义中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防
2、灾科学与安全技术研究所 地震术语地震术语地震开始发生的地点称为震源震源正上方的地面称为震中破坏性地震的地面振动最烈处称为极震区中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 地震术语地震术语中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 地震波地震波地震波体波纵波：P波横波：S波面波瑞利波：R波勒夫波：Q波中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 地震波地震波地震波是指从震源产生向四外辐射的弹性波。纵波是推进波，地壳中传播速度为557千米/秒，最先到达震中，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱。横波是剪切波：在地壳中的传播速度为
3、3.24.0千米/秒，又称S波，它使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强。中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所面波又称L波，是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。波长大、振幅强，只能沿地表面传播，是造成建筑物强烈破坏的主要因素中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 地震震级地震震级n1935年，美国地震学家里希特里希特（C.F.Richter）首先提出了震级的概念，即：震级的大小是采用标准地震仪（周期0.8s，阻尼系数为0.8，放大倍数2800的地震仪）在距离震中100km处记录到的以微米为单位的最大水平地面位移最大水平地面位移 A的常
4、用对数值的常用对数值（如地震仪不在100km处应换算），即ME5.18.11lgAMlg中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所地震烈度地震烈度n地震时在一定地点震动的强烈程度。地震时在一定地点震动的强烈程度。地震烈度可以理解为地震场的强度，震级、震中距、震源深度、地质构造和建筑物、构筑物地基条件有关。一次地震只有一个震级而地震烈度值可以有多个。5.158.00IM中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所主观主观客观客观中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所地震的类型中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全
5、技术研究所67 7 中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 构造地震成因大陆漂移说海底扩张说板块构造说中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 六大板块。六大板块。“环太平洋带环太平洋带”的太平洋板块周围大地震、深源地震的太平洋板块周围大地震、深源地震和火山活动等都十分活跃。由于印度次大陆与欧亚大陆间的碰撞，和火山活动等都十分活跃。由于印度次大陆与欧亚大陆间的碰撞，形成了喜马拉雅山脉和西藏高原。形成了喜马拉雅山脉和西藏高原。圣安德烈斯圣安德烈斯断层断层中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 地震活动带n环太平洋地震活动
6、带释放的能量：释放的能量：75%75%以上以上浅源地震：浅源地震：80%80%；中源地震：；中源地震：90%90%深源地震：几乎深源地震：几乎100%100%中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所地中海喜玛拉雅地震活动带中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所汶川汶川地震地震中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所n中国地震活动（五个地区的23条地震带）中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防
7、灾科学与安全技术研究所 实例-汶川地震成因n印度洋板块印度洋板块向亚欧板块亚欧板块俯冲，造成青青藏高原藏高原快速隆升导致地震。高原物质向东缓慢流动，在高原东缘沿龙门山龙门山构造带向东挤压，遇到四川盆地四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡，造成构造应力能量的长期积累，最终在龙门山北川映秀地区突然释放。逆冲、右旋、挤压型断层地震。岳中琦中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 东日本大地震东日本大地震（2011-03-11）n里氏里氏9.0级级n太平洋板块太平洋板块在日本海沟俯冲入日本下方，并向西侵入欧亚板块欧亚板块。太平洋板块每年相对于北美板块北美板块向西运动数厘米，正是运动过
8、程中的能量释放导致此次大地震。中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所地震的破坏作用地震破坏作用地震破坏作用中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 唐山大地震（7.8级）中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 玉树地震（7.1级）n2010.4.14n震源深度14千米，震中烈度9度。n截止4月25日下午17时，玉树地震造成2698人遇难，失踪270人。中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所3.2抗震减灾对策n1998年3月1日施行
9、中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 基本对策地震预测预报地震预测预报地震转移和分散地震转移和分散工程抗震工程抗震中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所地震预测地震预测预报预报长期预报长期预报:指对未来指对未来1010年内可能发生破坏年内可能发生破坏性地震的地域的预报性地震的地域的预报中期预报中期预报:未来一二年内可能发生破坏性未来一二年内可能发生破坏性地震的地域和强度的预报地震的地域和强度的预报 临震预报临震预报:指对指对10日内将要发生地震的时日内将要发生地震的时间、地点、震级的预报间、地点、震级的预报 短期预报短期预报:对对3个月内将
10、要发生地震的时个月内将要发生地震的时间、地点、震级的预报间、地点、震级的预报 屡见失败、偶有成功屡见失败、偶有成功（1 1）地震预报地震预报中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 我国地震预报中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 日本的临震预报n日本地震紧急速报系统：日本地震紧急速报系统：中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所预报意见的形成：预报意见的形成：向省、自治区、向省、自治区、直辖市人民政府负责管理地震工直辖市人民政府负责管理地震工作的机构报告。作的机构报告。预报意见的评审：预报意见的评审：地震预报意见地震
11、预报意见实行实行评审制度评审制度。法律责任：法律责任：行政处分、行政处分、预报的发布：预报的发布：国家对地震预报实国家对地震预报实行行统一发布制度统一发布制度。地震预报管理条例地震预报管理条例中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所（2）地震监测中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所中国数字测震台网分布图20082008年年4 4月通过国家验收。运行台站月通过国家验收。运行台站10211021个，其中包括国家个，其中包括国家台台148148个，区域台个，区域台821821个，火山台个，火山台3333个，个，2 2个台阵个台阵1919个台点。个台
12、点。中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所中国地震前兆台网分布图中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所中国强震动台网固定台分布图中中国国强强震震动动台台网网固固定定台台分分布布图图速报网速报网固定台固定台图例图例11541154个固定强震动观测台站个固定强震动观测台站 中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所中国地震应急指挥技术系统分布图中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所中国地震信息服务系统节点分布图中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所工工程程抗抗震震地震安全性
13、评价地震安全性评价地震区划地震区划工程结构抗震工程结构抗震工程结构减震控制工程结构减震控制屡见成功，偶有失败屡见成功，偶有失败中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所地震区划n中国地震参数区划图n两图一表：“中国地震动峰值加速度区划图”“中国地震反应谱特征周期区划图”“地震反应谱特征周期调整表”中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 工程结构抗震n刚性建筑n柔性建筑（或弹性建筑）中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所减轻地震灾害的工程性措施国 家 体国 家 体育场育场上海上海环球环球金融金融中心中心中南大学防灾科学与安
14、全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所地震分散地震分散目前科技水平尚无法实现目前科技水平尚无法实现地震转移地震转移破坏性大地震转变为小地震破坏性大地震转变为小地震中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所（5）地震应急活动中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 地震应急预案的内容中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所地震应急救援地震应急救援中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 3.3建筑结构抗震设计原则中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所（1）建筑物场地选择n
15、 基本原则：基本原则：选择有利地段，避开不利地段，不在危险地选择有利地段，避开不利地段，不在危险地段建造甲、乙和丙类建筑段建造甲、乙和丙类建筑。中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所避开危险地段：断层避开危险地段：断层中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所避开危险地段：山崩或滑坡中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 避开危险地段：泥石流中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所避开危险地段：地陷中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所避开不利地段：液化地基避开不利地段：
16、液化地基中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所避开不利地段：避开不利地段：软土软土地基地基中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所避开不利地段：不利地形中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所避开不利地段：不均匀地基中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 场地评价：两参数法中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所（2）建筑物体型的确定平面要简单平
17、面要简单中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 平面布置要简单n建筑平面布置宜规则、对称，并应具有良好整体性，这样有利于抵抗水平和竖向荷载，受力明确，传力直接，减少扭转影响。中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 平面布置要简单中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 立面变化要均匀中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所为什么倒锥形建筑抗震不利？（力学分析）重力二阶效应重力二阶效应）h32h43h34MHMH中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 合理设置防震缝中南大
18、学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所（3 3）选择结构体系基本准则选择结构体系基本准则中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所（4）结构延性的实现中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 刚柔相济n 结构抗侧移刚度小，变形大。不利后果：n1）要求构件延性好，配筋率过大，配筋多，不易施工；n2）加大非结构构件的破坏；n3）引起P效应过大增加构件内力；中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所（5）多道抗震防线的设置中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所（6）非结构构件的处理不考虑
19、重力荷载以及风、地震等水平荷载的部件，例如建筑幕墙、围护墙、内隔墙、框架中的填充墙、女儿墙、雨篷、商标、广告牌、顶篷支架、大型储物架等。对于有些非结构构件，必须考虑其对结构抗震性能的影响，这些影响有有利的一面也有不利的一面。n建筑非结构构件的预埋件、锚固件的部位建筑非结构构件的预埋件、锚固件的部位，应采取加强措施，以承受建筑非结构构件传给主体结构的地震作用。n非承重墙体的材料、选型和布置非承重墙体的材料、选型和布置，应根据烈度、房屋高度、建筑体型、结构层间变形、墙体自身抗侧力性能的利用等因素，经综合分析确定。中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所（7 7）建筑材料的选
20、取）建筑材料的选取n 材料本身的延性好，延性系数高；n 材料强度和重量的比值要大；n 材料质量均匀；n 材料性质围各向同性；n 构件的连接具有整体性和较好的延性，能够充分发挥材料的强度和变形。中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所（8 8）抗震结构的施工质量抗震结构的施工质量抗震结构对材料、施工质量的要求应在设计文抗震结构对材料、施工质量的要求应在设计文件上详细注明，并应保证切实执行。件上详细注明，并应保证切实执行。对钢筋接头及焊接质量应满足规范要求。对钢筋接头及焊接质量应满足规范要求。对构造柱、芯柱及框架的施工、对砌体房屋纵对构造柱、芯柱及框架的施工、对砌体房屋纵墙
21、及横墙的交接部位等应保证施工质量。墙及横墙的交接部位等应保证施工质量。中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所 3.4隔震、减震措施隔震、减震措施隔震隔震使地震的波动尽量不传到结构上使地震的波动尽量不传到结构上延性延性使结构可以承受地震变形使结构可以承受地震变形消能消能消耗地震输入的能量，减低结构的消耗地震输入的能量，减低结构的反应反应根本的目的是如何适应地表的位移根本的目的是如何适应地表的位移中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所房屋建筑隔震房屋建筑隔震中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所隔震隔震l奥如拉大桥奥如拉大桥l摩擦摆隔震摩擦摆隔震中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所台北台北101101大楼抗震措施大楼抗震措施中南大学防灾科学与安全技术研究所中南大学防灾科学与安全技术研究所欢迎大家课下一起交流学习，谢谢！
