地震重现期计算
桥梁抗震设计理念及抗震验算
地震引起的破坏
Lateral Restraint 横向的约束
We learn from failures 我们从失败中学习！
上世纪60年代和70年代对地震的观察完全改变了地震设计的理念。
从如何去抵抗一个地震力 改变成 如何去适应地表的位移
如何去适应地表的位移 基本对策： 隔震 减震 延性
如何去适应地表的位移 基本对策： 隔震 使地震的波动尽量不传到结构上； 减震 消耗地震输入的能量，减低结构的反应； 延性 使结构可以承受地震的变形。
时间 2010.04.14 2010.03.04 2008.10.06 2008.05.12 1999.09.21 1996.02.03 1988.11.06 1985.08.23 1976.08.16 1976.07.28 1976.05.29 1975.02.04 1974.05.11 1973.02.06 1970.01.05 1966.03.08 1955.04.15 1955.04.14 1950.08.15
要预防地震产生的灾害， 首先就是要研究地震的特性！
地震
地震按其成因可分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震等。
构造地震是现代地壳运动所产生、分布最广、数量最多（＞90％ ）、 危害最重的地震。它产生于板块边缘和板块内部的活动构造带。
岩石圈在地球内力作用下，应变能不断积累，一旦达到岩体强度极限 ，就会发生突然的剪切破裂(脆性破坏)或沿已有破裂面产生突然错动(粘滑 )，积蓄的应变能就会以弹性波的形式突然释放使地壳震动而发生地震。
上世纪60年代和70年代对地震的观察完全改变了地震设计的理念。
地震后结构物的损坏情况：
地震引起的破坏
Bearing Restraint 支座位移的约束
试谈抗震设计的地震动参数
试谈抗震设计的地震动参数我国属于地震的高发地区，地震灾害严重威胁人们的生命财产安全，因此对建筑物进行抗震设计显得尤为重要，《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）也明确规定，对抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。
现行规范中对不同设计年限的建筑物通过调整结构重要性系数来调整结构的荷载效应，对于一般常规建筑的设计可以参照此规范进行，但是对于某些大跨度结构、悬索桥等重要性结构，从结构的安全性出发，往往需要详细研究结构在地震作用下的影响。
另一方面，在对现有结构进行加固改造时，现有结构的剩余寿命已经小于当初的设计年限，此结构在剩余年限内只需满足原设计年限内的抗震概率标准即可；如果仍按照原来的设计年限对结构进行加固，加固的费用将会大大增加。
因此确定地震动参数的取值是进行抗震设计的前提条件，直接影响建筑物的安全性和经济性。
1 建筑抗震设计概述《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）将建筑物的设计年限分成5年、25年、50年和100年四个类别，但是随着经济水平的发展，建筑的类型逐渐多样化，人们对住房、桥梁的使用年限以及抗震等级等方面的要求逐渐增多，要求建筑物更新设计基准期，同时提高建筑物的抗震等级。
现行的《建筑抗震设计规范》只规定了设计基准期为50年超越概率下的地震烈度及地震动参数，因此设计使用年限为50年的结构可以直接参考《建筑抗震设计规范》中计基准期为50年的地震动参数取值。
对于一些特别重要的结构、纪念性建筑，设计使用使用年限往往大于50年甚至更長，其地震动参数的取值需要转换为设计基准期为50年相应超越概率下的地震动参数，其转换时用到的公式主要如下：（1）式中，为与设计基准期相对应的地震烈度重现期。
（2）式中，是指重现期为年的地震烈度在年内超越概率。
（3）式中，为50年内发生地震烈度的概率分布值。
（4）式中，为50年内概率分布为的地震烈度；为地震烈度的上限值，；为概率密度的分布众值，比50年超越概率为10%的地震烈度低1.55度；为分布形状系数，可以从表1查出其对应的数值。
工程抗震术语标准
１、反应谱
1、设计反应谱
2、楼面反应谱
3、反应谱特征周期
２、地震影响系数
３、地震作用效应
１、地震作用效应系数
1、地震作用效应调整系数
２、变形二次效应
３、鞭梢效应
４、晃动效应
1、地震动水压力
５、地震动土压力
４、结构抗震可靠性
１、材料抗震强度
２、结构抗震承载能力
1、杆件承载力抗震调整系数
３、结构抗震变形能力
１、易损性
２、累积损坏
３、地震经济损失
1、地震直接经济损失
2、地震间接经济损失
４、地震社会损失（影响）
５、地震人员伤亡
３、地震破坏率
１、修复费用
４、抗震减灾规划
１、城市抗震减灾规划
２、工矿企业抗震减灾规划
３、土地利用规划
５、灾害保险
１、地震灾害保险
６、震后救援
７、震后恢复
８、震后重建
5、时标
3、强震记录
1、加速度图
2、数据处理
1、基线校正
4、地震震动
1、强地震震动
2、自由场地地震震动
3、地震动持续时间
4、地震震动强度
1、谱烈度
2、峰值加速度
3、峰值速度
4、峰值位移
3.2
1、抗震试验
1、现场试验
1、天然地震试验
2、人工地震试验
2、模拟地震震动试验
1、伪动力试验
2、振动台试验
2、结构动态特性测量
1、结构延性
5、抗震鉴定
6、抗震加固
1、结构体系加固
2、构件加固
7、生命线工程
2.2
1、工程地震学
2、地震
建筑结构隔震减震原理技术
浅析建筑结构隔震与减震原理及技术[提要]：本文介绍了建筑结构地震反应机理与评价，也对减隔振系统模型与分析计算方法进行了论述，对建筑抗震理论研究及设计提供了借鉴的意见。
[关键词]：建筑抗震；结构隔震；减震原理tu352.11、引言建筑结构减振防灾关键技术是利用控制理论的基本思想，通过在建筑结构上附加隔减震装置，通过对地震、强风等动力作用的抑制和利用，实现提高建筑结构综合防灾能力，保障人民生命和财产安全，减轻和避免地震等自然灾害对建筑结构损伤作用的目的。
2、建筑结构地震反应机理与评价2.1、在不同服役期内结构抗震设防水准的简化计算方法（1）我国现行建筑抗震设计规范以50年为设计的基准期，要求结构在此期间满足具备正常的服役性能。
显然这种标准服役期是针对大多数普通建筑物而言的，不同的建筑物所要求的服役期长短可能会有所不同。
（2）关于抗震设防烈度和对应的地震重现期的规定以“中震”烈度为基础来确定“小震”和“大震”对应的烈度。
“小震”和“大震”的概率含义实际是平均意义上的一种人为的约定，对于给定的地区或场地，如果明确规定“小震”和“大震”的重现期分别为50年和1975年，相应的烈度就不能保持比“中震”减小1.55度和“大震”增加1.00度；反之，如果“小震”和“大震”明确为比“中震”减小1.55度和增加1.00度，相应的重现期就不能保持为50年和1975年，这是抗震设计规范中设防水准概率含义中存在的不明确的一方面。
（3）目前抗震设防标准中的“三水准二阶段”设计，名义上以“小震”时的抗震强度验算为主要对象，由于其概率水准并不是“小震”时的实际值，而是发生基本烈度地震的概率水准，因此是在一定延性要求之下对基本烈度地震的验算。
工程界迫切希望有一个简单的抗震设防水准估计方法，以便了解设防烈度随服役期的变化规律，因此本项目假定“小震”和“大震”的概率定义是确定的，与“中震”相比其烈度差异在平均意义上分别为-1.55和+1.00度(对9度区为+0.50度)。
地震重现期
【拓展知识2-3】——地震重现期
一般假定地震发生符合泊松(Poisson)过程，即在基准期内发生地震的事件是相互独立的，则可由基准期n 年内发生超过烈度S I 的超越概率得到其年超越概率：
()n
S n S I I P I I P 11)(11)(>--=> (1) 式中，超越概率的下标表示其基准期。
由年超越概率可得地震重现期，为)
(11S I I P >。
基本烈度(中震)的重现周期为475年；罕遇烈度(大震，罕遇地震)的重现周期为1642年—2475年；众值烈度(小震，多遇地震)的重现周期为50年，与设计基准期一致，这也是小震烈度在抗震设计中使用最为频繁的原因之一。
在即将颁布的新一代《中国地震动参数区划图》中，罕遇烈度定义为50年内超越概率2%的地震动，重现周期为2475年；极罕遇烈度定义为超越概率年为0.01%的地震动，其50年内超越概率为0.5%，重现周期为10000年。
同时，在即将颁布的新一代《中国地震动参数区划图》中，多遇地震动峰值加速度一般不低于基本地震动峰值加速度的1/3，罕遇地震动峰值加速度宜按基本地震动峰值加速度的1.6—2.3倍确定，极罕遇地震动峰值加速度宜按基本地震动峰值加速度的2.7—3.2倍确定，。
工程抗震设防标准和设计地震动
第二 水准
中震可修
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
第三 水准
大震不倒
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
• 实现方法：两阶段设计 20
两阶段设计法
第一阶段设计：按小震作用效应和其他荷载效应的基 本组合验算结构构件的承载能力，以及在小震作用下验 算结构的弹性变形：以满足第一水准抗震设防目标的要 求：
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三水准地震作用的标定步骤（2）
（3）从概率意义上讲，“小震”就是多遇的地震，出 于我国地震烈度的概率分布符合极值III型，极值分布 的众值为其概率密度函数上的峰点，在极值分布中此 值为众值，所以我们称此地震烈度为众值烈度。从地 震烈度的重现期来看，在设计基准限期50年的众值烈 度的超越核率为63.2％：
（虽然有隔震、控制等措施）
9
抗震设防的重要性
事例1 1976年7月26日在我国一个拥有150万人口的唐山市，
遭遇7.8级地震的袭击，顷刻间整座城市化为一片片瓦 砾，人员死亡高达近25万人，经济损失超百亿元；
1985年一个拥有100余万人口的智利瓦尔帕莱索市虽 遭受了同样7、8级地震的袭击，人员死亡却只有150人， 而且不到一周时间，整个城市就恢复原样。
不能精确的给出怎，必么须确以定概？率为基础进行预测，给
出今后若干年内不同强度地震发生可能性，使用寿
命期内对不同频度和强度的地震，要求结构具有不
同的抵抗能力 。
三水准：“小震”“中震”“大震”
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抗震设防标准的标定
建筑抗震规范提出了三个烈度水准的抗 震设防要求。
三个烈度水准是依据对我国华北、西北、 西南三个地区45个城镇的地震危险性分析结 果，运用概率的方法对 “小震”、“中震” 与“大震”的概率意义和取值进行了分析并 给出了相应的结果。
公路桥梁及城市桥梁抗震重要性系数与地震重现期
•198•价值工程公路桥梁及城市桥梁抗震重要性系数与地震重现期C a l c u l a t i o n o f E a r t h q u a k e R e t u r n P e r i o d B a s e d o n t h e S e is m ic I m p o r t a n c e C o r r e c t i o n F a c t o r o f H i g h w a yB r i d g e s a n d U r b a n B r i d g e s孙印S U N Y i n;刘明军L I U M i n g-j u n(中国地震局地球物理勘探中心，郑州450002)(G eophysical E x p lo ra tio n C e n te r,C hina E arth qua ke A d m in is tra tio n,Zhengzhou450002, C hina)摘要:本文对《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)、《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ 166-2011)规定的不同种类桥梁的E1和E2抗震重要性系数或调整系数(C i)对应的地震重现期(年),依据极值芋型烈度概率分布进行了计算，得到公路A类、B类、C类、D 类桥梁E1、E2地震作用地震重现期,得到城市乙类、丙类、丁类桥梁E1、E2地震作用地震重现期，为桥梁的抗震设防水准提供依据。
分析了〈《成市桥梁抗震设计规范》(CJJ 166-2011)基于不同基本烈度或峰值加速度确定的调整系数的合理性。
A b s tr a c t:In this p a p e r，based on the type 芋o f the extrem e value o f in te n s ity p ro b a b ility d is trib u tio n，the earthquake re tu rn periods corresponding to the E1and E2 seism ic im po rtan ce c o rre ctio n fa c to r o r the a d ju stm en t co e ffic ie n t(C i)o f"G u id e lin e s fo r Seism ic D esign of H ighw a yB rid g e s"(JTG/T B02-01-2008) and"C ode fo r S eism icD esign o f U rb a n B rid g e s"(CJJ 166-2011)，were c a lc u la te d，and the basis fo r the b rid ge seism ic fo rtific a tio n le v e l were p ro v id e d.The ra tio n a lity o f the a d ju stm en t co e fficie n ts based on d iffe re n t basic in te n s ity or peak acce le ratio n o f"C ode fo r Seism ic D esign o f U rb a n B rid g e s"(CJJ 166-2011)，were analyzed.关键词：桥梁;重要性系数;地震重现期K e y w o rd s:b rid g e；im po rtan ce co rre ctio n fa c to r；earthquake re tu rn p e riod中图分类号:U442.5+5 文献标识码:A0引言随着国家经济的快速发展，公路桥梁及城市桥梁等基 础设施建设日新月异。
浅谈核电厂抗震计算
浅谈核电厂抗震计算摘要：核电厂因其特殊性其抗震计算相对于常规民用建筑标准有较大提高。
根据核电厂各构筑物的重要程度，核电厂抗震设计规范将核电厂构筑物划分为三类物项（Ⅰ类物项、Ⅱ类物项、Ⅲ类物项），其中Ⅰ类物项的计算要求更为严苛，且一直是设计的重点，本文通过对建筑抗震规范和核电厂抗震规范进行了简要的梳理对比，旨在说明核电抗震计算的不同之处。
关键词：核电厂抗震；建筑抗震；三类物项1.执行规范（1）一般建筑（抗震设防烈度大于9度地区的建筑及行业有特殊要求的工业建筑外）抗震计算执行标准：《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016年版）（2）核电厂抗震计算执行标准：《核电厂抗震设计规范》GB50267-97。
2.建筑抗震计算介绍［1］2.1基本术语（1）抗震设防烈度一般情况，过去50年内超越概率10%的地震烈度。
（2）设计基本地震加速度50年设计基准期超越概率10%的地震加速度的设计取值。
（3）设计特征周期指抗震设计用的地震影响系数曲线中，反应地震震级、震中距和场地类型等因素的下降段起始点对应的周期值，简称特征周期。
2.2基本原则《建筑抗震设计规范》的抗震设计可总结为三水准设防目标和两阶段设计。
三水准设防：（1）小震不坏（多遇地震）；50年超越概率63%（即50年至少发生一次的概率63%）等价于年发生概率1/50等价于重现期50年。
（2）中震可修（设防地震），50年超越概率10%（即50年至少发生一次的概率10%）等价于年发生概率1/475等价于重现期475年。
（3）大震不倒（罕遇地震），50年超越概率2%～3%（即50年至少发生一次的概率2%～3%）等价于年发生概率1/1600～2400等价于重现期1600～2400年。
两阶段设计：第一阶段：对绝大多数结构进行多遇地震作用下的内力和变形分析，假定结构处于弹性工作状态，内力和变形分析可采用线性动静力分析方法；第二阶段：一些规范规定的结构（不规则且具有明显薄弱部位）进行罕遇地震作用下的弹塑性变形分析。
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地震重现期计算
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地震重现期计算
地震重现期也叫做回归期，英文叫做 recurrence interval 或 return period 。
即地震多少年发生一次，用来说明发生的概率，回归期越长，地震发生的概率越低。
设地震重现期为n年，则地震年均发生概率为λ=1/n。
则在年限T年内，地震发生的概率 P 近似为波松分布：
一般建筑的设计使用年限为50年，地震的发生概率也以50年为基准周期。
基本设防地震定为超越概率为10%的地震
重现期为50的地震在使用年限50年内发生概率为63%，通过下式可以看出。
用同样的算法，超越概率2%的大震重现期为2475年。
对于重要的建筑设计年限为100年，设计基准期也为100年，此时的设防烈度、罕遇烈度的重现期均为一般建筑的2倍，即950年和4950年。
若将每年的地震的发生概率按二项分布计算
T为50年，P分别为63% 10%2%时，则n为，475，2475年。
T为100年，P分别为63% 10%2%时，则n为101，950，4950年。
与按波松分布计算的地震重现期相同。
地震震级=2/3*震中烈度+1
抗震设防烈度=多遇地震下的烈度（众值烈度）+
因此我们国家现在就是按照一个概率来估计该烈度被超过的概率（一般是定众值烈度），然后根据众值烈度来+算设防烈度
一二度人完全感觉不到
三度少数静止中的人有感
四至五度睡觉的人会惊醒，悬挂物摇晃
六度房屋损坏，墙体微细裂缝
七至八度地面裂缝
九至十度房屋倒塌，地面破坏严重
十一至十二度毁灭性的破坏。