抗震设计基础理论

（2）面波：只限于在地面附近传播的波，也就是体波经 过地层界面多次反射形成的次生波。 面波包含：瑞雷波和洛夫波。 特点：周期长，振幅大，只在地表附近传播，比体波 衰减慢，能传播到很远的地方。
▲ 瑞雷波：传播时，质点在波的传播方向和地面法线组成的平面内 瑞雷波：传播时， 平面垂直的水平方向（ ） （XZ）做椭圆形运动，而在与 平面垂直的水平方向（Y）没有 ）做椭圆形运动，而在与XZ平面垂直的水平方向 振动，质点在地面上呈滚动形式。 振动，质点在地面上呈滚动形式。 洛夫波：传播时，质点只在与传播方向相垂直的水平方向（ ） ▲ 洛夫波：传播时，质点只在与传播方向相垂直的水平方向（Y） 运动，在地面上呈蛇形运动形式。 运动，在地面上呈蛇形运动形式。
M = log A
▲ 地震按震级大小分为： 地震按震级大小分为： （1）微震 ：小于 级，人感觉不到，只有仪器才能记录 ）微震：小于2级 人感觉不到， 下来。 下来。 （2）有感地震：2-4级，人能感觉到。 ）有感地震： 级 人能感觉到。 级以上地震， （3）破坏性地震：5级以上地震，能够引起不同程度破 ）破坏性地震： 级以上地震 坏。 级以上地震。 （4）强烈地震或大震：7级以上地震。 ）强烈地震或大震： 级以上地震 级以上地震。 （5）特大地震：8级以上地震。 ）特大地震： 级以上地震
1.地震基本烈度 1.地震基本烈度
一个地区未来50年内一般场地条件下可能遭受的 一个地区未来50年内一般场地条件下可能遭受的 50 具有10% 10%的超越概率的地震烈度值称为该地区的基本 具有10%的超越概率的地震烈度值称为该地区的基本 烈度。 烈度。 相当于475年一遇的最大地震的烈度。 相当于475年一遇的最大地震的烈度。 475年一遇的最大地震的烈度 基本烈度也称为偶遇烈度或中震烈度。 基本烈度也称为偶遇烈度或中震烈度。 各地区的基本烈度由《中国地震动参数区划图》 各地区的基本烈度由《中国地震动参数区划图》 GB18306-2001)确定 确定。 （GB18306-2001)确定。 2. 中国地震烈度区划图 中国地震烈度区划图 见下图 见下图
表示一次地震释放能量的多少， 表示一次地震释放能量的多少 ， 是一个衡量地震强度的 指标。一次地震只有一个震级。 指标。一次地震只有一个震级。 目前，国际上比较通用的是里氏震级， ▲ 目前，国际上比较通用的是里氏震级，即地震震级为
是标准地震仪（周期0.8s，阻尼系数 式中 A是标准地震仪（周期 ，阻尼系数0.8，放大 ， 倍数2800倍的地震仪 ） 在距震中 倍的地震仪） 倍数 倍的地震仪 在距震中100km处记录的以微 处记录的以微 微米=10-6m）为单位的最大水平地动位移（单振 米（ 1微米 微米 ） 为单位的最大水平地动位移（ 幅）。 震级与震源释放能量的大小有关。震级每差一级， ▲ 震级与震源释放能量的大小有关。 震级每差一级，地震 释放的能量将相差32倍 释放的能量将相差 倍。
▲ 震源：断层形成的地方，即大量释放能量的地方。 震源：断层形成的地方，即大量释放能量的地方。 震源不是一个点，而有一定的范围和深度。 震源不是一个点，而有一定的范围和深度。 震中：震源正上方的地面位置。 ▲ 震中：震源正上方的地面位置。
2、按震源深浅程度分类
（1）浅源地震：震源深度在 ）浅源地震：震源深度在60 km以内，一年 以内， 以内 中全世界所有地震释放能量的约 能量的约85%来自浅 中全世界所有地震释放 能量的约 来自浅 源地震。 源地震。 2）中源地震：震源深度在60-300 km， （2）中源地震：震源深度在60-300 km，一年 中全世界所有地震释放能量的约12%来自中 中全世界所有地震释放能量的约 来自中 源地震。 源地震。 （ 3） 深源地震 ： 震源深度超过 ） 深源地震： 震源深度超过300 km， 一年 ， 中全世界所有地震释放能量的约3%来自中源 中全世界所有地震释放能量的约 来自中源 地震。 地震。
3、地震烈度
▲ 指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的 指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的 地面 强弱程度。 强弱程度。 主要与震中距离、地震大小、震源深度、 ▲ 主要与震中距离、地震大小、震源深度、地震的传播 介质、表土性质、 介质 、 表土性质 、 建筑物的动力特性和施工质量等许 多因素有关。 多因素有关。 对于一次地震，表示地震大小的震级只有一个， ▲ 对于一次地震，表示地震大小的震级只有一个，但它 对不同地点的影响是不一样的。一般来说， 对不同地点的影响是不一样的 。 一般来说 ， 距离震中 越远，地震影响越小，烈度就越低；反之， 越远 ， 地震影响越小 ， 烈度就越低 ； 反之 ， 地震烈度 就越高。 就越高。
▲ 地震序列：在一定时间内（一般是几十 地震序列：在一定时间 地震称为地震序列。 地震称为地震序列。 主震：在某一地震序列中， ▲ 主震：在某一地震序列中，其中最大的 一次地震叫主震。 一次地震叫主震。 前震：在主震之前发生的地震。 ▲ 前震：在主震之前发生的地震。 余震：在主震之后发生的地震。 ▲ 余震：在主震之后发生的地震。
（2）地震烈度表
地震烈度表是评定烈度的标准和尺度。 地震烈度表是评定烈度的标准和尺度。 我国在1980年制定了《中国地震烈度表》 我国在1980年制定了《中国地震烈度表》。 1980年制定了 《中国地震烈度表》将地震烈度分为1-12度。 中国地震烈度表》将地震烈度分为1 12度
1 绪论
抗震结构设计
三、地震波、震级及地震烈度
1、地震波 地震波
地震产生的地壳运动（振动） 地震产生的地壳运动（振动）以波的形式从 震源向各个方向传播并释放能量， 震源向各个方向传播并释放能量，这种波称为 地震波。 地震波。
地震波包含：体波和面波。
（1）体波：在地球内部传播的波。
体波包含：纵波和横波。
▲ 纵波：在传播过程中，介质质点的振动方向与波的前进方向一 纵波： 在传播过程中，
▲ 主震型地震： 在一个地震序列中， 若主震震 主震型地震 ： 在一个地震序列中 ， 级很突出， 级很突出，其释放的能量占全序列中的绝大部 叫主震型地震。是一种破坏性地震类型。 分，叫主震型地震。是一种破坏性地震类型。 震群型或多发型地震： 在一个地震序列中， ▲ 震群型或多发型地震 ： 在一个地震序列中 ， 若主震震级不突出， 若主震震级不突出，主要地震能量是由多个震 级相近地震释放出来的。 级相近地震释放出来的。 孤立型或单发型地震： 在一个地震序列中， ▲ 孤立型或单发型地震 ： 在一个地震序列中 ， 若前震和余震都很少，甚至没有， 若前震和余震都很少，甚至没有，绝大部分地 震能量都是通过主震一次释放出来的。 震能量都是通过主震一次释放出来的。
1 绪论
抗震结构设计
3.地震烈度 地震烈度
（1）定义及影响因素
一次地震对某一地区的地表和建筑物影响的平均强弱程度， 一次地震对某一地区的地表和建筑物影响的平均强弱程度，称 地震烈度，简称为烈度。 表示。 地震烈度，简称为烈度。用I表示。 一般而言，震级越大，烈度就越大。同一次地震，震中距小烈 一般而言，震级越大，烈度就越大。同一次地震， 度就高，反之烈度就低。影响烈度的因素，除了震级、震中距外， 度就高，反之烈度就低。影响烈度的因素，除了震级、震中距外， 还与震源深度、地质构造和地基条件等因素有关。 还与震源深度、地质构造和地基条件等因素有关。
1 绪论
抗震结构设计
《中国地震烈度区划图》 中国地震烈度区划图》
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抗震结构设计
中国地震动参数区划图 3. 中国地震动参数区划图 2001.2.2国家质量技术监督局发布了《 2001.2.2国家质量技术监督局发布了《中国地震动 国家质量技术监督局发布了 参数区划图》 GB18306-2001）， ），该图件中的设防水准 参数区划图》（GB18306-2001），该图件中的设防水准 50年 超越概率10% 该图件发布后， 10%。 为50年，超越概率10%。该图件发布后，地震基本烈度向 地震动参数过渡。 地震动参数过渡。 为方便设计，《抗震规范》附录A列出了我国主要城 为方便设计， 抗震规范》附录A 镇 抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组。 抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组。 如包头（除白云地区外的5个市辖区）： 如包头（除白云地区外的5个市辖区）： 抗震设防烈度为8 抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为 0.20g， 0.20g， 设计地震分组为第一组。 设计地震分组为第一组。
▲ 特点：构造地震分布广，危害大，是抗震结构设计研究 特点：构造地震分布广，危害大， 的主要对象。 的主要对象。 原因：岩层发生突然断裂或猛烈错动，产生振动源， ▲ 原因：岩层发生突然断裂或猛烈错动，产生振动源，振 动以波的形式传播到地面，形成构造地震。 动以波的形式传播到地面，形成构造地震。 地下岩层断裂时，往往不是沿着一个平面发生， 地下岩层断裂时 ，往往不是沿着一个平面发生， 而是形 成一个一系列裂缝组成的破碎地带， 成一个一系列裂缝组成的破碎地带 ，并且这个破碎地带 的所有岩层不可能同时达到新的平衡。因此，每次大地 的所有岩层不可能同时达到新的平衡。 因此， 震的发生一般都不是孤立的， 震的发生一般都不是孤立的 ， 大地震前后总有很多次中 小地震发生。 小地震发生。
从实际地震时记录到的地震波可以看出，首先达 到的是纵波（初波、P波），接着是横波（次波、S 波），面波达到的最晚。 一般情况下，当横波或面波达到时，振幅增大， 地面振动最猛烈，造成的危害也最大。
2、震级
▲ 震级是表示一次地震本身强弱程度或大小的尺度，也是 震级是表示一次地震本身强弱程度或大小的尺度，
二、地震及其成因
1、按成因分类 、 （1）火山地震：由于火山爆发而引起的地震。 ）火山地震：由于火山爆发而引起的地震。 这类地震在我国很少见。 这类地震在我国很少见。 2） 陷落地震： （ 2） 陷落地震 ： 由于地表或地下岩层突然大规 模陷落或崩塌而造成的地震。这类地震的震级 模陷落或崩塌而造成的地震。 这类地震的震级 很小，造成的破坏也很少。 很小，造成的破坏也很少。 （ 3） 诱发地震 ： 由于水库蓄水或深井注水等引 ） 诱发地震： 起的地震。 起的地震。 （ 4） 构造地震 ： 由于地壳运动 ， 推挤地壳岩层 ） 构造地震： 由于地壳运动， 使其薄弱部位发生断裂而引起的地震。 使其薄弱部位发生断裂而引起的地震。