建筑基本知识.pptx

2024/4/17 周三1第二章 地震基本知识2024/4/17 周三2第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n2.1地震基本知识 n2.1.1地球构造 地球是一个椭球体，平均半径约6400km。根据地震波传播速度变化等资料，将地球由地表至地心分为三个不同性质的圈层，即地壳、地幔、地核。2024/4/17 周三3第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n2.1.2地震类型和成因 n地震按其产生的原因，主要有火山地震、陷落地震、人工诱发地震以及构造地震。n上述地震中，构造地震破坏作用大，影响范围广，是房屋建筑抗震设防研究的主要对象。2024/4/17 周三4第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n构造地震是地球内部构造活动的结果。n板块构造学说可解释地应力的成因。地球表面的岩石层并不是整体一块，而是被划分成若干板块，即欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块和南极板块。板块之间在地幔物质对流及地球自转等动力因素作用下，不停地互相插入、摩擦、碰撞、挤压，从而产生了地应力。全球大部分地震带都分布在板块边界上。2024/4/17 周三5第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识2024/4/17 周三6第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n震源 n震源深度 n震中 n震中距 n等震线 n极震区 震源深度在70km以内的为浅源地震；震源深度在70300 km以内的为中源地震；震源深度超过300 km的为深源地震。我国发生的绝大部分地震都属于浅源地震。一般地讲，震源浅的地震破坏性大，震源深的地震破坏性小。2024/4/17 周三7第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n2.1.3地震波、震级和地震烈度 n1.地震波n地震波是地震发生时所产生的地震振动的传播形式。它包括在地球内部传播的体波和在地表传播的面波。2024/4/17 周三8第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n2.地震震级n地震震级地震震级是衡量一次地震释放能量大小的尺度。n例如，在距震中100 km处，标准地震仪记录到的最大振幅A=100mm=105m,则该次地震震级为里氏5级。M=lgA2024/4/17 周三9第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n地震发生时，观测站一般不可能正好距离震中100km，且使用的仪器也不尽相同，因此，对实测数据应进行修正。震级与地震释放的能量大小有关，两者的关系如下：n 1gE=1.5M十11.8 n地震震级相差一级，地面振幅相差约10倍；而地震能量相差约32倍。2024/4/17 周三10第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n一般认为，震级小于2的地震，人们感觉不到，称微震；2-4级的地震，人有感觉，称有感地震；5级以上的地震，建筑物有不同程度的破坏，统称破坏性地震；78级的地震，称强烈地震或大地震；8级以上地震，称特大地震。2024/4/17 周三11第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n3.地震烈度n地震烈度是指地震对地表和建筑物影响的平均强弱程度。对于一次地震来说，只有一个震级，但不同地点所遭受影响的强弱程度却不同。n一般说，震中距不同，地震烈度也不同，震中距越大烈度越低；反之则烈度越高。2024/4/17 周三12第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n4.震中烈度与震级的关系n震中烈度的高低，主要取决于地震震级和震源深度。震级大、震源浅，则震中烈度高。nM=0.58 I0+1.5n 二者的大致关系如表。震级23456788以上震中烈度12345677891011122024/4/17 周三13第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n5.地震烈度表n地震烈度表是按照地震时人的感觉、地震所造成的自然环境变化和工程结构的破坏程度所列成的表格。可作为判断地震强烈程度的一种宏观依据。我国和世界绝大多数国家都采用12等级的地震烈度划分。2024/4/17 周三14第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n我国曾先后编制了三代烈度表。n（1）我国早期的新的中国地震烈度表(1957)。该表以原苏联的烈度表为借鉴，以我国历史地震的资料和遗迹为依据，分12度。属于宏观烈度表。n（2）中国地震烈度表(1980)。该表既有定性的宏观标志，又有定量的物理标志。其功能有二：一是作为地震发生后，根据一个地区的破坏程度，评定这一地区发生多大强烈的地震；二是提供相应于不同地震烈度的地震动物理量指标，作为抗震设计时地震作用的依据。2024/4/17 周三15第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n（3）在中国地震烈度表(1980)的基础上，充分吸收了10多年来在地震现场调查和历史资料的分析结果，运用中国地震烈度表(1980)的经验，以及强震观测记录分析和模拟实验结果，并参考了欧洲地震烈度表(1992)，于1999年重新修订颁布了国家标准中国地震烈度表(GB/T 17742一1999)。该标准保持了中国地震烈度表(1980)的基本内容。重大技术内容的改变主要有：增补和修改了部分宏观标志；对表列以外房屋结构的震害与烈度评定在使用说明中作了规定。2024/4/17 周三16第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n2.2地震活动性及震害 n2.2.1世界地震活动性 n据统计，全球每年大约要发生500万次地震，但绝大多数是人们感觉不到的小地震，大地震相对较少。其中，6级以上强震每年发生10200次；7级以上大震平均每年发生18次；8级以上特大地震平均每年发生12次。2024/4/17 周三17第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n小地震几乎到处都有，但大地震仅局限于某些地区，其震中大部分密集于板块边缘。n地球上的主要地震带有环太平洋地震带和欧亚地震带。2024/4/17 周三18第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识2024/4/17 周三19第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n2.2.22.2.2我国地震活动性我国地震活动性n我国地理位置处于环太平洋地震带和欧亚地震带之间，我国地理位置处于环太平洋地震带和欧亚地震带之间，是一个多地震的国家。根据我国大区域地震活动性和是一个多地震的国家。根据我国大区域地震活动性和地质构造的特点，可分为东北、华北、华南、新疆、地质构造的特点，可分为东北、华北、华南、新疆、青藏高原、台湾和南海七个地震区。其中：台湾地震青藏高原、台湾和南海七个地震区。其中：台湾地震区、南海地震区及华南地震区中的东南沿海地震活动区、南海地震区及华南地震区中的东南沿海地震活动区，属环太平洋地震带。它是由于太平洋板块与欧亚区，属环太平洋地震带。它是由于太平洋板块与欧亚板块接触引起。其中台湾及其附近海峡地震活动最强、板块接触引起。其中台湾及其附近海峡地震活动最强、频度最高，近年来尤为明显。如频度最高，近年来尤为明显。如19831983年、年、19901990年、年、19941994年台湾花莲年台湾花莲7 7级地震；级地震；19941994年的台湾宜兰年的台湾宜兰7 7级地震；级地震；19941994年台湾海峡南部年台湾海峡南部(震中西距广东汕头震中西距广东汕头90 km90 km，北距，北距厦门厦门70 km70 km，东距台南，东距台南180 km)7.3180 km)7.3级地震；级地震；19991999年台年台湾南投湾南投7.67.6级地震等。级地震等。2024/4/17 周三20第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n青藏高原地震区、新疆地震区，其活动与印度板块由南向北俯冲欧亚板块的运动有关，属地震活动性强烈地区。如1950年西藏墨脱8.6级地震；1970年云南通海7.7级地震；1976年四川松潘7.2级地震；1985年新疆乌恰7.4级地震；1988年云南澜沧一耿马7.2级地震等；1996年云南丽江7.0级地震。2024/4/17 周三21第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n华北地震区属典型的板块内分布地震区。该区地震强度大，频度较高。如1966年河北邢台7.2级地震；1976年河北唐山7.8级地震等。n东北地震区。该区地震活动程度相对低于上述区域，但也曾经发生过破坏性地震，如1975年辽宁海城7.3级地震。2024/4/17 周三22第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识2024/4/17 周三23第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n2.2.3地震灾害 n地震灾害分为：n原生灾害，即由地震直接产生的灾害，它造成房屋、道路、桥梁破坏，人员伤亡；n次生灾害，即由原生灾害导致的灾害，它引发火灾、水灾、爆炸、溢毒、细菌蔓延和海啸等。2024/4/17 周三24第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n地震造成地面及房屋破坏主要有以下现象:n1.地表破坏现象n（1）地裂缝 按成因不同，分为构造性地裂缝和非构造性地裂缝。n构造性地裂缝是发震断裂带附近地表的错动，当断裂露出地表时即形成地裂缝，它多出现在强震时宏观震中附近。n非构造性地裂缝也称重力地裂缝，受地形、地貌、土质等条件限制，分布极广，多发生在河岸、古河道、道路等地方。2024/4/17 周三25第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n（2）喷砂冒水 在地下水位较高、砂层或粉土层较浅的地区，强震使砂土液化，地下水夹带砂土经地面裂缝或土质松软部位冒出地面，即形成喷砂冒水现象。严重时会引起地面不均匀沉陷和开裂，对建筑物造成危害。2024/4/17 周三26第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n（3）震陷 软弱土(如淤泥、淤泥质土等)地基或地面，在强震作用下往往会引起下沉或不均匀下沉，即震陷。n（4）滑坡 在强震作用下，常引起陡坡及河岸滑坡。大面积土体滑坡，会切断公路、冲毁房屋和桥梁。2024/4/17 周三27第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n 2.房屋结构破坏房屋结构破坏n（1）地基失效引起破坏 震害表明，地裂缝、砂土液化、滑坡以及震陷等，将使地基承载力下降、不均匀沉降及开裂，从而导致上部结构构件裂损、房屋整体倾斜甚至倒塌。n（2）上部结构受振动破坏 强震时，地面运动引起房屋上部结构振动，产生惯性力，使结构内力及变形剧增，从而导致上部结构破坏。包括由于构件承载力不足或变形过大的破坏；由于房屋结构布置及构造不合理，各结构构件之间连接不牢靠、结构整体性差而造成破坏。2024/4/17 周三28第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n2.32.3建筑抗震设防建筑抗震设防n2.3.12.3.1抗震设防依据抗震设防依据 n为了减轻和防御地震对房屋建筑的破坏，抗震规范规定，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。2024/4/17 周三29第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n抗震设防烈度是一个地区的建筑抗震设防依据。抗震设防依据必须按国家规定的权限审批、颁发的文件(图件)确定。n一般情况下，抗震设防烈度可采用中国地震动参数区划图的地震基本烈度(或与规范规定的设计基本地震加速度值对应的烈度值)。对于已编制抗震设防区划的城市，可按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防。2024/4/17 周三30第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n2.3.2抗震设防抗震设防n抗震设防目标抗震设防目标:n地震作用与一般的荷载地震作用与一般的荷载(如恒载如恒载)不同，它具有不同，它具有随机性、复杂性、间接性等特点。因此随机性、复杂性、间接性等特点。因此,鉴于鉴于现有的技术和经济水平，房屋经过抗震设防，现有的技术和经济水平，房屋经过抗震设防，一般能减轻地震的损坏和破坏，但尚不能完全一般能减轻地震的损坏和破坏，但尚不能完全避免损坏和破坏。建筑抗震设防目标，是对建避免损坏和破坏。建筑抗震设防目标，是对建筑结构应具有的抗震安全性的要求，我国规范筑结构应具有的抗震安全性的要求，我国规范明确给出了明确给出了“三水准三水准”的设防目标，即：的设防目标，即：2024/4/17 周三31第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n（1）当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用。n（2）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。n（3）当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，不至倒塌或发生危及生命的严重破坏。2024/4/17 周三32第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n以上三点可概括为：小震不坏，小震不坏，中震可修，大震不倒中震可修，大震不倒。n现行规范采用两阶段设计实现上述三个水准的设防目标。2024/4/17 周三33第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n2.3.3抗震设防分类及标准n1.抗震设防分类n1）特殊设防类：指使用上有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑。简称甲类。n2）重点设防类：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑。简称乙类。2024/4/17 周三34第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n3）标准设防类：指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑。简称丙类。n4）适度设防类：指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，允许在一定条件下适度降低要求的建筑。简称丁类。2024/4/17 周三35第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n2.抗震设防标准n抗震规范规定：n（1）甲类建筑，地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应按批准的地震安全性评价结果确定；抗震措施，当抗震设防烈度为68度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。2024/4/17 周三36第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n（2）乙类建筑，地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，一般情况下，当抗震设防烈度为68度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求；地基基础的抗震措施应符合有关规定。2024/4/17 周三37第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n（3）丙类建筑，地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。n（4）丁类建筑，一般情况下，地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施应允许比本地区设防烈度的要求适当降低，但抗震设防烈度为6度时不应降低。n（5）抗震设防烈度为6度时，除本规范有具体规定外，对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。2024/4/17 周三38第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n2.3.42.3.4结构材料与施工结构材料与施工（规范规定）（规范规定）n合理地使用材料，确保施工质量是保证抗震合理地使用材料，确保施工质量是保证抗震质量的关键。设计文件上应注明对材料和施质量的关键。设计文件上应注明对材料和施工质量的要求。工质量的要求。n1.1.对砌体材料要求：对砌体材料要求：n(1)(1)烧结普通粘土砖和烧结多孔粘土砖的强度烧结普通粘土砖和烧结多孔粘土砖的强度等级不应低于等级不应低于Mul0Mul0，砖砌体的砂浆强度等级，砖砌体的砂浆强度等级不应低于不应低于M5M5。2024/4/17 周三39第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n2.2.对混凝土结构材料要求：对混凝土结构材料要求：n(1)混凝土的强度等级，抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核芯区、框支梁、框支柱不应低于C30；构造柱、芯柱、圈梁及其他各类构件不应低于C20。n(2)(2)对于高强混凝土，考虑其具有脆性性质的因素，对于高强混凝土，考虑其具有脆性性质的因素，9 9度时不宜超过度时不宜超过C60C60，8 8度时不宜超过度时不宜超过C70C70。n(3)(3)对一、二级抗震等级的框架结构，其纵向受力钢对一、二级抗震等级的框架结构，其纵向受力钢筋采用普通钢筋时，钢筋的抗拉强度实测值与屈服强筋采用普通钢筋时，钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于度实测值的比值不应小于1.251.25；且钢筋的屈服强度实；且钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.31.3。2024/4/17 周三40第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n(4)普通钢筋宜优先采用延性、韧性、焊接性较好的钢筋；普通钢筋的强度等级，纵向受力钢筋宜选用HRB400级和HRB335级热轧钢筋，箍筋宜采用HPB235级、HRB335级和HRB400级热轧钢筋。2024/4/17 周三41第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n3.3.对钢结构钢材的要求：对钢结构钢材的要求：n(1)(1)钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于的比值不应小于1.21.2。n(2)(2)混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5MU7.5，砌块砌体的砂浆强度等级不应低于，砌块砌体的砂浆强度等级不应低于M7.5M7.5。n(3)(3)应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。n(4)(4)钢材宜采用钢材宜采用Q235Q235等级等级B B、C C、D D的碳素结构的碳素结构钢及钢及Q345Q345等级等级B B、C C、D D、E E的低合金高强度结的低合金高强度结构钢。构钢。2024/4/17 周三42第第2 2章章 地震基本知识地震基本知识n在施工中，当需要以强度等级较高的钢筋替代原设计中的纵向受力钢筋时，应按照钢筋受拉承载力相等的原则换算，并应满足正常使用极限状态和抗震构造要求。2024/4/17 周三43