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常州大学 第8章 管道抗震设计计算 1 第八章 管道抗震设计计算 • 地震是最严重的自然灾害之一，例： – 1923年日本关东大地震，震级7.9级，震中烈度11度，距震中90公 里的横滨市几乎被化为废墟，东京被烧掉三分之二，死亡近十万 人； – 1960年智利大地震，震级8.9级，震中烈度11度，引起地面下沉、 滑坡塌方、火山爆发、海啸，沿海一带的城镇、港口等大都被海 浪冲走或陷入海里； – 1976年的唐山大地震，震级7.8级，震中烈度11度，唐山市房屋绝 大部分倒塌。 – 2008年的汶川大地震，震级8.0级，震中烈度11度，汶川大地震是 中国一九四九年以来破坏性最强、波及范围最大的一次地震。 • 全世界平均每年发生5级以上的地震130次。 2 地震使管道破坏并产生严重的次生灾害 3 • 地震对管道的影响： –断层 –土壤液化 –地面波动 • 管道抗震的设计规定：设防地震动峰加速度为 0.1~0.15g 以上（地震烈度为七度）。 4 8.1 工程抗震常识 1、地震波 • 地震时，地下积蓄的变形能量以波的形式释放， 从震源向四周传播。 • 地震波主要分为体波和面波。 • 体波主要有两种成分： –压缩波（P波）：又称纵波或疏密波，其质点的振动方 向与波的前进方向一致，可在固体或液体中传播。其特 点是周期短、振幅小。 –剪切波（S波）：又称横波或等容波，其介质的振动方 向与波的前进方向垂直，仅能在固体中传播。其特点是 周期较长、振幅大。 • 压缩波比剪切波的传播速度高。 5 P波和S波示意 P波 压缩 未扰动介质 a 膨胀 S波 b 两倍波幅 波长 6 面波——乐甫波(L波)和瑞利波(R波) • 当体波从基岩传播到上层土时，经分层地质界面 的多次反射和折射，在地表面形成的一种次生波。 地震时，压缩波最先到达，然后是剪切波，再后是面波。 7 2 、震级 • 指在一次地震中地壳所释放出来的能量。释放的 能量越多，震级越大； • 地震的震级一般采用里氏（里克特Richter ）震级； • 一个6级地震释放的能量相当于一个2万吨级的原 子弹； • 地震对地面的影响程度与许多因素有关，除了震 级以外，还与震源深度、震中距等因素有关。