工程荷载与可靠度设计原理5 地震基础知识与抗震设防.pptVIP

第5章 地震基础知识与抗震设防 地震灾害分类: 直接灾害:一次灾害,地面运动引起的地表破坏, 建筑物倒塌等。 次生灾害:二次灾害,由直接灾害继发的地震后火灾 水灾 海啸 毒气逸散等。 诱发灾害:三次灾害,由前两种灾害引起的工厂停产,城市瘫痪,瘟疫蔓延等。 四川汶川地震道路上地面变形和地裂缝毁坏道路。 滑坡塌方 多发生在山区或丘陵地区。地震时滑坡可以切断公路，冲毁房屋；大的滑坡还会吞没村庄、堵塞河流。 山体崩塌 公路被毁滑坡塌方 淹没房屋 滑坡、塌方造成房屋破坏 砂土液化 饱和砂土在地震作用下丧失抗剪承载力所致，一般发生在地下水位较高．砂层埋深较浅的沿海或平原地区。 （2）工程结构的破坏。 地震对各类工程结构的破坏按破坏机理划分，主要表现在承重结构强度不足，结构丧失整体性和地基失效等方面。 台中县东势王朝灾区房屋如沙丁鱼般堆挤一团，目不忍睹。 桥梁结构破坏 承重结构强度不足，房屋倒塌 绵竹、什邡、都江堰等重灾区房屋震害状况。 重灾区绵竹市汉旺镇（10度区）已成为一片废墟，该镇为东汽总厂所在地。 构件连接不牢，结构丧失整体性。 地基失效引起房屋倾斜 地基失效破坏是由于地基失效产生过大位移引起的结构破坏，属静力作用；而结构强度不足，空间整体性差造成的破坏，则是由于振动产生的惯性力引起，属动力作用。 2.次生灾害 地震时建筑物或其他设施遭受破坏而导致的一系列继发性灾害称为次生灾害。  次生灾害中首先是火灾，房屋倒塌后火源失控极易起火，同时震后消防系统受损，火势得不到有效控制，酿成火灾。 1906年美国旧金山地震煤气管道泄漏引起火灾，由于供水管线破坏影响了救火的时机，至使火灾无法控制，大火持续烧了三天三夜，近3万栋楼房化为灰烬，火灾造成的经济损失占全部地震损失80％。 1923年日本关东8.2级大地震，震倒房屋13万栋，震后大火蔓延，烧毁房屋竟达45万。 死亡14.3万人 一部分被大火烧死。 水库坝体倒塌，引发下游水灾 1999年台湾9.21地震中受断层作用，台中县大家溪石岗大坝北段三跨泄洪道断塌 2005年12月26日东南亚海啸 海啸造成的破坏 3.诱发灾害 由直接灾害和次生灾害引发出的各种社会性灾害。地震发生会使供电、供水、通讯等生命线工程遭到破坏。疾病流行、城市瘫痪、治安混乱，恶化工农业生产条件，影响经济发展。 5.1.2地球构造与地震成因 5.1.2.1 地球的构造 地球是一个半径约为6400km的 椭圆球体，由三层不同的物体组成。 (1)地壳：各种结构不均匀厚薄不一岩石组成。 陆地:沉积层，花岗岩层、玄武岩层 平均厚度30～40km。 海洋:玄武岩岩层 ， 平均厚度5～8km。 世界上绝大部分的地震都发生在 这一薄薄的地壳内。 (2)地幔：主要由质地坚硬的橄榄岩组成，厚约2900Km 。 上地幔：40～70km岩石层，和地壳形成岩石圈； 下地幔：软流层，粘弹性物质，岩浆。 (3)地核：地球的核心，主要构成物质是镍、铁，平均半径厚约3500km 外核：厚约2100km，液态； 内核：半径厚1400km，固态。 地震观测发现：地震横波不能通过外核（即不能通过液体）。 目前观测到的最深地震700km，地震仅发生在地壳和地幔上部。 （1）地球内部存在很高的温度 温度随深度增加。 地下20km，温度600℃，每增加1km温度上升30℃， 地下20km-700km其温度由600℃升至2000℃, 地核内部4000℃-5000 ℃。 （2）地球内部存在很高的地应力 地幔上部约900MPa，地幔中部为3700MPa 。 外核140000MPa ，内核370000MPa 。 根据地震学说，地球内部的热量与应力平衡的破坏，导致地幔物质在热状态和不均衡的压力作用下缓慢运动，地幔物质产生对流，引起地壳运动，释放能量，以波的形式传到地面，引起地面震动，这就是地震产生的根源。 5.1.2.2 地震类型和成因 1.地震按其成因分类： 火山地震：由于火山爆发而引起的地面振动。 陷落地震：由于地表或地下岩层突然发生大规模陷落 和崩塌所引起小范围的地面振动。 构造地震: 由于地壳构造运动造成地下岩层断裂错动引 起的地面振动。发生频繁，占90