工程结构抗震第一章.pptx

工程结构抗震;土木工程学院 桥梁结构教研室;本课程的要求及考察方式;本课程教材及参考书;目 录;唐山地震;唐山市;;;;;;;;;;汶川地震;汶川地震震级大、余震强烈持续时间长，截止8月11 日12 时的不完全统计，地震已造成69225人遇难，374640人受伤，失踪17924人。 许多城镇已夷为平地，直接经济损失达到1万亿人民币，灾区重建资金尚需1万亿人民币以上，造成的心灵创伤难以慰平或永生无法摆脱震灾带来的悲痛。 ;汶川8.0 级地震烈度分布;;汶川地震是印度板块向亚洲板块俯冲，造成青藏高原快速隆 升。高原物质向东缓慢流动，在高原东缘沿龙门山构造带向东 挤压，遇到四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡，造成构造应力 能量的长期积累，最终在龙门山北川-映秀地区突然释放。 ;汶川地震灾害;地裂缝;喷沙口;唐家山堰塞湖 ;2、房屋破坏;3、 道路破坏;第一章 地震概述;一、地球的构造 地球是一个外形略呈梨形的椭球体，平均半径约6400km。地球的内部构造，与鸡蛋十分相似，由地表至核心可分为性质不同的三层。 最外一层是相当薄的地壳，称为地壳（qiao），只占地球体积的0.5%；平均厚度30km。 其下为地幔，厚约2900km，约占地球总体积的83.3%；地壳与地幔的分界面称为莫霍面，它是一个地震波传播速度急剧变化的不连续面； 最里面的部分叫做地核，半径约3500km。 ;;地壳表层由很不均匀的岩石组成，它的厚度也不是均匀的，高山或高原处厚度可达60~80km，如我国青藏高原；而在深海底只有5~8km，如大西洋海底；海陆地壳的平均厚度约为33km。世界上绝大多数的地震都发生在地壳这一层内。 一般认为，地幔由质地非常坚硬、比重较大的黑色橄榄岩组成。从莫霍面以下约40~70km 内的地幔上部是刚性的岩石层，它与地壳共同组成所谓的岩石圈。 ;由于岩石圈的刚性和脆性，当岩层所受的拉力或压力大于岩石强度时，岩层发生断裂，造成节理或断层。 节理（Joint）是断裂面两侧并没有相对位置移动或仅有轻微位移的断裂面，几乎广泛地出现于所有岩层中。 若断裂面两侧的岩块沿断裂面错动，发生显著的位置移动，便称为断层（Fault）。断层的规模变化很大，小的只??几米，大的可至数百公里。 ;观测研究发现，在岩石圈以下存在着一个厚约几百公里的地震波低速层，称为软流圈。岩石圈与软流圈合称为上地幔，上地幔之下的地幔部分称为下地幔。 形成低速层的原因是该处岩石处于部分熔融状态，以致当地震波穿过此层时波速降低，其中剪切波的衰减特别明显。 地核是地球的核心，体积占整个地球的16.2%，但总质量却占到整个地球的31.5%。根据地震波传播的分析，地核分为外地核、过渡层和内核三个层次。外核可能处于液态，过渡层处于由液态向固态过渡的状态，而内核可能是固态。据推测，地核主要由铁、镍等物质组成，内核的压力高达360 万个大气压力，温度高达4000~50000C。 ;二、地震术语 （1）震源：地球内部发生地震的地方称为震源。震源是地震能量的释放中心，理论上可以将震源看作一个点，而实际上是一个区。 （2）震源深度：将震源看作一个点，该点到地面的垂直距离称为震源深度。 （3）震源距：从震源到观测点的距离称为震源距。 （4）震中：震源在地面的投影称为震中。震中附近的区域称为震中区 ;（5）震中距：在地面上，从震中到观测点沿大圆 弧测量的距离称为震中距。区别于震源距;（6）震级：表示地震能量大小的等级标度。 （7）地震波：地震引起的振动以弹性波的形式从震源向各个方向传播并释放能量。这种传播地震能量的弹性波称为地震波。 （8）主震：在某地区的某段时间内，与其前后相比，地震显著频繁发生，其中规模最大、释放地震能量最多者称为主震。 （9）前震：发生在主震以前的地震。 （10）余震：发生在生震以后的地震。 ;三、地震分类 地震可分为天然地震和人为地震两大类。 人为地震，主要指人工爆破、矿山开采、深井抽液或注液和工程活动（如兴建水库）所诱发的地震。人为地震一般都不太强烈，仅有个别情况（如水库地震）会造成较大破坏。 2013年2月12日，朝鲜成功进行第三次核试验。当日北京时间10时57分在朝鲜发生了一次有感地震，震级4.9级，震源深度0米；韩国媒体称系人造地震，震级为5.1级。吉林长白山居民称感到1分钟左右的晃动。 ;1959年新建广东河源新丰江水库，1962年发生最大震级为6.1级的地震， 坝区和河源县城部分房屋遭受损坏。水库蓄水后改变了地面的应力状态， 库水渗透到已有的断层里，起到润滑和腐蚀作用，促使断层产生新的滑动。 并不是所有的水库蓄水后都会发生水库地震，只有当库区存在活动断裂、 岩性刚硬等条件，才有诱发地震的可能性。; 天然地震可以有以下几种不同的分