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一. 地震基本知識
　　地震俗稱地動，是一種具有突發(fā)性的自然現(xiàn)象。地震按其發(fā)生的原因，主要有火山地震、陷落地震、人工誘發(fā)地震以及構(gòu)造地震。構(gòu)造地震破壞作用大，影響范圍廣是房屋建筑抗震研究的主要對象。在建筑抗震設(shè)計中，所指的地震是由于地殼構(gòu)造運動（巖層構(gòu)造狀態(tài)的變動）使巖層發(fā)生斷裂、錯動而引起的地面振動，這種地面振動稱為構(gòu)造地震，簡稱地震。

　　地殼深處發(fā)生巖層斷裂、錯動的地方稱為震源。震源正上方的地面稱為震中。震中附近地面運動最激烈，也是破壞最嚴(yán)重的地區(qū)，叫震中區(qū)或極震區(qū)。地面上某處到震源的距離叫震源距。震源至地面的距離稱為震源深度。一般把震源深度小于60Km的地震稱為淺源地震；60～300Km稱為中源地震；大于300Km成為深源地震。中國發(fā)生的絕大部分地震均屬于淺源地震。

　　地震波

　　地震引起的振動以波的形式從震源向四周傳播，這種波就稱為地震波。地震波按其在地殼傳播的位置不同，分為體波和面波。

　　體波是在地球內(nèi)部由震源向四周傳播的波，分為縱波（P波）和橫波（S波）�？v波（P波）是由震源向四周傳播的壓縮波，介質(zhì)質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向一致，引起地面垂直振動，周期短、振幅小、波速快。橫波（S波）傳播的是由震源向四周傳播的剪切波，介質(zhì)質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直，引起地面水平振動，周期長、振幅大、波速慢。

　　面波是體波經(jīng)地層界面多次放射、折射形成的次生波。面波的質(zhì)點振動方向比較復(fù)雜，既引起地面水平振動又引起地面垂直振動。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，縱波首先到達(dá)，使房屋產(chǎn)生上下顛簸，接著橫波到達(dá)，使范圍產(chǎn)生水平搖晃，一般是當(dāng)面波和橫波都到達(dá)時，房屋振動最為激烈。

　　震級

　　地震的震級是衡量一次地震大小的等級，用符號M表示。地震的震級M，一般稱為里氏震級。1935年由里希特首先提出了震級的定義。

　　當(dāng)震級相差一級，地面振動振幅增加約10倍，而能量增加近32倍。一般說來，M＜2的地震，人們感覺不到，稱為微震；M=2～4的地震稱為有感地震；M＞5的地震，對建筑物就要引起不同程度的破壞，統(tǒng)稱為破壞性地震；M＞7的地震稱為強烈地震或大地震；M＞8的地震稱為特大地震。

　　地震烈度和烈度表

　　地震烈度是指某一地區(qū)的地面及建筑遭受到一次地震影響的強弱程度。用I表示。相對震源而言，地震烈度也可以把它理解為地震場的強度。

　　地震烈度表我國曾經(jīng)編制過三張烈度表，現(xiàn)行的為《中國地震烈度表（1990）》，是在《中國地震烈度表（1980）》的基礎(chǔ)上，增補和修改了部分宏觀標(biāo)志，對表列以外房屋結(jié)構(gòu)的震害與烈度評定在使用說明中作了規(guī)定。

　　地震的震級與地震烈度是兩個不同的概念，對于一次地震，只能有一個震級，而有多個烈度。一般來說離震中愈遠(yuǎn)地震烈度愈小，震中區(qū)的地震烈度最大，并稱為“震中烈度”，震級于震中烈度的大致關(guān)系。

　　同一地震中，具有相同地震烈度地點連線稱為等震線�？赏ㄟ^地震烈度表進(jìn)行評定。

　　建筑物的震害及分析

　　1．地表的破壞現(xiàn)象

　�。�1）地裂縫

　　（2）噴砂冒水

　�。�3）地面下沉

　�。�4）滑坡、坍方

　　2．建筑物破壞

　�。�1）結(jié)構(gòu)喪失整體性

　�。�2）承重結(jié)構(gòu)承載力不足而引起的破壞

　　（3）地基失效

　　3．次生災(zāi)害

　　抗震設(shè)計的一般規(guī)定

　　抗震設(shè)防烈度、設(shè)計地震分組

　　（1）抗震設(shè)防烈度

　　抗震設(shè)防烈度是指按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。

　　一般情況下，抗震設(shè)防烈度可采用地震基本烈度值，即《1990中國地震烈度區(qū)劃圖》規(guī)定的地震基本烈度或新修訂的《2001中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》附錄D規(guī)定的“地震動峰值加速度分區(qū)”所對應(yīng)的“地震基本烈度值”（或采用與規(guī)范設(shè)計基本地震加速度對應(yīng)的烈度值）。對于已編制抗震設(shè)防區(qū)劃的城市，可按批準(zhǔn)的抗震設(shè)防烈度或設(shè)計地震動參數(shù)進(jìn)行抗震設(shè)防。

　　一個地區(qū)的基本烈度是指該地區(qū)今后一定時間內(nèi)（一般指50年），在一般場地條件下可能遭遇的超越概率為10%的地震烈度值。

　　2001年國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306-2001后，抗震規(guī)范GB50011-2001由地震基本烈度向地震動參數(shù)過度。其中《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖A1》分為0.05g，0.1g，0.15g，0.2g，0.3g，0.4g和不設(shè)防（〈0.05g）等七種情況。將近震與遠(yuǎn)震改稱設(shè)計地震分組，考慮地震震級、震源機制、震中距和場地類別的影響，在《中國地震動反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖B1》基礎(chǔ)上進(jìn)行了調(diào)整后給出了全國近2900個縣級城市的設(shè)計地震分組。對于Ⅱ類場地，第一、二、三組的設(shè)計特征周期分別為0.35S、0.40S、0.45S。
　　抗震規(guī)范GB50011-2001附錄A給出了全國縣級及以上城鎮(zhèn)（按民政部2001行政區(qū)劃手冊，包括地市的市轄區(qū)）的中心地區(qū)（如城關(guān)地區(qū)）的抗震設(shè)防烈度、設(shè)計基本地震加速度和所屬的設(shè)計地震分組。
　　如浙江省全省縣級及縣級以上設(shè)防城鎮(zhèn)的設(shè)計地震分組均為第一組。
　　岱山、嵊泗、舟山（2個市轄區(qū)）抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本地震加速度為0.10g。
　　杭州（6個市轄區(qū)）、寧波（5個市轄區(qū)），湖州、嘉興（2個市轄區(qū)）、溫州（3個市轄區(qū)）、紹興、紹興縣、長興、安吉、臨安、奉化、鄞縣、象山、德清、嘉善、平湖、海鹽、桐鄉(xiāng)、余杭、海寧、蕭山、上虞、慈溪、余姚、瑞安、富陽、平陽、蒼南、樂清、永嘉、泰順、景寧、云和、慶元、洞頭抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地震加速度為0.05g。
　　建筑重要性分類、抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)、抗震設(shè)防目標(biāo)
　　1．建筑物重要性分類
　　從抗震防災(zāi)的角度，根據(jù)建筑物使用功能的重要性，按其受地震破壞時產(chǎn)生的后果嚴(yán)重程度，國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011?2001)（以下簡稱為《抗震規(guī)范》），將建筑物分為甲、乙、丙、丁四類。具體劃分按國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223的規(guī)定采用。
　　2．抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)
　　所謂建筑抗震設(shè)防是對建筑物進(jìn)行抗震設(shè)計，包括地震作用、抗震承載力計算和采取抗震措施，以達(dá)到抗震的效果。
　　建筑物的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是衡量抗震設(shè)防要求的尺度，它是指各類工程按照規(guī)定的可靠性要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平所統(tǒng)一確定的抗震技術(shù)要求。它的依據(jù)是抗震設(shè)防烈度。抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表1.1的規(guī)定。
　　建筑抗震設(shè)防分類
設(shè) 防 分 類
甲類 重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑
乙類 地震時使用功能不能中斷需盡快恢復(fù)的建筑
丙類 除甲、乙、丁類以外的一般建筑
丁類 抗震次要建筑
地 震 作 用 甲類 按地震安全性評價結(jié)果確定
乙類 應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求
丙類 應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求
丁類 一般情況下仍應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求甲類 當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6~8度時，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高1度的要求，當(dāng)為9度時，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求
 乙類  一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6~8度時，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求，當(dāng)為9度時，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求，對較小的乙類建筑**，當(dāng)其結(jié)構(gòu)改用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型時，應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震措施
丙類 應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求
丁類 應(yīng)允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低，但抗震設(shè)防烈度為6度時不應(yīng)降低
　　注：1、抗震措施指除結(jié)構(gòu)地震作用計算和抗力計算以外的抗震設(shè)計內(nèi)容，包括抗震構(gòu)造措施；抗震構(gòu)造措施指一般不需計算而對結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分必須采取的各種細(xì)部要求。
　　2、較小的乙類建筑指工礦企業(yè)的變電所、變壓站、水泵房以及城市供水水源的泵房等當(dāng)為丙類建筑時，一般可采用磚混結(jié)構(gòu)，當(dāng)為乙類建筑時，若改用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)，則可按本地區(qū)設(shè)防烈度的規(guī)定采取抗震措施。
　　抗震設(shè)防烈度為6度時，除規(guī)范有具體規(guī)定外，對乙、丙、丁類建筑可不作地震作用計算。
　　3．抗震設(shè)防目標(biāo)
　　《抗震規(guī)范》規(guī)定以“三個水準(zhǔn)”來表達(dá)抗震設(shè)防目標(biāo)，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。
　　第一水準(zhǔn)：當(dāng)遭受到多遇的低于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震（小震）影響時，建筑一般應(yīng)不受損壞或不需修理仍能繼續(xù)使用。
　　第二水準(zhǔn)：當(dāng)遭受本地區(qū)設(shè)防烈度的地震（中震）影響時，建筑可能有一定的損壞，經(jīng)一般修理和不需修理仍能繼續(xù)使用。
　　第三水準(zhǔn)：當(dāng)遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震（大震）影響時，不致倒塌或發(fā)生不危及生命的嚴(yán)重破壞。
　　規(guī)范采用兩階段設(shè)計來實現(xiàn)上述目標(biāo)的。
　　第一階段設(shè)計：按第一水準(zhǔn)（小震）的地震動參數(shù)計算結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)并與其他荷載效應(yīng)的基本組合，進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面承載力驗算和彈性變形驗算，同時采取相應(yīng)的構(gòu)造措施，這樣既滿足第一水準(zhǔn)“不壞”的設(shè)防要求和第二水準(zhǔn)“損壞可修”的設(shè)防要求。
　　第二階段設(shè)計：對于地震時易倒塌的結(jié)構(gòu)、有明顯薄弱層的不規(guī)則結(jié)構(gòu)以及特殊要求的建筑結(jié)構(gòu)，還應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的薄弱部位的彈塑性層間變形驗算并采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施，實現(xiàn)第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求。