《地震工程学》ppt课件

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1、地震工程学EarthquakeEngineering李英民博士、教授65121430liyingmin@cta.cq.cn地震工程学1地震工程学概述2地震学基础知识3工程地震——地震作用与灾害4结构地震反应分析5工程抗震与结构抗震设计6几个专题1地震工程学概述1.1地震灾害简述1.2地震工程学的发展概况1.3地震工程学的研究内容1.4地震工程学的特点1.5地震工程学与相关学科的关系back1.1地震灾害简述地球与地震并存地震灾害严重地震灾害频仍抗震防灾是有效的back地震是人类所面临的最严重的自

2、然灾害之一地震灾害严重世界地震灾害严重简况世界十大自然灾害（据联合国，1947-1980）热带气旋（飓风、台风）、地震、洪涝、雷暴与龙卷风、雪暴、火山爆发、热浪、雪崩、滑坡、潮汐与海啸中国是受灾最严重的国家之一灾重：地震（7/17次5万人，4/4次20万人）分布广成灾比率高back地震灾害频仍灾害日趋频繁产生自然灾害的直接原因——自然现象产生自然灾害的结构原因——“社会”本身的弱点灾情日趋严重城市“黑洞”现象日益加剧生命线系统的脆弱近年来的五大自然灾害火山爆发、地震、风灾、陨石袭击、温室效应back静力阶段反应谱阶段动力阶段

3、1.2地震工程学的发展概况back地震动地震地质背景、强震观测、地震动特性、地震动模拟、震害分析工程结构地震反应抗震试验、理论分析抗震减灾理论抗震设计理论、结构振动控制理论、地震危险性分析、震害预测理论、防灾规划、灾害控制理论1.3地震工程学的研究内容backInputSystemOutput1.4地震工程学的特点研究基础——强震观测、震害经验与试验研究研究重点——地震作用研究热点——结构非线性与复杂地震动输入发展方向——广泛应用概率论、控制论、规划论back地震工程学与地震学地震工程学与土木工程地震工程学与社会学1.

4、5地震工程学与相关学科的关系back2地震学基础知识2.1地球内部构造2.2板块构造运动2.3地震成因和类型2.4几个有关名词2.5地震分布2.6地震观测与度量2.7地震波动理论back2.1地球内部构造几何形状与尺寸内部构造M面和G面三大圈层物理性质比重、温度、压力、etcback2.2板块构造运动板块构造运动学说六大板块欧亚大陆板块太平洋板块美洲板块非洲板块印澳板块南极板块back2.3地震成因和类型地震成因宏观背景——板块构造运动局部机制——断层说（弹性回跳说、粘滑说）地震类型按成因（构造EQ、火山EQ、

5、陷落EQ、诱发EQ）按发震位置（板边EQ、板内EQ）按震源深度（浅源EQ、中源EQ、深源EQ）按地震序列（主震余震型、震群型、单发型）back2.4几个有关名词震源震中震源深度back震源距震中距2.5地震分布世界地震带环太平洋地震带欧亚地震带中国地震环境地震构造运动背景10个地震区中国地震的基本特征back世界地震带环太平洋地震带欧亚地震带2.6地震观测与度量地震观测地震度量back2.7地震波动理论地震波类型体波（运动特点、对结构作用）纵波——压缩波——P波横波——剪切波——S波面波瑞雷波——R波乐夫波——L波地震波动理

6、论back3工程地震（地震作用）3.1地震动观测3.2震级与烈度3.3地震地面运动特性3.4地震地面运动模拟3.5地震灾害back3.1地震动观测地震动观测仪器强震观测台网强震观测的现状强震观测记录的作用back地震动观测仪器两种仪器——地震仪与强震仪仪器使用者地震强弱运转方式记录速度放大倍数记录量记录内容设置地点通频带目的地震仪地震工作者弱震连续慢高位移到时差、初相基岩窄、低频震源、介质、传播规律强震仪抗震工作者强震自动触发快低加速度全过程场地、结构宽、高低频地震动、结构振动特性拾震器放大器记录器mx’’+cx’

7、+kx=-mxg’’x’’+2EWx’+W2x=-xg’’二者不同点二者共同点运动方程——用拾震器的位移表示地面运动back强震观测台网地震动衰减台阵布设方式：线状布设在发震断层辐射线上目的：地震动衰减规律、地震传播效应举例：美国加州布设方式：布设在某区域内（上百公里）目的：巨大地区的地震动资料、场地影响举例：美国阿拉斯加布设方式：布设在潜在发震断层附近目的：近场地震动、震源机制举例：美国圣安德列斯断层台阵back布设方式：布设在建筑物不同高度处目的：结构地震反应举例：北京饭店、天津医院布设方式：布设在几十至几百米目的：地震

8、动的空间相关性举例：台湾SMART-1、SMART-2布设方式：布设在地表及地下几十-200米处目的：地震动随深度的变化、土结相互作用举例：日本区域地震动台阵断层地震动台阵结构地震动台阵地震动差动台阵地下地震动台阵强震观测的现状始于1932年美国1933年获得首次记录（美国长滩地震）60年