第二章 抗震设计基本知识ppt课件.ppt

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1、第二章抗震设计基本知识邯郸职业技术学院第二章抗震设计基本知识本章主要内容：2.1地震基本知识2.2抗震设计基本知识2.1地震基本知识2.1.1地球的构造2.1.2地震的类型与成因2.1.3地震波、震级及地震烈度2.1.1地球的构造(a)地球内部的分层结构(b)地球构造图2.1地球构造2.1.1地球的构造地壳：平均厚度30km地球地幔：厚度2900km地核：半径3500km（1）地壳：地壳由各种不均匀的岩石组成，世界上绝大部分地震都发生在这一薄薄的地壳内。2.1.1地球的构造（2）地幔：地幔主要由

2、质地坚硬的橄榄岩组成，这种物质具有粘弹性；地幔内部物质在热状态下和不均衡压力作用下缓慢地运动着。这可能是地壳运动的根源。到目前为止，所观测到的最深的地震发生在地下700km左右处，可见地震仅发生在地球的地壳和地幔上部。（3）地核：地核是地球的核心部分，分为外核（厚2100km）和内核，其主要构成物质是镍和铁。据推测，外核可能处于液态，而内核可能是固态。2.1.2地震的类型与成因1.地震类型火山地震：由于火山爆发而引起的地震叫火山地震地震陷落地震：由于地表或地下岩层突然大规模陷落和崩塌而造成的地震

3、叫陷落地震构造地震：由于地壳运动，推挤地壳岩层使其薄弱部位发生断裂错动而引起的地震叫构造地震2.1.2地震的类型与成因2.构造地震的成因地球内部的不停运动存在巨大的能量。（图2-2），组成地壳的岩层在巨大能量作用下，不停地连续变动，不停地发生褶皱、断裂和错动，这种地壳构造状态的变动，使岩层处于复杂的地应力作用之下。地壳运动使地壳某些部位的地应力不断加强，当弹性应力的积聚超过岩石的强度极限时，岩层就会发生突然断裂和猛烈错动，从而引起振动。振动以波的形式传到地面，形成地震。由于岩层的破裂往往不是沿一

4、个平面发展，而是形成一系列裂缝组成的破碎地带，沿整个破碎地带的岩层不可能同时达到平衡，因此，在一次强烈地震（既主震）之后，岩层的变形还有不断的零星调整，从而形成一系列余震。2.1.2地震的类型与成因图2-2构造地震形成示意图2.1.2地震的类型与成因3.板块构造说地球表面的岩石由六大板块和若干小板块组成，这六大板块即欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块和南极板块。由于地幔的对流，这些板块在地幔软流层上异常缓慢而又持久地相互运动着。由于它们的边界是相互制约的，因而板块之间处于拉张、挤

5、压和剪切状态，从而产生了地应力。地球上的主要地震带就是在这些大板块的交界地区。2.1.2地震的类型与成因4.震源地层构造运动中，在断层形成的地方大量释放能量，产生剧烈振动，此处就叫震源。按震源的深浅，地震分为：①浅源地震。震源深度在70km以内，一年中全世界所有地震释放能量的约85％来自浅源地震；②中源地震。震源深度为70～300km，一年中全世界所有地震释放能量的约12％来自中源地震。③深源地震。震源深度超过300km，一年中全世界所有地震释放能量的约3％来自深源地震。5.震中震源正上方的地面

6、位置叫震中。2.1.3地震波、震级及地震烈度1.地震波(1)概念：地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量，这就是地震波。(2)分类：体波:在地球内部传播纵波横波面波:在地面附近传播的面波2.1.3地震波、震级及地震烈度图2-3体波质点震动方式2.1.3地震波、震级及地震烈度1）纵波。纵波传播过程中，其介质质点的振动方向与波的前进方向一致，纵波的周期短、振幅小。2）横波。横波传播过程中，其介质质点的振动方向与波的前进方向垂直，故又称为剪切波。横波的周期较长、振幅较大。纵波比横波传播

7、速度快。在仪器的观测记录纸上，纵波先于横波到达，故也可称波为“初波”（或称波），称横波为”次波”（或称波）。3）体波。体波在地球内部的传播速度随深度的增加而增大。2.1.3地震波、震级及地震烈度4）面波。面波是体波经地层界面多次反射形成的次生波，它包括两种形式的波，即瑞雷波（波）和洛夫波（波）。瑞雷波传播时，质点在波的传播方向和地面法线组成的平面内（平面）做椭圆形运动，而在与该平面垂直的水平方向（方向）没有振动，质点在地面上呈滚动形式[[图2-4(a）]。洛夫波传播时，质点只是在与传播方向相垂直

8、的水平方向（方向）运动，在地面上呈蛇形运动形式[（图2-4(b）]。面波振幅大、周期长，只在地表附近传播，比体波衰减慢，故能传播到很远的地方。2.1.3地震波、震级及地震烈度图2-4面波质点震动示意图2.1.3地震波、震级及地震烈度2.震级震级是表示地震本身大小的尺度。目前，国际上比较通用的是里氏震级，其原始定义是在1935年由里克特（Richter）给出，即地震震级为（2.1）式中，A是标准地震仪（指周期0.8s，阻尼系数0.8，放大倍数2800倍的地震仪）在距震中100km处记录的以微米（）