地震安全性评价课程(第1节课件

工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 第八章第八章 地震烈度、地震动衰减关系（地震烈度、地震动衰减关系（1 1） 认识来源于实践，人们对地震的认识也是如此。 在地震仪器大量开展之前，认识的实践来自人身直接感受和观察到的现象地震的宏观现象宏观现象。 宏观现象可以概括为四类： 1.1.人的感觉；（程度、多寡、官能、震动性质等）人的感觉；（程度、多寡、官能、震动性质等） 2.2.物体的反应；（震动强弱、特点）物体的反应；（震动强弱、特点） 3.3.人工结构物的损坏；（地震强弱、结构抗震性能）人工结构物的损坏；（地震强弱、结构抗震性能） 4.4.自然状态的变化。（山崩、滑坡、地裂等）自然状态的变化。（山崩、滑坡、地裂等） 第八章第八章 地震烈度、地震动衰减关系（地震烈度、地震动衰减关系（1 1） 概 念：地震震级是表示地震大小的量度，它与震源所释放 的能量能量大小有关。 Richter(1935)首先引入震级的概念，并提出用地震仪记录的水平向地震波最大位移的平均值水平向地震波最大位移的平均值来测定地震的大小。他提出的地方（里氏）震级地方（里氏）震级定义为： ML=lgB-lgB0 式中：式中：B- B- 标准地震仪（周期标准地震仪（周期0.8s0.8s，阻尼系数，阻尼系数0.80.8，静态放，静态放 大倍数大倍数28002800）在震中距）在震中距100km100km处记录到的两个水平向最大振处记录到的两个水平向最大振幅幅 的平均值）的平均值） 工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 第八章第八章 地震烈度、地震动衰减关系（地震烈度、地震动衰减关系（1 1） 标准地震仪标准地震仪是一种短周期地震仪，对于周期T0.5sT0.5s的地震动，记录逐步变小，因此只适用于记录短周期的地震动分量，也就是近震。可是，人们在大部分情况下只能记录到远震，为此，提出了面波震级面波震级MsMs，其定义如下： Ms=lgA-lgA0 式中：A-面波最大地面位移，取两水平分量矢量和的最大值。 根据我国资料，里氏震级和面波震级的经验关系为： Ms=1.13ML-1.08工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 第八章第八章 地震烈度、地震动衰减关系（地震烈度、地震动衰减关系（1 1） 地震“烈度”（Intensity）在国际上使用非常广泛，而且很早，距今已有近200年历史，直到现在还在许多国家和地区继续使用。 地震烈度地震烈度是地震时一定地点的地面震动地面震动及其影响影响的强弱程度的尺度。 地震烈度从开始就是以人们的感觉、器物的反应、建筑物的破坏以及地面的变化等宏观现象来描述的一个物理量，并一宏观烈度表作为鉴别烈度高低的标准。 烈度是地面上一定范围内的综合现象，是地面在该范围内的总量或平均值概念。 工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 第八章第八章 地震烈度、地震动衰减关系（地震烈度、地震动衰减关系（1 1） 除日本外，全世界使用的基本上都是1212等级制等级制的烈度表，所有的烈度表都是以宏观现象为指标以宏观现象为指标，虽然有的附加了地震动加速度、速度和位移，但在烈度评定中一般是不用的。 长期的实践发现： （1）1-5度的低烈度：人的感觉 ； （2）6-10度的中等烈度：结构物的破坏； （3）高于10度的烈度：地表断层现象。工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 第八章第八章 地震烈度、地震动衰减关系（地震烈度、地震动衰减关系（1 1）我国最新的地震烈度表：GB/T17742-1999GB/T17742-1999中国地震烈度表中国地震烈度表。（1）评定烈度时，1-5度以地面上人的感觉为主；6-10度以房屋震害为主；11-12 度以地表现象为主。（2）在高楼上人的感觉要比地面上人的感觉明显，应适当降低评定值。（3）表中房屋为单层或数层、未经抗震设计或未加固的砖混和砖木房屋。（4）在农村可以以自然村为单位，在城镇可以分区进行评定，面积以1km2左右为宜。（5）凡有地面强震记录资料的地方，表列物理量参考量可作为综合评定烈度和制定建设工程抗震设防要求的依据。工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 第八章第八章 地震烈度、地震动衰减关系（地震烈度、地震动衰减关系（1 1）工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 第八章第八章 地震烈度、地震动衰减关系（地震烈度、地震动衰减关系（1 1）对于烈度的不同看法：对于烈度的不同看法：（1 1）很有用；）很有用；（2 2）怀疑，否定，摒弃。）怀疑，否定，摒弃。客观来看：客观来看：（1 1）历史地震资料都是宏观烈度资料；）历史地震资料都是宏观烈度资料；（2 2）抗震设计依赖宏观震害经验；）抗震设计依赖宏观震害经验；（3 3）烈度与地震动参数并无矛盾，可以相辅为用；）烈度与地震动参数并无矛盾，可以相辅为用；（4 4）烈度便于被普通老百姓理解，有利于民间抗震；）烈度便于被普通老百姓理解，有利于民间抗震；工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 第八章第八章 地震烈度、地震动衰减关系（地震烈度、地震动衰减关系（1 1）烈度衰减规律烈度衰减规律：描述烈度烈度随震级或震中距震中距变化的关系。目的目的： （1）预测工程场地的地震烈度； （2）演绎该地区的地震动衰减关系。工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 第八章第八章 地震烈度、地震动衰减关系（地震烈度、地震动衰减关系（1 1）8.1.4.1 8.1.4.1 震中烈度与震级关系震中烈度与震级关系 I I0 0 = f( M, H )= f( M, H ) 一般假设震源深度一般假设震源深度H H不变（为什么？）不变（为什么？） 美国南加州美国南加州：M = 2/3IM = 2/3I0 0 + 1+ 1 我国：我国： M = 0.66IM = 0.66I0 0 + 0.98 + 0.98 M = 0.58I M = 0.58I0 0 + 1.5 + 1.5 M = 0.68I M = 0.68I0 0 + 1.39lgH - 1.4 + 1.39lgH - 1.4工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 第八章第八章 地震烈度、地震动衰减关系（地震烈度、地震动衰减关系（1 1）8.1.4.2 8.1.4.2 地震烈度的衰减关系地震烈度的衰减关系（1 1）圆形衰减模型）圆形衰减模型 烈度烈度I I的分布常近似呈圆形，较小地震（的分布常近似呈圆形，较小地震（6.56.5级以下）的等级以下）的等震线常常看不出什么方向性，只有大震（大于震线常常看不出什么方向性，只有大震（大于7.57.5级）的等级）的等震线才变得窄长。震线才变得窄长。 I = II = I0 0+a-bR-clg(R+R+a-bR-clg(R+R0 0)+e)+e I = a+bM-cR-dlg(R+R0)+eI = a+bM-cR-dlg(R+R0)+e工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 第八章第八章 地震烈度、地震动衰减关系（地震烈度、地震动衰减关系（1 1）8.1.4.2 8.1.4.2 地震烈度的衰减关系地震烈度的衰减关系（2 2）椭圆形衰减模型）椭圆形衰减模型 考虑长、短轴方向的不同衰减。常用于中国的西部，特别考虑长、短轴方向的不同衰减。常用于中国的西部，特别是大地震，极震区的长短轴之比可达是大地震，极震区的长短轴之比可达 10/110/1 I I1 1 = a = a1 1+b+b1 1M-cM-c1 1R-dR-d1 1lg(Rlg(R1 1+R+R0 0)+e)+e1 1 I I2 2 = a = a2 2+b+b2 2M-cM-c2 2R-dR-d2 2lg(Rlg(R2 2+R+R0 0)+e)+e2 2 满足：满足： 当当R1=R2=0R1=R2=0时时 I1=I2I1=I2 当当M M很小或很小或R1R1与与R2R2很大时很大时 I1=I2I1=I2工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 第八章第八章 地震烈度、地震动衰减关系（地震烈度、地震动衰减关系（1 1）工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 第八章第八章 地震烈度、地震动衰减关系（地震烈度、地震动衰减关系（1 1）工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹