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建筑结构抗震与防灾 华南理工大学 土木工程系 课程简介 第一章 概 论 灾害的类型 自然灾害的危害 防灾减灾系统 土木工程防灾减灾 1.1 灾害的类型 灾害的含义 灾害 是指那些由于自然的、人为的或人与自然的原因，对人类的生存和社会发展造成损害的各种现象。 灾害是事物运动、变化、发展的一种极端的表现形式，其特点是损害人类的利益、威胁人类的生存和持续发展。 地震、热带风暴（飓风、台风）、洪涝、雷暴与龙卷风、雪暴、火山爆发、滑坡、泥石流、潮汐与海啸 灾害的类型 自然灾害：给人类生存和发展带来各种祸害的自然现象。 1.1 灾害的类型 从过程特性看 自然灾害 1.2 自然灾害的危害 主要表现在三个方面： 危及人类的生命和健康 造成严重经济损失 破坏资源和环境，威胁国民经济的可持续发展 1.3 防灾减灾系统 防灾减灾系统是一个由多种减灾措施组成的有机整体： 灾害监测： 灾害预报： 防灾： 抗灾： 救灾 灾后重建与恢复生产 1.4 土木工程防灾减灾 土木工程防灾减灾的主要内容： 土木工程规划性防灾 工程性防灾 工程结构抗灾 工程技术减灾 工程结构在灾后的检测与加固 关于防灾减灾工程及防护工程专业 防灾减灾工程及防护工程学科是土木工程学科中的交叉学科，其核心内容为抗震、抗风、抗火和抗爆工程及灾后修复与加固等。 关于防灾减灾工程及防护工程专业 防灾减灾工程及防护工程实质上是研究“结构工程”学科中的抗灾防灾问题，与“结构工程”内容交叉、相互促进，其研究的内容大多为结构工程中的前沿科学问题。 主要研究领域为工程结构防灾减灾（包括抗震、抗风、抗火等）理论及应用技术的研究。包括：工程结构在地震（风、火）等荷载作用下的破坏机理及抗灾设计对策；新型抗震材料和抗震结构体系；特殊和复杂高层建筑结构抗灾设计理论与应用等。 其中，抗震领域的研究范围最广，研究方向最多。 第二章 结构抗震基本知识 地震的类型及成因 地震的基本概念 地震震害 工程结构的抗震设防 抗震设计的基本要求 科学界多年的研究成果形成了一门学科——地震工程学。它包含工程地震和结构抗震两方面内容。 工程地震主要研究：地震危险性分析、地震区划、潜在震源区地震活动规律、地震动工程参数的选择及估计等。 结构抗震主要研究：建筑场地动力性能与抗震设计关系、构件与结构动力特性、结构动力破坏机制、结构地震反应分析理论与抗震设计方法等。 2.1 地震的类型及成因 地球的构造 地震的类型及成因 火山地震 由于火山作用，如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震，这类地震只占全世界地震的7%左右。 1914年日本鹿儿岛海湾东面的樱岛火山爆发，产生的震动相当于一个6.7级地震，喷发的大量海底熔岩流使火山与陆地相连。 塌陷地震 由于地下水溶解可溶性岩石，或由于地下采矿形成的巨大空洞，造成地层崩塌陷落而引发的地震，称为陷落地裂。 这类地震次数少，约占地震总数的3%左右，震级也都比较小。 诱发地震 在特定的地区因某种地壳外界因素诱发而引起的地震，称为诱发地震。 如工业爆破、地下核爆炸造成的振动。 大陨石冲击地面可能引起陨石冲击地震。 在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力，有时也会诱发地震。 世界上自20世纪30年代以来，有40多个国家与地区约有百余座水库诱发了地震; 其中有4座大型水库诱发了大于6.0级以上的地震，占水库诱发地震总数的3.6%。 最大一次地震是印度柯依纳水库1961年12月10日发生的6.5级地震。 我国发生水库诱发地震20余例，最大一次为1962年3月19日04时18分53秒新丰江水库诱发6.1级地震。 新丰江水库诱发地震 水库于1959年10月20日开始蓄水，同年11月记录到地震活动。1960年5月当水位蓄至81米时，发生了3~4次地震活动，震级Ms=3.1。同年7月18日水位达到90米时，记录到Ms=4.3的地震活动，震中烈度（Mercalli Scale）估计为5度。1962年3月19日水库水位110.5米时发生了震级为M=6.1的强震，震中在坝下游1.1公里处，震源深度约为5公里，震中烈度约为8度。这次地震，在13～18号坝段高程108米附近产生了长达82米的上下游贯穿性裂缝。2，5，10号坝段，在同一高程附近也出现了不连续的水平裂缝。 新丰江水库诱发地震 由于新丰江水库诱发地震的发生，中国对诱发地震开展了综合性的科学研究，包括1961~1973年3次大坝原型震动试验，以及1981年对新丰江大坝头部抗震稳定问题的模型试验和非线性计算分析。从1961年3月起到1967年止，对新丰江大坝做了两期工程加固，对支墩间空腔部分填实，并在坝趾加浇戗台，最后达到设计烈度9.5度和百年一遇洪水位110米相组合的