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工程结构抗震设计原理 陸偉東 副教授 ? ? xsoflwd@163.com ? 南京工業大學 土木工程學院 设计地震分组是新规范新提 出的概念，用以代替旧规范设计 近震、设计远震的概念。 在宏观烈度大体相同 条件下，处于大震级远离 震中的高耸建筑物的震害 比中小级震级近震中距的 情况严重的多。 设计地震分三组 对于Ⅱ类场地，第一、二、三组 的设计特征周期分别为：0.35s、0.40s、0.45s. 江苏省各地震设防地区属第一、第二、第三组均有。 6度近震 6度远震 7度近震 7度远震 1.4 设计地震分组 1.5 地震地面运动的一般特征 1.地面运动最大加速度 2.地面运动的周期 3.强震的持续时间 地面运动的一般特征可用地面运动加速度记录曲线来说明。 1.6 地震的破坏作用（震害现象） 由地震的原生现象如地震断层错动，以及地震波引起的强烈地面振动所造成的灾害。主要有： 1、地面破坏。 如地面裂缝、错动、塌陷、喷水冒砂等； 一、直接灾害： 2、建筑物与构筑物的破坏 如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等； 2、建筑物与构筑物的破坏 如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等； 2、建筑物与构筑物的破坏 如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等； 2、建筑物与构筑物的破坏 如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等； 3、山体等自然物的破坏。如山崩、滑坡等； 4、海啸。 海底地震引起的巨大海浪冲上海岸，可造成沿海地区 的破坏； 二、次生灾害： 直接灾害发生后，破坏了自然或社会原有的平衡、稳定状态，从而引发出的灾害。有时，次生灾害所造成的伤亡和损失比直接灾害还大。 1、火灾 由震后火源失控引起； 1923年日本关东地震，东京市内227处起火，33处未能扑灭造成火灾蔓，旧市区烧毁约50%；横滨市烧毁80%，死亡10万。 主要的次生灾害有：? 2、水灾。 由水坝决口或山崩拥塞河道等引起； 3、毒气泄漏。 由建筑物或装置破坏等引起； 4、瘟疫。 由震后生存环境的严重破坏而引起. 三、工程结构破坏现象 1、结构丧失整体性 　2、承重结构强度不足 　3、结构变形过大导致倒塌 　4、结构构件连接支撑失效 三、工程结构破坏现象 1、结构丧失整体性 　2、承重结构强度不足 　3、结构变形过大导致倒塌 　5、地基失效 　6、非结构构件破坏 　4、结构构件连接支撑失效 三、工程结构破坏现象 1、结构丧失整体性 　2、承重结构强度不足 　3、结构变形过大导致倒塌 1.7 抗震设防的基本要求 通过抗震设防，减轻建筑的破坏，避免人员死亡，减轻经济损失。 一、抗震设防目标及方法 1.总目标 具体通过“三水准”的抗震设防要求和“两阶段”的抗 震设计方法实现。 2.“三水准”抗震设防目标 当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时， 一般不受损坏或不需修理可继续使用。 当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时， 可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用。 当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震 影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。 简称为：“小震不坏，中震可修，大震不倒”。 3.“三水准”抗震设防是对单一水准设防的改进， 是向“性能设计”发展的重要步骤 1989年美国Loma Preita地震(7.1级），死亡65人，直接经济损失（建筑物破坏重建）80亿美元，间接经济损失150亿美元。 1994年美国Northridge地震(6.7级),伤亡不多，经济损失为200亿美元。 1995年日本阪神地震(7.2级),经济损失为1000亿美元。 1999年台湾集集地震(7.3级),经济损失为94亿美元。 单一设防目标不适合当前现代化发展要求，应研究开 发下一代性能设计规范和抗震设计方法。 4.“两阶段”抗震设计方法 第一阶段： 对绝大多数结构进行小震作用下的结构和构件承载 力验算；在此基础上对各类结构按规定要求采取抗震措施。 第二阶段： 对一些规范规定的结构进行大震作用下的弹塑性变 形验算。 有特殊要求的建筑、地震易倒塌的建筑、有明显薄弱层的建筑，不规则的建筑等 二、抗震设防范围 抗震设防烈度为6度及以上地区的所有新建建筑工程均必需进行抗震设计。 规范适用于6-9度地区抗震设计及隔震、消能减震设计。 超过9度的地区和行业有特殊要求的工业建筑按有 关专门规定执行。 三、抗震设防依据 一般情况下采用抗震设防烈度。 在一定条件下可采用抗震设防