哈工大 地震工程课件 工程地震部分 第三章 地震烈度、烈度表和烈度评定

nullRequirements to my studentsRequirements to my studentsStudents just for s. h., read the provided materials, listen to my lecture, join the discussion, and learn from the comments. Students interested in this area, all above mentioned + read the reading materials. Students going to start their careers in this area, all above mentioned + visit Web Sites often and read more references. nullnullhttp://www.ce.berkeley.edu/ http://nisee.berkeley.edu/ http://eerc.berkeley.edu/ Very Important !nullnullEngineering Seismology (1)Engineering Seismology (1)Strong Ground Motion Intensitynull地震烈度（intensity）是地震时一定地点的地面震动强烈程度的尺度；是指该地点周围一定范围内平均水平而言 。 在同一地震的影响下，各地烈度不同；地震烈度不仅取决于地震本身的大小，同时还受震源处岩层错动的方式、震源深度、震中距离、地震波的传播介质、表土性质、地下水埋藏深度，以及建筑物的动力特性、建筑材料、设计标准、施工质量和维护情况等许多条件的综合影响。 地震烈度IntensityIntensityThe term of “seismic intensity” is used to denote severity of an earthquake at a particular place. Since it is attempted to express quantitatively such a complex phenomenon as an earthquake by a single numerical measure, there is a fundamental illogicality involved; nullWith increasing distance the severity of earthquake normally decreases. Hence, severe earthquakes would be associated with various intensity values in different localities. Earthquake intensities are assigned through the field observations of earthquake effects and it is useful quantitative information of direct utility for engineering purposes. nullEarthquake Effects - Ground ShakingNorthridge, CA 1994nullEarthquake Effects - Ground ShakingNorthridge, CA 1994nullEarthquake Effects - Ground ShakingKGO-TV News ABC-7 Loma Prieta, CA 1989nullEarthquake Effects - Ground ShakingKobe, Japan 1995nullEarthquake Effects - Ground ShakingKobe, Japan 1995null地震烈度表研究地震动强弱，首先要有作为区分标准的地震烈度表(intensity scale) 。 在还没有地震动观测仪器以前，地震动强弱的评定不得不以宏观现象为依据。起初，工作比较粗糙，烈度标准含混，各度间多无明确界限，评定不易准确。以后研究日益深入，工作渐趋细致，在大量资料的基础上，分析比较，找出规律，制订了比较明确的地震烈度表，得到了广泛的应用。 nullMMI scalenullnull1-5度：以人的感觉为主 6-10度：以房屋震害为主 10-12度：以地表现象为主 个别：10%以下 少数：10%——50% 多数：50%——70% 大多数：70%——90% 普遍：90%以上null地震烈度的评定，在低烈度时以人的感觉（I－V）和器物的反应（Ⅳ－Ⅵ）为准，在高烈度时一般以建筑物的破坏程度（Ⅵ－Ⅹ）和地面破坏（Ⅹ－Ⅻ）等定性指标加以确定。地震烈度的等级划分和强烈程度的评定标准(标度)，一般制成相应的烈度表。目前，世界大部分国家都采用12度烈度表，日本则采用7度烈度表、各国烈度表虽有差异，但有一个大致相应关系。 震害指数nullIsoseismal (line)Isoseismal (line)等震线等震线“同一次地震影响下破坏程度(或烈度)相同的各点的联线” “一次地震造成的地震烈度的分区图”更为贴切。 一般情况下，地震烈度随震中距离的增加而递减。通常等震线是封闭的，线内地区的烈度等于或高于一定烈度，线外地区的烈度低于此烈度。有烈度资料的地点愈多，分布愈密，等震线的轮廊愈明确、可靠。 nullIsoseismal line and isoseismal mapIsoseismal line and isoseismal mapContours connecting sites where the earthquake intensities were equal are called isoseismal lines. The map showing such lines is called an isoseismal map. If ground conditions from source to observation sites are of uniform characteristics and if energy releases by earthquake has an uniform radiation pattern in all directions the isoseismals will have circular shape. However, this is not the case … …等震线图的特征 等震线图的特征 假设震源为一个点，地震波辐射没有方向性，传播介质均一，且各观测点的环境条件相同，则各等震线应是环绕震中的一系列同心圆。实际情况远非如此。1）震源体有一定的长度和方向，地震波的辐射也有方向性。因此，等震线常呈椭圆形，其长轴方向与发震断裂的走向相同。这在近场等震线表现得较为明显。2）地形、松散沉积物的分布受区域构造线控制。沿构造线方向地震波的衰减率常小于垂直方向。随震中距离的增大，等震线长轴逐渐转向地区的主构造线方向，且与区域的山川、水系的走向大体一致。 null烈度异常(abnormal)烈度异常(abnormal)地形地貌条件的影响 场地土质条件的影响 地下水埋藏深度的影响 当地房屋抗震性能的差异 nullWhat Controls the Level of Shaking?Magnitude More energy released Distance Shaking decays with distance Local soils amplify the shaking地震烈度的衰减 地震烈度的衰减 烈度衰减关系(Intensity attenuation relationship)是指在一定震级条件下烈度随距离变化的规律，也就是通常所说烈度影响场。 估计一次地震的影响范围、破坏范围、损失与伤亡的分布 表达地震动的衰减特征 研究区域震源机制、地壳介质、区域发震构造 （深浅、倾斜的分析）null地震烈度衰减关系的拟合地震烈度衰减关系的拟合从等震线图采集数据 拟合公式：资料的离散性资料的离散性没有区分不同的震源类型对地震烈度衰减的影响 不同地区、不同时期的等震线图精度上有差别，例如，发生在我国东部地区的破坏性地震，由于交通条件好，村庄多，现场考察条件好，调查资料详细，勾画出的等震线范围比较客观地反映实际，形状往往不规则，多数等震线用实线表示。在西部地区，尤其西部山区，由于交通不方便，人烟稀少，野外考察有一定困难，很多等震线为推测而定，形状比较规则，但用虚线连接。 null地震烈度是依地震中人的感觉、器物的反应、房屋结构等的破坏和地面破坏等宏观现象评定的，是一种分等分级的量，“只能是定性的”，“精度不过一度而已”，“有些作者在使用上给予小于一度的数据，仅可作为参考，并无实用意义。”。根据数量化原理，地震烈度应定义为有序分类变量，就如同天气的冷、凉、暖、热一样。 换言之，从Ⅷ>Ⅶ和Ⅶ>Ⅵ可知Ⅷ>Ⅵ，但Ⅷ-Ⅶ≠Ⅶ-Ⅵ，就像破坏严重和很重的差与很重和较重的差之间并没有相等的含义一样。地震烈度衰减关系的图形表达地震烈度衰减关系的图形表达Lee & Trifunac综合等震线图 (Map of maximum observed intensity)综合等震线图 (Map of maximum observed intensity)将一个大区域历次地震的等震线资料综合在一张图上，显示各地区遭遇过的最大烈度，该图称为该地区的地震综合等震线图。它表示各地有地震记载以来所遭遇的最大地震烈度，分区所构成的轮廓显示了强地震造成破坏的空间分布。 可以为人们认识强烈地震的空间分布特征、地震活动的强度 (尤其是震级上限)与地质构造条件的关系和各地区地震影响场特征等提供重要信息，直接表达了有记载以来地震灾害分布的总体图象，对于国土规划、建设布局、制定减轻自然灾害对策等都有重要的参考价值。 nullnull对烈度的质疑对烈度的质疑多指标的综合性 分等级的宏观性（模糊性） 以后果表示原因的间接性 TAO的看法TAO的看法地震烈度是一个有序分类变量，难道用上了温度计，人们就不再用冷、暖之类的词了吗？！烈度在评定地震破坏、损失、灾害等级，指挥救灾、重建，规划国土利用、制定防灾对策等方面，还会发挥重要作用，不可替代；在 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 震害经验，制定和采取 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 构造措施、确定工程设防水准等方面，也会有重要意义。关 键关 键抗震设计（验算）用不用烈度 构造措施，要按烈度采用 强度、变形的计算依据反应谱（可以按烈度确定，也可以直接确定，但需要确保两者协调）讨论讨论烈度革命 革烈度的命nullnull震级(magnitude)，ML　（W－A　地震仪在100km处振幅（微米）的对数） MS，MS， MW lgE=11.8+1.5M 6级: 6.3☓1020(尔格) 7级: 2 ☓ 1022 8级: 6.3 ☓ 1023 地震的度量null 地方震级ML所根据的是周期为0.1~0.5s地震动，面波震级Ms是3~20 s的面波地震动，而体波震级Mb是1s左右的体波地震动。另外，不论采用什么震级，其精度都不太高，由于地震波传播途径的差异，同一地震在不同地点确定的震级常常不同，差别常达0.5左右，有时甚至超过1.0。 上述这些震级都会饱和，地球已发生的最大震级接近9.0，震级饱和的原因有二：第一，地壳的强度是有限的，地壳内的应力分布是不均匀的，一次断裂只是一小部分地壳，所以一次释放的能量是有限的；第二，震级定义是根据某一频率内的能量，这一能量不一定会随断裂长度的增加而一直增加。 而矩震级不会发生震级饱和现象。nullnullnull 断层在空间的取向由走向Strike Angle和倾角Dip Angle来决定，断层的定义则由侧伏角来表示，侧伏角定义为走向与断层面上滑动方向之间的夹角 null 当断层面两侧岩层的相对运动以沿地表断裂的走向为主时，称为走（向）滑（动）断层；以沿断层面向地下倾斜方向滑动（倾向）为主时，则称为倾（向）滑（动）断层。在倾滑断层中，若断层的上盘块体相对下盘作向下滑动时，为正断层；反之为逆断层。在走滑断层中，从空中向下看地表，若相对滑动时顺时针转时，为右旋；反之，为左旋。若断层两侧相对位移既有走向滑动又有倾向滑动，则斜向滑动断层。nullnullnullEarthquakes with magnitude less than 5 are not known to damage structures of modern construction. Only a tiny fraction of such small events has caused deaths, and the number of deaths is small except in extraordinary circumstances of extremely poor construction and faulting directly under a population center. As the magnitude grows, both the destructive capability and average number of deaths per event also grows. Events with magnitudes between 6 and 7.5 are the most commonly responsible for significant disasters. Globally, on average, there are 130 earthquakes per year with magnitude in the range 6.0-6.9, and 15 earthquakes per year with magnitude in the range 7.0-7.9. Many of these, of course, are in remote locations and have little impact. Events with magnitude over 8, of course, have immense destructive potential, but disasters caused by events of this size are less frequent because events of this magnitude fortunately occur at an average rate of only about 0.7 per year, and again some happen in remote locations. null What is Intensity? http:// www.earthquake.usgs.gov/image_glossary/ 谢谢！谢谢！The End