建筑结构抗震基本知识
一. 地震基本知识
地震俗称地动,是一种具有突发性的自然现象。地震按其发生的原因,主要有火山地震、陷落地震、人工诱发地震以及构造地震。构造地震破坏作用大,影响范围广是房屋建筑抗震研究的主要对象。在建筑抗震设计中,所指的地震是由于地壳构造运动(岩层构造状态的变动)使岩层发生断裂、错动而引起的地面振动,这种地面振动称为构造地震,简称地震。
地壳深处发生岩层断裂、错动的地方称为震源。震源正上方的地面称为震中。震中附近地面运动最激烈,也是破坏最严重的地区,叫震中区或极震区。地面上某处到震源的距离叫震源距。震源至地面的距离称为震源深度。一般把震源深度小于60Km的地震称为浅源地震;60~300Km称为中源地震;大于300Km成为深源地震。中国发生的绝大部分地震均属于浅源地震。
地震波
地震引起的振动以波的形式从震源向四周传播,这种波就称为地震波。地震波按其在地壳传播的位置不同,分为体波和面波。
体波是在地球内部由震源向四周传播的波,分为纵波(P波)和横波(S波)。纵波(P波)是由震源向四周传播的压缩波,介质质点的振动方向与波的传播方向一致,引起地面垂直振动,周期短、振幅小、波速快。横波(S波)传播的是由震源向四周传播的剪切波,介质质点的振动方向与波的传播方向垂直,引起地面水平振动,周期长、振幅大、波速慢。
面波是体波经地层界面多次放射、折射形成的次生波。面波的质点振动方向比较复杂,既引起地面水平振动又引起地面垂直振动。当地震发生时,纵波首先到达,使房屋产生上下颠簸,接着横波到达,使范围产生水平摇晃,一般是当面波和横波都到达时,房屋振动最为激烈。
震级
地震的震级是衡量一次地震大小的等级,用符号M表示。地震的震级M,一般称为里氏震级。1935年由里希特首先提出了震级的定义。
当震级相差一级,地面振动振幅增加约10倍,而能量增加近32倍。一般说来,M<2的地震,人们感觉不到,称为微震;M=2~4的地震称为有感地震;M>5的地震,对建筑物就要引起不同程度的破坏,统称为破坏性地震;M>7的地震称为强烈地震或大地震;M>8的地震称为特大地震。
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