下载文档原格式
一、实验目的1. 了解工程地震的基本原理和实验方法；2. 掌握地震波在介质中传播的特性；3. 学习地震观测数据的处理和分析方法；4. 培养团队合作精神和实验操作技能。
二、实验原理地震是指地球内部能量积累到一定程度后，突然释放而引起的地面震动。
地震波是地震过程中传播的振动，可分为纵波（P波）和横波（S波）。
本实验主要研究P 波和S波在介质中传播的特性。
三、实验仪器与设备1. 地震仪：用于观测地震波；2. 信号发生器：产生模拟地震波；3. 传感器：检测地震波；4. 数据采集系统：记录地震波数据；5. 电脑：用于数据分析和处理。
四、实验步骤1. 实验准备：将地震仪、信号发生器、传感器、数据采集系统等设备连接好，确保各设备工作正常。
2. 产生模拟地震波：通过信号发生器产生模拟地震波，控制模拟地震波的频率、振幅和持续时间。
3. 检测地震波：将传感器放置在实验场地，检测模拟地震波。
4. 数据采集：启动数据采集系统，记录地震波数据。
5. 数据分析：对采集到的地震波数据进行处理和分析，研究地震波在介质中传播的特性。
6. 实验总结：对实验结果进行分析，总结实验结论。
五、实验结果与分析1. 实验数据采集：通过数据采集系统，成功采集到模拟地震波数据。
2. 数据处理：对采集到的地震波数据进行滤波、去噪等处理，提取有效信息。
3. 实验结果分析：（1）地震波在介质中传播的速度：通过分析地震波传播时间，计算地震波在介质中的传播速度。
实验结果表明，地震波在固体介质中的传播速度大于在液体和气体中的传播速度。
（2）地震波在介质中的衰减：通过分析地震波振幅随距离的变化，研究地震波在介质中的衰减规律。
实验结果表明，地震波在传播过程中振幅逐渐减小，衰减程度与介质性质、地震波频率等因素有关。
（3）地震波在介质中的反射和折射：通过分析地震波传播路径，研究地震波在介质界面处的反射和折射现象。
实验结果表明，地震波在介质界面处会发生反射和折射，反射和折射角与介质性质、地震波入射角等因素有关。
土壤动力学和地震工程土壤动力学和地震工程是研究土壤在地震作用下的动力学响应以及应对地震灾害的工程学科。
土壤动力学研究土壤在地震波作用下的应力、应变和变形等动力响应规律，为地震灾害防治提供理论依据；而地震工程则以土壤动力学为基础，研究地震对工程结构的影响及其防护措施。
土壤是地壳的组成部分之一，承载着地上建筑物和工程设施的重量，因此土壤的动力学性质对地震灾害的发生和扩大具有重要影响。
在地震波传播过程中，波动通过土壤介质引起土壤的震动，土壤的应力和应变随之产生变化。
土壤动力学研究的核心问题就是如何描述土壤在地震波作用下的变形和破坏行为。
土壤动力学研究中的一个重要问题是地震波传播过程中的波动特性。
地震波可以分为P波、S波和表面波等不同类型，它们在土壤中传播的速度和振动特征各不相同。
通过观测和分析地震波的传播特性，可以对地震波的传播路径和传播速度进行预测，为地震工程的设计提供依据。
土壤动力学研究的另一个重要问题是土壤的动力响应特性。
土壤在地震波作用下会发生应力和应变的变化，这些变化会引起土壤的变形和破坏。
土壤的动力响应特性通过试验和数值模拟等手段进行研究，包括土壤的动力特性、振动特性和稳定性等方面。
研究土壤的动力响应特性可以为地震工程的设计和抗震设防提供依据，减少地震灾害对土壤和工程结构的破坏。
地震工程是以土壤动力学为基础的工程学科，研究地震对工程结构的影响以及相应的防护措施。
地震对工程结构的影响主要包括地震力的作用和地震波的传播。
地震力是指地震波对建筑物和工程设施产生的作用力，它可以通过地震动力学分析来计算和评估。
地震波的传播是指地震波从震源传播到建筑物和工程设施的过程，它可以通过地震波传播路径和传播速度来研究。
在地震工程中，为了减少地震灾害对工程结构的破坏，需要采取一系列的防护措施。
这些措施包括抗震设计、抗震加固和抗震监测等。
抗震设计是指根据土壤动力学研究的结果，对工程结构进行合理的设计，使其在地震作用下具有一定的抗震能力。
地震工程与灾害防治技术地震是一种常见的自然灾害，给人们的生命和财产安全造成了巨大的威胁。
因此，地震工程和灾害防治技术的发展变得尤为重要。
本文将从地震工程和灾害防治技术两个方面来谈论，希望可以提供一些有用的信息和建议。
一、地震工程地震工程是一门研究地震对工程建筑物的影响，以及如何设计和构建能够抵御地震的建筑物的学科。
它的目标是降低地震对建筑物和人员的损害。
地震工程的研究内容主要包括：抗震设计、抗震结构、地震加速度记录与分析等。
首先，抗震设计是地震工程的核心内容之一。
建筑物的抗震设计需要根据地震的特征和建筑物的使用要求，确定合理的设计参数和结构形式。
目前，常用的抗震设计方法包括等效静力设计法、响应谱法和时程分析法等，这些方法可以有效地提高建筑物的抗震能力。
其次，抗震结构的设计和建造也是地震工程的重要内容。
在地震发生时，建筑物需要能够承受地震引起的水平地震力和垂直地震力。
因此，抗震结构的设计需要考虑结构的刚度、强度和稳定性等因素。
同时，建筑材料的选择和施工工艺的控制也是确保抗震结构安全的重要环节。
最后，地震加速度记录与分析也是地震工程研究的重要内容。
地震加速度记录的目的是收集地震发生时的地面运动数据，以评估地震对建筑物的影响。
而地震加速度分析则是根据地震加速度记录数据，通过计算和模拟地震过程，评估建筑物的抗震性能。
通过这些分析，可以预测地震发生时建筑物的变形和破坏情况，以及优化设计参数。
二、灾害防治技术灾害防治技术是指采取一系列措施，减少和预防灾害对人类生命和财产的危害，并提高社会抗灾能力的技术手段。
在地震方面，灾害防治技术主要包括：地震预警系统、建筑物加固、应急救援和灾后重建等。
首先，地震预警系统是灾害防治技术中的一项重要措施。
地震预警系统可以通过监测地震波的传播速度和波形，提前数秒至几十秒发出预警信号，让人们有足够的时间采取避灾措施。
目前，世界上已经有一些成熟的地震预警系统，如日本的“骑士”系统和美国的“ShakeAlert”系统。
地震学课程
摘要：
1.介绍地震学
2.地震学的研究内容
3.地震学的应用领域
4.地震学课程的学习要求
5.地震学课程的重要性
正文：
地震学是一门研究地震的学科，它涉及到地震的成因、地震波的传播、地震的破坏性以及如何预测和防御地震等方面。
地震学不仅仅是一个学术领域，也是一门实践性很强的学科，它旨在通过科学的方法来保护人类的生命和财产安全。
地震学的研究内容非常丰富，包括地震的成因、地震波的传播、地震的破坏性以及如何预测和防御地震等方面。
其中，地震的成因是地震学研究的重点之一，它涉及到地壳构造、地壳运动、地震波的传播等多个方面。
地震波的传播也是地震学研究的重要内容，它涉及到地震波的类型、地震波的传播速度以及地震波的破坏性等方面。
地震学的应用领域非常广泛，包括地震预测、地震防御、地震灾害评估、地震地质勘探等方面。
地震预测是地震学应用的重点之一，它旨在通过科学的方法来预测地震的发生时间和地点，从而减少地震对人类的破坏。
地震防御是地震学应用的另一个重要方面，它旨在通过科学的方法来防御地震的破坏，包括地震预警系统、地震应急预案、地震工程设计等方面。
地震学课程的学习要求比较高，需要学生具备扎实的数学、物理和地质学基础。
地震学课程主要包括地震学原理、地震波理论、地震地质学、地震工程学等方面的内容。
学生需要通过课堂学习、实验练习、野外实习等方式来掌握这些内容。
地震学课程的重要性不言而喻，它是预测和防御地震灾害的重要工具。
土木工程与地震专业引言土木工程与地震专业是土木工程学科中的一个重要分支，主要研究地震对建筑物、桥梁、隧道、堤坝等土木工程结构的影响，以及如何通过合理的设计和施工措施来提高工程结构的地震抗震性能。
本文将从土木工程与地震专业的重要性、专业的学习内容、职业发展前景等方面展开介绍。
重要性地震是一种自然灾害，对人类社会造成巨大的损失。
在地震活跃区，建筑物及其他土木工程结构的地震抗震性能直接关系到人们的生命财产安全。
土木工程与地震专业的研究和应用能够减少地震灾害对人类社会的破坏，保障人们的生命财产安全。
因此，土木工程与地震专业在现代社会中具有重要的意义和作用。
学习内容土木工程与地震专业的学习内容包括地震学基础知识、结构动力学、地震工程学、抗震设计理论与方法等。
学生需要学习地震的发生机理、震源特征和地震波传播规律，了解地震对土木工程结构的作用机理。
同时，还需要学习土木工程结构的动力学行为和响应特征，掌握地震工程学中的抗震设计原理和方法。
在学习过程中，学生需要参与一些实践项目，例如进行地震响应试验、利用计算机模拟地震波传播和结构响应等，从而掌握实际工程中地震波对结构的影响。
通过这些学习，学生能够掌握土木工程与地震专业所需的理论知识和实践技能。
职业发展前景随着地震灾害频发，对于具备土木工程与地震专业背景的人才需求越来越大。
毕业生可以在工程咨询公司、工程设计院、施工单位、地震监测机构等单位就业。
他们可以参与抗震设计、地震监测、工程施工等工作，发挥自己专业知识和技能。
此外，随着国家地震监测能力的提升和地震预警系统的建立，土木工程与地震专业的人才还可以从事地震监测预警系统的研究和应用。
这是一项具有前瞻性和挑战性的工作，在地震预警技术领域有着广阔的发展前景。
结论土木工程与地震专业在现代社会中具有重要的意义和作用。
通过学习土木工程与地震专业，学生可以掌握地震的基础知识和地震工程学的理论与方法，为提高土木工程结构的地震抗震能力提供技术支持。
地震工程中的土体动力学分析地震工程是研究地震对土壤和工程结构产生的影响，并采取相应的措施来减轻地震对工程的破坏的一门学科。
土体动力学分析是地震工程研究中的重要内容之一，它主要研究地震作用下土体的动力响应，包括地震波的传播、土体的动力参数确定、土体的动力响应分析等。
一、地震波的特征及传播地震波是地震能量在地球中传播的结果。
根据地震波的传播介质不同，可以将地震波分为纵波、横波和表面波。
纵波是沿介质传播的压缩波，横波是垂直于传播方向的剪切波，而表面波则是分布在介质表面的波动。
地震波在地层中的传播会产生一系列的运动效应，如反射、折射、衍射等。
地震波传播的特征对土体的动力响应有着重要影响，因此准确地估计地震波在土体中的传播特性是土体动力学分析的重要前提。
二、土体动力参数的确定土体的动力参数是指描述土体对地震波作用下的响应特性的一组参数，包括波速、阻尼比、刚度等。
准确地确定土体的动力参数对于地震工程设计具有重要意义。
波速是土体动力学分析的重要参数之一。
一般来说，地震波传播速度和土壤的物理性质有关，土壤的密度、孔隙比、饱和度等都会对波速产生影响。
在土体动力学分析中，通常使用地震波传播速度来描述土体对地震波的传播情况。
阻尼比是描述土体对振动能量耗散的指标。
在地震波作用下，土体的阻尼会影响振动的持续时间和振幅的衰减程度。
因此，准确地确定土体的阻尼比对于地震工程设计具有重要的意义。
刚度是土体对应力或应变的响应特性。
在地震波的作用下，土体的刚度会发生变化，不同振动频率下的刚度值也会不同。
在土体动力学分析中，需要准确地确定土体在不同频率下的刚度曲线，以评估土体对地震波的动态响应。
三、土体动力响应分析土体动力响应分析是地震工程中的核心内容之一。
它主要研究地震波作用下土体的振动响应，以评估工程结构在地震作用下的稳定性和安全性。
土体动力响应分析通常可采用数值模拟方法进行，如有限元法、边界元法等。
在进行数值模拟之前，需要准确地确定土体的动力参数，并根据实际情况设定合理的地震波输入条件。
工程力学在地震工程中的应用地震是一种自然灾害，它对建筑物和结构物的稳定性和安全性带来了极大的威胁。
为了减少地震对建筑物的破坏程度，工程力学在地震工程中发挥着至关重要的作用。
本文将探讨工程力学在地震工程中的应用，并介绍一些常用的分析方法和技术。
1. 地震力分析地震力是导致建筑物和结构物发生变形和破坏的主要原因之一。
工程力学通过地震力的计算和分析，可以确定建筑物和结构物在地震作用下的受力情况。
地震力分析通常包括静力分析和动力分析两种方法。
静力分析是利用牛顿力学原理，根据建筑物和结构物的几何形状、质量和刚度等参数，计算地震力的大小和作用点位置。
动力分析则是基于动力学原理，考虑建筑物和结构物的动态响应，通过求解结构的自振频率、模态形态和阻尼比等相关参数，计算地震作用下的结构响应。
2. 结构抗震设计工程力学在地震工程中也广泛应用于结构抗震设计。
结构抗震设计旨在通过合理的结构设计和强度优化，使建筑物和结构物在地震作用下保持足够的稳定性和安全性。
工程力学通过分析结构的受力情况、变形特性和结构性能等参数，为结构抗震设计提供重要的依据。
在结构抗震设计中，工程力学常用的方法包括静弹性分析、弹塑性分析和非线性分析等。
3. 结构地震响应分析为了评估结构在地震作用下的响应性能，工程力学提供了一系列分析方法。
通过结构地震响应分析，可以计算出结构在地震中的振动频率、振型形态、加速度、速度、位移等数据。
这些数据对于评估结构的稳定性和安全性至关重要。
工程力学的地震响应分析方法包括模态分析、时程分析和频谱分析等。
模态分析基于结构的振型、频率和阻尼比等参数，可以计算出结构的振动特性。
时程分析则是根据输入地震波的时程曲线，模拟结构的地震响应。
频谱分析则是基于结构的振动频谱，用于求解结构的最大响应。
4. 基础动力响应分析除了对建筑物和结构物的地震响应进行分析，工程力学还可以用于基础动力响应分析。
建筑物和结构物的基础是其受力和变形的重要支撑点，工程力学可以通过分析基础的受力和变形情况，评估基础的稳定性和安全性。
地震方面的概论书籍
以下是一些关于地震方面的概论书籍：
1. 《地震学导论》（霍尔）、《地震学》（理查德斯、麦克希兰）：这些书籍是地震学入门的经典教材，涵盖了地震学的基本概念、地震波的传播、地震监测与仪器、地震地质等内容。
2. 《地震和地壳运动》（斯坦利）：详细介绍了地震的形成机制、震源、震源参数，以及地震活动与地壳运动的关系。
3. 《地震工程学概论》（库雷克）：介绍了地震对建筑物和基础设施的影响，阐述了地震工程学中的基本原理和设计方法。
4. 《地震预测：科学与社会》（莫戈尔、康特兹）：探讨了地震预测的科学性、可行性，以及这一领域的社会影响和挑战。
5. 《活动断层与地震危险性评估》（沃尔斯顿）：介绍了活动断层的性质、分类以及对地震危险性评估的重要性，是地震地质学领域的经典著作。
6. 《震源机制及其应用》（伍兆龙）：系统介绍了地震的震源机制，以及如何应用震源机制研究构造活动和地震预测。
这些书籍涵盖了地震学、地震工程学和地震地质学等多个方面的知识，对于对地震感兴趣的读者来说，是很好的入门和深入学习的资料。
地震工程与工程振动 -回复
地震工程是研究地震对建筑物和基础设施的影响，并开发出相应的设计方法和技术，以保障建筑物和结构在地震中的安全性。
地震工程主要涉及以下几个方面：
1. 地震勘测：通过运用地震学理论和地震学仪器设备，对地质构造和地震活动进行调查和分析，确定地震活动性质和势能，为地震工程提供基础数据。
2. 地震响应分析：通过数值模拟等方法，计算建筑物和结构在地震激励下的受力和响应，评估其抗震性能。
3. 抗震设计：根据地震响应分析的结果，对建筑物和结构进行抗震设计，包括选定合适的材料、结构形式和抗震设计参数。
4. 抗震改造：对现有建筑物和结构进行抗震改造，提高其抗震能力，减少地震灾害造成的损失。
工程振动是指由于机械设备、交通运输等人为因素引起的振动现象。
对于工程振动，主要需要考虑以下几个方面：
1. 振动评估：通过实测或数值模拟的方法，对工程振动进行评估，包括振动强度、频率、振动对周围环境的影响等。
2. 振动控制：采取相应的措施减少或控制工程振动，包括改变工程结构、使用隔振设备、调整施工方法等。
3. 振动监测：对工程振动进行实时监测，及时掌握振动情况，以便采取相应的措施。
地震工程与工程振动有着一定的联系和关联，地震工程主要关注地震引起的振动，而工程振动主要关注人为因素引起的振动，但在实际工程中，也有可能需要考虑地震和人为振动叠加的情况，从而综合考虑地震工程和工程振动的影响。
第一章地震工程学概论一、选择题1、建筑抗震设防烈度是根据下列哪一项确定：[C]A. 多于地震烈度B.罕遇地震烈度C. 基本地震烈度D. 震级2、下列哪些为抗震概念设计的范畴？[ABCE]A.房屋的高宽比限制；B. 抗震结构体系的确定；C.保证女儿墙与主体结构的连接；D.构件截面尺寸的确疋；E.选择有利场地。
3、下列设防烈度的说法中，哪条是不正确的？[D]A.设防烈度并非是基本烈度;B.设防烈度大都是基本烈度；C. 设防烈度是该地区今后一段时间内，可能遭受的最大的地震产生的烈度；D. 设防烈度不能根据建筑物的重要性随意提高。
4、通常生命线系统的建筑，包括医疗、广播、通信、交通、供电、供气、消防、粮食等建筑，在抗震规范中列为下列何种？[B]A.甲类建筑B. 乙类建筑C. 丙类建筑D. 丁类建筑5、延性结构的设计原则为[B]A. 小震不坏，大震不倒；B. 强柱弱梁，强剪弱弯，强节点、强锚固；C. 进行弹性地震反应时程分析，发现承载力不足时，修改截面配筋；D. 进行弹塑性地震反应时程分析，发现薄弱层、薄弱构件时进行设计。
二、填空题1、世界上主要地震带分别为环太平洋地震带和欧亚地震带。
2、工程抗震设防的基本原则可以概括小震不坏、中震可修、大震不倒。
3、建筑应根据其使用功能的重要性分为四个抗震设防类别，这些类别是甲、乙、丙、丁。
4、《建筑抗震设计规范》适用的抗震设防烈度的范围是6、7、8、9度。
5、地震波在地球内部以体波的形式传播，它又可以分为纵波和横波。
&在设防烈度为6度时，除规范有具体规定外，对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。
7、对甲类建筑的地震作用值应按地震安全性评价结果确定。
8、地震动的三要素为最大加速度、频谱成分和持续时间。
、名词解释震级：反映一次地震本身大小的等级，用M表示log A ，式中A表示标准地震仪距震中100k m纪录的最大水平地动位移，单位为微米。
地震烈度：度量某一地区地面和建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。
地震工程学导论一、简答题1.地震按成因可划分为？构造地震、火山地震、塌陷地震、水库地震、人工地震。
2.全球有哪几条主要的地震带？环太平洋地震带，地中海-喜马拉雅地震带也称欧亚地震带，大洋中脊地震带也称海岭地震带。
3.体波有哪几种主要类型？引起的传播介质颗粒的运动方式是怎样的？体波包括纵波和横波，面波包括瑞利波和勒夫波。
纵波运动时，介质颗粒的振动方向与波传播方向一致；横波运动时，介质颗粒的振动方向与波传播方向垂直。
4.断层的运动机制主要有哪几种类型？走滑断层，有时也叫横推断层，指断层两侧岩石平行于断层走向彼此相对水平滑移。
倾滑断层，断层的一侧相对于另一侧上下运动，其运动基本平行于断面倾向。
倾滑断层可划分为两个亚类：正断层，指倾滑断层中倾斜断面上部的岩石相对于下部的岩石向下运动；逆断层，倾斜断面上部的岩石相对于下部的岩石向上运动。
5.结构抗震设计理论的发展有哪几个关键阶段？结构抗震设计理论的发展经历过静力理论阶段、反应谱理论阶段、动力理论阶段。
6.什么是地震动？地震动三要素是什么？地震动，是由震源释放出来的地震波引起的地表附近土层的振动。
地震动的三要素分别是振幅、持时和频谱。
7.什么叫地震烈度？地震烈度指某一地区的地面和各人工建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。
8.抗震设防三水准目标是什么？三水准目标：小震不坏、中震易修、大震不倒。
当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损害或不需修理仍可继续使用。
当遭受相当于本地区设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，但经一般修理即可恢复正常使用。
当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏。
9.根据震源深度可将地震分为哪几类？5.12地震属于哪一类？按照震源的深度，可以分为浅源、中源地震和深源地震。
浅源地震：深度<70公里；中源地震：70~300公里；深源地震：>300公里。
5.12地震属于浅源地震。
从汶川地震探讨建筑抗震概念设计及其对我们的启示 交通学院 徐伟 摘要：本文介绍了建筑的抗震概念设计，分别从其基本要求、教学楼的抗震以及如何识别结构的规则性三个方面进行了分析探讨。并针对汶川大地震的发生原因和造成的经济损失, 结合工程建设和设计方面知识给出在场地选择、抗震设防、鉴定加固、抗震技术和科技投入等几方面的建议,本文也对地震高发地区如何提高农村房屋抗震能力提出了若干对策和建议，从而为今后工程设计和研究积累经验。
关键词：建筑；抗震设计；规则性；场地,工程设计，农村房屋 汶川大地震是新中国成立以来破坏性最强、涉及范围最广、救灾难度最大的一次地震, 给四川省造成直接经济损失超过1万亿元人民币。从宏观对房屋震害原因分析，一是由于强地震作用力直接导致房屋倒塌毁损，其中汉旺镇是最典型的单纯受地震作用力破坏的地区；二是由于除强地震作用力之外，大面积山体滑坡的次生灾害给房屋带来了毁灭性破坏，如北川县城山体滑坡使老城区1/3 几乎被埋没，新城区将近1/4埋没；三是地基液化，部分地区座落在河滩松散的堆积物上，地震发生后，引起强烈的砂土液化，比较典型的是映秀镇；四是地表开裂或隆起，发生在地震中心区域或临近断裂带区域，如北川县。通过对震灾的反思，普遍认为，最关键的问题，就是要高度重视建筑抗震概念设计。同时，这次地震也给我们的地震工程学带来许多启示。
1 对建筑抗震概念设计的理解 建筑抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等所形成的设计基本原则和设计思想。《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)[1]把建筑抗震概念设计作为必须执行的强制性标准条文，同时还对建筑方案的各种不规则性，分别给出了处理对策。针对超限高层建筑，建设部建质[2006]220号文“超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点”的第11 条(以下简称超限高层审查技术要求)，提出了建筑结构抗震概念设计应符合的要求。(1)超高时建筑结构规则性的要求应从严掌握，明确竖向不规则和水平不规则的程度，避免过大的地震扭转效应。(2)结构布置、防震缝设置、转换层和水平加强层的处理、薄弱层和薄弱部位、主楼与群房共同工作等妥善设计。(3)结构的总体刚度应适当，变形特征应合理；楼层最大层间位移和扭转位移比符合规范、规程要求。(4)混合结构工程、钢支撑框架结构的钢框架，其重要连接构造应使整体结构能形成多道抗侧力体系。(5)多塔、连体、错层、带转换层、带加强层等复杂体型的结构，应尽量减少不规则的类型和不规则的程度；一般不宜超过文献[2]规定的最大适用高度。(6)当几部分结构的连接薄弱时，应考虑连接部位各构件的实际构造和连接的可靠程度，必要时取结构整体计算和分开计算的不利情况，或要求某部分结构在设防烈度下保持弹性工作状态。(7)规则性要求的严格程度，可依抗震设防烈度不同有所区别。 当计算的最大水平位移、层间位移值很小时，扭转位移比的控制可略有放宽。知名结构专家李国胜[3]在他编著的“多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理算例”一书中，对结构抗震概念设计基本原则，归纳成4点：结构的简单性；结构的规则性和均匀性；结构的刚度性和抗震性；结构的整体性。
2 汶川地震房屋灾害中的经验教训 面对汶川这种山崩地裂的大震，任何一种计算模型都是苍白无力的，这时更显示出了概念设计的重要性。一个好的抗震设计，是应该在保证建筑物的整体性、延性等多重防线上下功夫，而不应该是一味地死扣地震力有多大。比如在这次地震中，破坏最严重的就是变形能力差的大空间的砖混结构(比如教学楼、医院等)和楼板整体性差的预应力空心板结构，而直到今天，预应力空心板还大行其道，有关规范也并未禁止使用。那些命悬1梁1柱1墙的建筑更是比比皆是。这些建筑用文献[1]理论计算或许会满足要求，但它在真正的地震中不堪一击。汶川地区，原是按7度抗震设防，实际地震基本烈度为9～11 度，在同样超大震作用下，有的房屋基本较好，有的虽有破坏而未倒塌，有的整体倒塌。 2.1 概念设计的重要性 凡是符合抗震概念设计要求的高层钢筋混凝土结构，如汉旺东讫办公楼13层框架结构，绵阳时代广场30层框架—核心筒结构，都基本完好。这些工程是按7度抗震设防进行设计的，经过9度地震作用的考验，在超大震作用下不倒。实践证明了按文献[1-2]进行高层钢筋混凝土结构设计是成功的，三水准抗震设防的目标是可行的。 2.2 教学楼倒塌严重，伤亡惨重 砖混结构教学楼，采用单面挑外廊的结构形式，极不利于抗震。教学楼一般为(6～7.2) m×9m的教室单面外挑出2.1 m走廊，楼面梁作用在纵墙上，在梁作用外仅加构造柱，是典型的弱柱强梁，开大窗后窗间墙断面小，在地震作用下，窗间墙是剪切破坏，引起房屋整体倒塌。因此对这种砖混结构的教学楼，应尽量避免采用单面挑出的外廊式，同时纵墙上楼面梁作用处，跨度不小于6 m 大梁的支撑构件应采用组合砌体等加强措施[1]。同时笔者认为对这些大开见房屋较多的教学楼的教室4大角、外纵墙大高洞口两侧、楼梯间，也应按文献[1]规定设构造柱。另外，在抗震地区的教学楼，也不宜采用教室大梁处为框架，又有横墙混合承重的方案。教学楼楼面的整体性很重要。在各省的房屋建筑工程抗震设防暂行管理规定中，对教学楼楼面的整体性都有相关的明确条款。这一措施对保证教学楼的抗震是有利的。教学楼宜优先采用现浇框架结构，但是单跨挑外廊的钢筋混凝土框架，仅有1道抗震防线，一旦柱子受地震破坏，就会使房屋整体倒塌。映秀镇漩口中学3层单跨挑外廊框架整体倒塌就是一个惨痛教训。结构必须有多道抗震防线，有一定数量的冗余度。台湾1999年大地震后总结经验教训，将外挑走廊外边再加1排钢筋混凝土柱成为3跨框架，同时在楼梯间和纵墙增加一些剪力墙，增强了房屋的抗震性能，值得借鉴。 2.3 提高砖混结构房屋的抗震能力的新举措 设置构造柱和圈梁，约束砖墙变形，可以有效提高抗震能力[1]。房屋4 大角是应力集中的薄弱部位，不应开角窗，且应加大构造柱的配筋，可用4Φ14纵筋。若楼梯间倒塌，造成人员无法疏散而伤亡惨重，因此，对多层砖混房屋的楼梯间应采取加强措施。在楼梯的4大角以及梯段上下端对应墙体增加4个构造柱和4大角设4个构造柱，并在墙上适当加配钢筋，使楼梯间成为应急疏散的安全岛。同 时顶层楼梯间横墙和纵墙每隔500 mm，应设2Φ6通长钢筋。伸出屋顶的楼梯间，四周设构造柱和屋顶圈梁连接，内外墙交接处应沿墙高每隔500 mm设2Φ6通长钢筋。在汶川地震灾害中，预应力空心板下坠伤人现象，引起了国内结构专家的高度关注。经过客观分析这个问题，可以知道墙体(支承预制板的)先垮了，预制板随之下坠；当上部有重物塌落时，预制板折断成散板下坠伤人。这主要是预应力空心板楼盖整体性差，板未在墙体支承处可靠连接锚固，板的拼缝未认真用细石混凝土灌缝形成抗剪键，同时冷轧带的预应力钢筋延性差，容易脆断。也可以这样理解：不能匆忙取消预制板，是墙垮才板断下坠伤人。当采用混凝土装配式楼层盖时，应从楼盖体系和构造上采取措施，确保各预制板之间连接的整体性[1]。 2.4 区别结构不规则、特别不规则、严重不规则 不规则的建筑方案应按规定采取加强措施；特别不规则的建筑方案应进行专门研究和论证，采取特别的加强措施；不应采用严重不规则的建筑方案[1]。文献[1-2,4]明确了结构不规则的类型共9种，详见表1。不规则是指超过表1中1项或2项不规则指标，但不得超过表2中的任一项规定的界限；特别不规则，指的是3项或3项以上超过表1规定的指标；或某项超过规定指标的限值较多，即超过表2任一项指标，这种结构具有明显的抗震薄弱部位，将会引起不良后果者；严重不规则，指的体型复杂，不规则指标超过了特别不规则指标的限值，即超过表2中的2项，或同时采用多塔、连体、错层、带转换层、带加层5类复杂类型中3种以上的高层建筑，具有严重的抗震薄弱环节，将会导致地震破坏的严重后果者，是强标禁止使用的，具体见表1和表2。在结构设计中，应尽量避免采用特别不规则方案，严禁采用严重不规则方案。同时具有表1 所列3项及3项以上不规则的高层建筑工程属特别不规则高层建筑。
表1 高层建筑工程不规则类型表(一) 序 不规则类型 涵 义 备 注 1 扭转不规则 考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2 GB50011-2001(3.4.2) 2 偏心布置 偏心距大于0.15 或相邻层质心相差较大 JGJ99-98(3.2.2) 3 凹凸不规则 平面凹凸尺寸大于相应边长30% GB50011-2001(3.4.2) 4 组合平面 细腰形或角部重叠型 JGJ3-2002(4.3.3) 5 楼板不连续 有效宽度小于50%，开洞面积大于30%，错层大于梁层高 该层侧向刚度小于相邻上层的70%，或小于其上相邻3 个楼层 GB50011-2001(3.4.2) 6 刚度突变 侧向刚度平均值的80% GB50011-2001(3.4.2) 7 尺寸突变 缩进大于25%，外挑大于10%和4 m JGJ3-2002(4.4.5) 8 构件间断 上下墙、柱、支撑不连续，含加强层 GB50011-2001(3.4.2) 9 承载力突变 抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一层的80% GB50011-2001(3.4.2) 表2 所列某项不规则的高层建筑工程属特别不规则的高层建筑。 表2 高层建筑工程不规则类型表(二) 序 简称 涵义 1 扭转偏大 不含裙房的楼层扭转位移比大于1.4 2 抗扭刚度弱 扭转周期比大于0.9，混合结构扭转周期比大于0.85 3 层刚度偏小 本层侧向刚度小于相邻上层的50% 4 高位转换 框支转换构建位置；7 度超过5 层，8 度超过3 层 5 厚板转换 7～9 度设防的厚板转换结构 6 塔楼偏置 单塔或多塔与大底盘的质心偏心距大于底盘相应边长20% 7 复杂连接 各部分层数、刚度、布置不同的错层或连体结构 8 多重复杂 结构同时具有转换层、加强层、错层、连体和多塔类型的2 种以上 9 单跨高层建筑 高度超过28 m 的单跨框架结构
2.5加深对地震工程知识的了解,工程建设中避开断层选择对抗震有利的建筑场地 这次巨大地震的最根本动力来源还是青藏高原和华南地块之间相对运动在断裂带上产生的能量积累和释放[ 1, 2, 4, 5] 。印度大陆向北推挤,形成了世界屋脊青藏高原,其平均海拔高度超过5000m,地下的地壳厚度达60 km ~ 70 km,比四川盆地厚40km的地壳多出20 km~ 30 km。在这种状态下,青藏高原不可能再向上升高和向下增厚,高原内部的地壳物质只能向东和向北扩展,导致高原在这两个方向上的增生。由于强硬四川盆地的阻挡,在青藏高原东部与四川盆地交界地带就形成了南起泸定和天全,北达广元和陕西勉县、长近500km、宽40 km~ 50 km、北东走向的龙门山脉。构成龙门山脉的重要岩石单元是古老的杂岩体,这种岩石抵抗破坏和断裂的强度特别大,能够积累很大的能量在瞬间释放形成强烈地震。这次地震破坏严重的地方无一例外地都坐落在断裂带上。北川县城遭到毁灭性破坏的原因有四条: 1)映秀， 北川发震断裂从整个县城通过； 2)县城附近的地震破裂位移量大,地震在这里释放的能量也大； 3)县城坐落在河滩松散堆积物之上,场地效应和地基失效使破坏加剧； 4)大量的山体滑坡和岩石崩塌使得灾害雪上加霜[8]。汶川地震发生在四川龙门山逆冲推覆断裂带上。该断裂带是青藏高原和华南地块的边界构造带,经历了长期的地质演化,具有十分复杂的地质结构和演化历史。 2.6工程设计、施工、验收必须严格执行建筑法规,加强抗震设防概念认识 这次大地震中倒塌的房屋,无抗震设防的建筑物远比抗震设防的多。这主要是: 1)某些建筑的设计不符合规范、建筑材料以次充好、施工粗制滥造, 例如部分倒塌建筑物所用的钢材和水泥不符合标准,且工程施工中经常会有未经过专业训练的人员承担； 2)建设管理部门没有严格履行审批、检查和监督职责,有的检查和监督人员收受贿赂,任凭那些不符合标准的住宅进入市场。人们普遍认为,那些惟利是图的劣质建筑承包商是罪魁祸首,而负责审批、监督建筑的政府主管部门及其官员也负有不可推卸的责任。这说明有法不依,执法不严, 再好的法律也不过是一纸空文。因此必须加强工程设计、施工、验收各环节的把关和监督机制。 抗震设防的目标是: 当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损失或者不需要修理可继续使用；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,经一般修理或者不需要修理仍然可以继续使用；当遭受高于
