绪论
结构震破坏原因：
地失去稳定：液化、沉陷、滑坡或断层 对策：选址与地基处置）
地震动力作用：惯性力大于抗力，大的非线性变形 （对策：抗震设计，提供足够抗力或变形能力） 结构地震破坏过程(以桥墩为例)
1）地震荷载（或惯性力）小时，结构靠强度抵御 2）地震荷载（或惯性力）稍大时，结构靠稳定的水平反复变形能力（延性）抵御
3）地震荷载（或惯性力）更大时，结构将丧失稳定的水平反复变形能力（延性），而倒塌
假设该地区年发生7级以上地震的概率为P，则 （1-p）300=0.95，求得p=0.00017096（年超概率） 则7级以上地震重现期为：Tp=1/0.00017096= 5849年
风险描述：设计基准期T 年超越概率p （重现期Tp）
若将上述的300看成设计基准期T，如取50年，另外超越概率取10%，则：
（1-p）50=0.90，求得p=0.002105(年超越概率) 则地震重现期Tp=1/0.002105=475年 地震发生问题：
未知：地震具体发生时间、地点、强度
已知：地震震级越大，重现期越长（几千年），远大于结构设计基准期（50年或100年），可以年超越概率或重现期描述。 地震破坏问题：
地震荷载较小时，为强度问题；地震荷载较大时：为稳定承载的延性（反复变形）问题 抗震设计问题：
设计强度高了，不发生地震会造成经济损失；设计强度低了，一旦发生大地震会造成很大人员伤亡及财产损失必须寻求一种平衡，使设计基准期内经济最优化： E（经济·投入）+E(经济损失)→ 最小
工程抗震对策
基本原则：追求经济与安全的平衡 基本方法：多水准多阶段抗震设计方法 建筑结构的抗震设防：概念及要求 1. 抗震设防
抗震设防：对建筑物进行抗震设计并采取一定抗震构造措施。
2.抗震设防参数
现阶段采用地震烈度作为抗震设防的量化指标。 抗震设防烈度：基本烈度
一个地区作为抗震设防依据的地震烈度，应按国家规定权限审批或颁发的文件（图件）执行。一般采用国家地震局颁发的地震区划图中规定的基本烈度（50年超越概率10%）作为抗震设防烈度。
3.抗震设防目标：
“小震不坏，中震可修，大震不倒”
(1) 在遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损或不需修理仍可继续使用；
(2) 在遭受本地区规定的设防烈度（基本烈度）的地震影响时，建筑物（包括结构和非结构部分）可能有一定损坏，但不危及人们生命和生产设备安全，经一般修理或不需修理仍可继续使用；
(3) 在遭受高于本地区设防烈度预估罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。 抗定义
抗震设计
震设防类别 抗震作用
抗震措施
甲地震破坏后对社会有较本地区设防烈度高一类严重影响，对国民经度采用
建济有巨大损失或有特筑 殊要求的建筑物 已地震中使用功能不能按本设防烈度为类中断或需迅速恢复的地区6～8度时高一建建筑物，以及地震破的设度采用，9度时筑
坏后对社会有重大影防烈可适当提高，地响，对国民经济有重度确
基基础一般不大损失的建筑物 定
提高
丙地震破坏后对社会有按本地区设防烈度采用
类一般影响，对国民经建济有一般损失的建筑筑
物，以及其他不属于甲、乙、丙、丁类的建筑物
丁地震破坏后对社会影一般设防烈度为类响轻微，对国民经济按本7～9度时可降建损失轻微，且不影响地区低一度采用，为筑
其他甲、乙、丙类建筑设防6度时可不降的建筑物
烈度低
采用
建筑结构的抗震设防：设计方法
二阶段设计法以实现3个地震水准的抗震设防要求 第一阶段设计：
第一水准小震承载力、弹性变形验算 第三水准概念设计，构造措施
对大多数结构，一般可只进行第一阶段的设计。 第二阶段设计：
第三水准大震结构弹塑性（层间）变形验算 第三水准概念设计，构造措施
对少部分结构，如有特殊要求的建筑和地震时易倒塌的结构，除了应进行第一阶段的设计外，还要进行第二阶段的设计。
注意隐含假定：满足大震要求，结构自动满足中震可修目标。
中国地震区划图简地震区划图：
给出全国范围内抗震设防确定地震作用的依据。即给出各地的基本烈度（作为设防烈度）或设计基本加速度峰值。
目前的地震区划图采用了地面加速峰值参数 包括地震动峰值区划图和特征周期区划图2张
地震动峰值区划图：50 年超越概率10 % 对应的加速度峰值，场地条件是硬土（规范中II类） 反应谱特征周期区划图：反映“近震”和“远震”的影响，总体由震级控制。震级越大，特征周期越长
反应谱特征周期区划图在“抗震规范”体现在设计地震分组上
桥梁抗震设防分类
A单跨跨径超过150m的特大桥
B单跨跨径不超过1S0m的高速公路、 一级公路上的桥梁，
单跨跨径不超过1S0m的二级公路上的特大桥、 大桥 C二级公路上的中桥、 小桥， 单跨跨径不超过150m的三、 四级公路上的特大桥、大桥
D三、四级公路上的中桥、 小桥 抗震设防标准
设院目标：采用两水平设防、两阶段设计的思想，取消综合影响系数
A E1般不受损坏或不需修可继续用 E2可发生局部轻微损伤，不需修复或经简单修复可用
B一般不受损坏或不需修复可继续使用 E1应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，E2经临时加固后可供维持应急交通使用 C
E1一般不受损坏或不需修复可继续使用 E2应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经临时加固后可供维持应急交通使用
D． E1一般不受损坏或不需修后可继续用 强度与变形验算：
E1结构在弹性范围工作无损伤 E2 延性构件：损伤、 弹塑性变形、 足够的塑性变形能力
能力保护：墩抗剪、 基础、 盖梁、 主拱圈等不损伤
地震破坏作用
人员伤亡
山河改观：地表、滑坡、液化、堰塞湖
建筑物破坏：居住建筑、办公建筑、公共建筑等
生命线工程破坏：供水、供电、煤气、交通、水利、通讯等等
次生灾害：火灾、毒气泄漏、洪水、海啸、核辐射 经济损失和社会影响
减轻地震灾害的对策
1搬离地震区2地震预测报3切断地震传播的途径4吸收并存储地震能量5工程抗震设防6 震后救援
工程抗震设防是减轻地震灾害和损失的行之有效的措施
地球构造：地核地幔地壳 板块构造运动：六大板块 地震成因：弹性回跳学说 地震发生特点： 1. 地震发生历史：
从地球形成到现在就不断地发生，形成了高山、大峡谷、大断裂带等地质地貌现象 2. 地震发生位置:
大多发生于板块边缘和板内（断层）断裂带上（中国大陆)
世界两大地震带：一是环太平洋地震带，该带基本沿着南、北美洲西海岸，经堪察加半岛、千岛群岛、日本列岛，至我国台湾省和菲律宾群岛一直到新西兰。是地球上最活跃的地震带，集中了全世界80%以上的地震，释放的地震能量占全球的75%。
二是欧亚地震带，大致从印尼西部，缅甸经我国横断山脉，喜玛拉雅山地区，经中亚细亚到地中海，又称喜玛拉雅-地中海地震带。
我国处在世界两大地震带之间，是一个地震活动较多且强烈的地区。
地震分类： 1构造地震：
岩层应力集中，岩层断裂应变能突然释放，以弹性波形式传播到地表引起振动。
2火山地震：3陷落地震：4人类活动诱发地震 地震波及类型
地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播，这就是地震波。包括体波和面波两类。 体波：在地球介质内部传播的波
(1) 纵波：由震源向外传播的疏密波，其介质质点的振动方向与波的前进方向一致。特点：周期短，振幅小。 (2) 横波：由震源向外传播的剪切波，其介质质点的振
动方向与波的前进方向垂直。特点：周期较长，振幅较大。
面波：只限于在地面附近传播的波，也就是体波经过地层界面多次反射形成的次生波。面波包括：瑞雷波和洛夫波。周期长，振幅大，比体波衰减慢，能传播到很远的地方。
地震本身描述：纵波速度最快，横波次之，面波最慢。所以人可能感觉先上下振动，后水平摇晃。因到达路径多样某特定地点的地震波类型是不定的、混合的。 地震破坏描述：地震烈度
地震三要素：时间、地点、震中＋震源深度震级
人口和城市稠密区、震源深度越浅、震级越大，则地震灾害越严重
震级：表示一次地震释放能量大小的度量。 里氏震级（1935）：
式中A是标准地震仪（周期0.8s，阻尼系数0.8，放大倍数2800倍的地震仪）在距震中100km处记录的以微米为单位的最大水平地动位移（单振幅）。 1. 震级与地震释放能量E之间存在关系：
即震级每差一级，地震释放的能量相差32倍。 2. 地震按震级大小分为：
微震2级有感地震4级5级破坏性地震7级大震8级特大地震
地震烈度：指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响 而破坏的强弱程度
1. 地震烈度反映某一区域地震破坏作用的平均评价 2. 地震烈度随着离开震中的距离衰减，震中区烈度最大，称为震中烈度
3. 地震烈度无仪器测量，依靠描述宏观现象为主，评定依据为颁布的地震烈度表
4. 震中烈度与震级为正相关关系：震中烈度＝震级＋（1－3）
桥梁震害
上部结构：自身震害、移位震害（横向纵向扭转）、碰撞震害
支座震害：盆式、板式 支座及挡块、伸缩缝破坏 下部震害:
高柔桥墩弯曲破坏、矮粗桥墩剪切破坏、混合型 桥台震害
向后倾斜、胸墙破坏、护坡垮塌
动力学：
集中质量模型
1.5 运动方程的建立 ????(????)???????????????????????????=0
????????????+????????????????????????=???????? ????+==????????????????????????
=????(????)
三个
单自由度体系：????????+????????=????(????)多自由度体系：[????]{????}+
[2.2 ????]{????单自由度体系无阻尼自由振动}={????(????)}
自由振动：结构受到扰动离开平衡位置以后， 不再受任何外力影响的振动过程。 运动方程：（先考虑无阻尼情况，能量不耗散）
????????+????????=0 扰动的表现：????|????=0=????(0) ????|????=0=????(0)
桥梁建筑抗震 复习资料
