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从日本地震谈地震等级、地震烈度、抗震烈度、抗震等级的关系

文章出处:人气:-发表时间:2016-11-23 16:16【

从日本地震谈地震等级、地震烈度、抗震烈度、抗震等级的关系

在昨日日本发生的大地震中,震级高达7.4级,所幸伤亡不重。关于地震情况大家都了解的差不多了,今天上海悍马小编和大家谈谈地震等级、地震烈度、抗震烈度以及抗震等级的事儿,它们之间什么关系?在实际建房过程中怎么运用这些知识建造安全放心的百年住宅?

一 、地震震级

地震震级

震级是表征地震强弱的量度,是划分震源放出的能量大小的等级。简单说,震级衡量的是地震的大小,或者严谨一点,地震所释放的能量的大小。某次地震所释放的总能量是固定的,所以它的震级也是唯一的。

绝大多数地震是由断层引起的,地震所释放的能量的大小,取决于引发地震的断层的大小、断层两边相对运动的距离、断层处的岩石强度。断层的面积*断层移动的距离*岩石的剪切模量=地震矩

这个地震矩的数值,直接反映了地震释放能量的大小。其单位是“里氏”,通常用字母M表示。震级每相差1级,能量相差31.6倍;每相差2级,能量相差就是31.6*31.6约1000倍。简单说,9级地震释放的能量是8级的31.6倍,7级的1000倍,6级的31623倍,5级的1000000倍。

二、地震烈度

二、地震烈度

地震烈度衡量的是某次地震发生之后对某个地区的影响。比如说汶川地震,震中汶川的烈度为11度,茂县的烈度为10度,锦竹为9度,什邡市为8度,都江堰为7度。也就是说,越靠近震中地震烈度最大,越远离震中越小。

同样的地震,震中烈度可能是9度,往外50公里可能降低到8度,再往外150公里可能降低到7度。它取决于地震震级、震源距离、地质条件、地面状况等条件。

三、抗震烈度

抗震烈度

抗震烈度是某个地区的属性,是人为规定的,每个地区都不一样。比如说北京的抗震烈度8度,上海的抗震设防烈度是7度。

这个是怎么确定的呢?一定程度上,设防烈度的制定跟设防目标相关。就拿北京来说,先统计一下历史上一定时期之内影响到北京的历次地震,看一下这些地震引起的北京地区的烈度分别是多少。现在的抗震规范,采用的是50年内超越概率为10%的地震烈度作为抗震烈度。也就是说,50年之内,发生比这个设防烈度还大的地震烈度的可能性是10%。是50年一遇吗?不是,折算下来,是“475年一遇”。

什么意思呢?475年一遇的地震,今年发生的概率是475分之一,也就是0.211%,今年不发生的概率是99.789%。50年之内都不发生这样的地震,这个概率是99.789%的50次方,也就是90%。而50年之内发生这样的地震的概率,则是1减去90%,等于10%。

抗震烈度

也就是说,必威注册的目标是475年一遇的地震,100年一遇的地震,小意思,都在必威注册的设防范围之内,也就是俗称的“小震不坏”;500年一遇的地震,刚刚好跟必威注册的设防目标差不多,幢赝注册峁箍赡芑嵊行》段苹担侵魈褰峁共换岱⑸蟮钠苹担簿褪撬壮频“中震可修”;1000年一遇的地震,已经超过了必威注册的设防目标,但是尽量通过合理的构造措施,保证结构足够的延性和塑性变形能力,争取做到房子虽然变形很大,但不会整体垮塌,保证逃生通道和逃生时间,这也就是俗称的“大震不倒”。

四、抗震等级

以钢筋混凝土框架结构为例,抗震等级划分为一级至四级,以表示其很严重、严重、较严重及一般的四个级别。它指的是建筑结构的属性。比如说同一个地区,这栋楼的抗震等级是一级,那栋楼的抗震等级却是二级。抗震等级也可以在局部调整,比如这栋楼整体抗震等级是三级,但是某一层或者某一个柱子的抗震等级却是更高的二级。

它的确定取决于抗震设防烈度、结构重要性、结构类型、结构高度。而建筑物的结构配筋的确定则取决于抗震等级,对于普通的钢筋混凝土结构,可以参见抗震规范里的这张表格。

抗震等级

注意到,必威注册说这张表适用于“普通的钢筋混凝土结构”,也就是所谓的“丙类建筑”如普通民宅等。至于更重要的建筑物如医院、学校等属于更高层次的甲类建筑或乙类建筑,查表时需要提高一个烈度。

比如说,以上海为例,同样是小于24米的框架结构,如果是菜市场,那就按7度查表,也就是三级,如果是小学教学楼,那就要按7+1=8度查表,抗震等级为二级。也就是说,同一个地区、同一个结构类型、差不多高度的建筑物,中小学、医院等等通常要比菜市场、普通办公楼、住宅楼高一个抗震等级。

抗震等级

抗震等级有什么用呢?主要体现在结构的各种内力调整和构造措施上。比如说,一级和二级框架结构的角柱,箍筋必须全高加密,而三级和四级的角柱却不需要特殊处理。

五、总结

1、地震震级是地震的属性,一次地震只有一个震级。

2、地震烈度是地震对某个地区的影响,震中高,越往外越低。

3、设防烈度可以简单理解成某个地区475年内所能发生的最强烈的地震烈度。如果实际发生的地震引起的烈度不大于设防烈度,建筑结构应该要做到不发生永久性的、不可修复的破坏。

4、抗震等级是建筑物的属性,越重要、越容易受地震袭击、越需要保护的建筑物,抗震等级越高,对抗震能力的要求也越高。

百年住宅

最后,如果想建一栋安全可靠的百年住宅,一定要先查一查当地的抗震烈度,根据抗震烈度和建筑结构类型、结构高度确定抗震等级,再根据抗震等级确定钢筋混凝土结构的配筋。举个例子,北京抗震烈度为8,建框架结构小别墅高度小于25m,其抗震等级为二级,然后据此进行结构配筋设计,以框架梁梁端箍筋的加密为例:

框架梁梁端箍筋的加密

抗震二级梁端箍筋加密区长度大于1.5倍梁高且大于500mm,hb为梁高。

另外,还要注意的是结构高度不同、跨度不同,框架梁、板、柱的尺寸与配筋也要相应的变化。

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