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抗震设防地区评定地震烈度的平均震害指数法

作　者: 夏珊
导　师: 胡聿贤；刘爱文
学　校: 中国地震局地球物理研究所
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 烈度框架结构砖混结构震害矩阵平均震害指数
分类号: TU746.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 95次
引　用: 3次
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内容摘要

我国是世界上地震灾害最严重的国家之一,60%的50万以上人口的城市位于Ⅶ度和Ⅶ度以上的高烈度区,这对我国的经济建设和人民生活是一大潜在威胁。烈度是地震工作者提供的一种来描述地震影响大小的宏观尺度,是作为震害简便估计的指标,烈度用来帮助地震工作者总结震害经验、进行烈度区划,从而规定地震动设计参数。另外,烈度快速评定是震后进行抗震救灾、恢复生产、重建家园等工作的基础。本论文首先对国内外主要的烈度表进行了对比,总结了各国进行烈度评定的指标。在我国烈度表中,对于Ⅵ度到Ⅹ度区,以建筑物的破坏状态作为烈度评定的主要依据,与其相关的概念——平均震害指数是我国烈度表中的一项特有指标,其可操作性较强。2008年以前,我国烈度表中规定的房屋是未经过抗震设计或加固的单层或数层的砖混或砖木结构的房屋。但是随着城市化进程的加快,砖混结构、框架结构、钢结构等结构类型所占的比重迅速增大,该项规定已经不能很好地满足地震现场应急工作的需要了。因此,能够根据砖混结构和框架结构这类经过抗震设计的建筑物的破坏状态进行烈度评定具有重要的意义。本文根据框架结构和砖混结构的震害矩阵,得到不同设防地区在遭遇地震时建筑物的平均震害指数,建立了不同烈度下设防烈度和平均震害指数的拟合关系,两者呈现良好的线性关系,拟合得到的直线斜率表示在相同的地震烈度作用下,抗震设防烈度每提高一度,其对应的震害指数的减少量。在现有烈度表的基础上,得到了不同设防水平下的框架结构和砖混结构的平均震害指数和烈度的对应关系假定。利用近年来发生在中国大陆的近城市地震中框架结构和砖混结构的平均震害指数,对建立的平均震害指数方法进行了验证,得到的结果与现场评定的结果基本一致,证明了该方法的可行性。该论文为根据抗震设防建筑的破坏情况进行烈度评定提供一种方法,在一定程度上解决由于震害数据少而难以通过统计方法建立震害指数和烈度对应关系的困难,并在一定程度上保持了烈度表的延续性。最后,对本文的研究工作做了总结,提出了今后工作的方向。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-10
论文研究思路及主要内容框图  10-11
第一章绪论  11-17
  1.1 基本概念  11-14
  1.2 研究背景和主要内容  14-17
第二章各国地震烈度表综述  17-45
  2.1 美国地震烈度表  18-19
  2.2 日本地震烈度表  19-22
  2.3 欧洲地震烈度表  22-29
    2.3.1 易损性等级划分  22-23
    2.3.2 破坏等级划分  23-25
    2.3.3 定量化定义  25-26
    2.3.4 EMS98中的烈度定义  26-29
  2.4 我国地震烈度表  29-40
    2.4.1 历史地震烈度表  29-30
    2.4.2 中国地震烈度表(1957)  30-33
    2.4.3 中国地震烈度表(1980)  33-35
    2.4.4 中国地震烈度表(1999)  35-37
    2.4.5 中国地震烈度表(2008)  37-40
  2.5 结构易损性的有限元初步分析  40-43
  2.6 本章小结  43-45
第三章平均震害指数法  45-65
  3.1 破坏等级划分  45-46
    3.1.1 钢筋混凝土框架结构的破坏等级划分  45
    3.1.2 砖混结构的破坏等级划分  45-46
  3.2 平均震害指数  46-48
    3.2.1 平均震害指数的定义  46
    3.2.2 平均震害指数的计算公式  46-48
  3.3 不同类型结构的震害矩阵与平均震害指数的关系  48-64
    3.3.1 结构的抗震能力  48-50
      3.3.1.1 框架结构的屈服加速度  48-49
      3.3.1.2 砖混结构的屈服加速度  49-50
    3.3.2 结构的静态震害矩阵  50-51
    3.3.3 结构的动态震害矩阵  51-52
    3.3.4 框架结构房屋的震害矩阵  52-54
    3.3.5 抗震设防框架结构的震害指数与地震烈度的对应关系  54-56
    3.3.6 砖混结构的震害矩阵  56-59
    3.3.7 抗震设防或加固砖混结构的震害指数与地震烈度的对应关系  59-63
    3.3.8 与我国新烈度表的比较  63-64
  3.4 本章小结  64-65
第四章近年来大陆地震的平均震害指数统计  65-83
  4.1 1996年2月云南丽江地震  65-67
  4.2 1996年5月内蒙古包头地震  67-68
  4.3 2001年1月云南姚安地震  68-69
  4.4 2001年4月云南施甸地震  69-70
  4.5 2001年10月云南永胜地震  70-71
  4.6 2003年7月云南大姚地震  71-73
  4.7 2003年10月云南大姚地震  73-74
  4.8 2004年8月云南鲁甸地震  74-75
  4.9 2007年6月云南宁洱地震  75-78
  4.10 2008年5月四川汶川地震  78-81
  4.11 本章小结  81-83
第五章近城市地震对平均震害指数法的验证  83-87
  5.1 框架结构震害数据对本论文方法的验证  83
  5.2 砖混结构震害数据对本论文方法的验证  83-84
  5.3 对比结果分析  84-86
  5.4 本章小结  86-87
第六章结论与展望  87-89
  6.1 本文的主要研究内容及结论  87-88
  6.2 今后进一步的研究方向  88-89
参考文献  89-93
致谢  93
基金资助  93-95
附录  95-128
作者简历、在学期间研究成果及发表文章  128

抗震设防地区评定地震烈度的平均震害指数法

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