地震工程学1(概论)-翟永梅

同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention第一章第一章概概论论翟翟永永梅梅同济大学同济大学土木工程学院土木工程学院上上海海防防灾灾救救灾灾研研究究所所地震工程学地震工程学2012/4/5前言在人类历史中，伴随人类社会的，不仅仅只有人类文明、科学技术的进步，还有各种各样的灾难，它们为人类历史留下的是一页页触目惊心的篇章。在过去的一个世纪里，自然的或人为的灾害给全人类造成了不可估量的损失。最常发生的灾害有：地震灾害交通事故火灾瘟疫气象、洪水地质灾害2012/4/5前言地震灾害2012/4/5前言海啸2012/4/5前言台风“卡努”引发洪水2012/4/5前言美国南部数州遭龙卷风袭击造成300多人遇难2011年4月29日，美国南部数州接连遭龙卷风袭击。本次龙卷风灾害损失最重的是阿拉巴马州，先后发生了137次龙卷风。2012/4/5前言龙卷2012/4/5前言2011年4月17日下午，广东顺德广东遭强“龙卷风”、“冰雹”袭击，冰雹直径达8毫米，瞬间风力高达14级。灾害共造成广州、肇庆、佛山等地3239人受灾、18人死亡、直接经济损失9563万元。2012/4/5前言2010年11月15日胶州路高层建筑火灾，58人死亡，70余人受伤火灾2012/4/5前言火灾2012/4/5前言交通事故2012/4/5前言泥石流毁坏民宅2012/4/5前言2009年8月8日晨，甘肃南部舟曲县突发特大泥石流灾害。县城北面的罗家峪、三眼峪泥石流下泄，由北向南冲向县城，造成沿河房屋被冲毁，泥石流阻断白龙江、形成堰塞湖。舟曲特大泥石流灾害死亡人数1434人，失踪331人。2012/4/5前言2012/4/515地震工程学突然发生，造成或者可能造成严重社会危害，需要采取应急处置措施予以应对的自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件爆发的突然性发生的重复性破坏的严重性处置的艰巨性灾难的连锁性影响的长期性危险可预见性危害可评估性突发公共事件突发公共事件突发事件的特征前言突发事件2012/4/516地震工程学¾自然灾害:水旱灾害，气象灾害，地震灾害，地质灾害，海洋灾害，生物灾害和森林草原火灾等。¾事故灾难:工矿商贸等企业的各类安全事故，交通运输事故，公共设施和设备事故，环境污染和生态破坏事件等。¾公共卫生事件:传染病疫情，群体性不明原因疾病，食品安全和职业危害，动物疫情，以及其他严重影响公众健康和生命安全的事件。¾社会安全事件:恐怖袭击事件，经济安全事件和涉外突发事件等。突发公共事件突发公共事件前言突发事件2012/4/517‹造成重大人员伤亡和严重经济损失‹给社会稳定和国家安全造成严重破坏‹对生态环境造成巨大危害，影响社会经济的可持续发展‹对国家形象和对外社会经济交流及国家发展造成危害突发事件的危害前言2012/4/518我国各类突发事件造成的损失由50年代年均476亿元快速增加至90年代初的年均1064亿元以上，1998年的灾害损失达到3007亿元。伴随着我国经济新一轮的高速增长，突发事件造成的损失也逐步增加，新的、重大突发事件不断出现，造成的损失有明显增大的趋势。突发事件的危害造成重大人员伤亡和严重经济损失2012/4/519突发事件的危害造成重大人员伤亡和严重经济损失89-03年灾害损失（亿元）050010001500200025003000350019891991199319951997199920012003年份灾害损失（亿元）灾害损失（亿元）2012/4/520突发事件的危害造成重大人员伤亡和严重经济损失损失占财政收入(%)05101520253035404519891991199319951997199920012003年份损失占财政收入(%)损失占财政收入(%)2012/4/521突发事件的危害造成重大人员伤亡和严重经济损失2006年中国自然灾害严重。因灾死亡3186人，因灾直接经济损失2528.1亿元。2012/4/522突发事件的危害造成重大人员伤亡和严重经济损失民政部发布2007年中国因灾直接经济损失达2363亿元。2012/4/523突发事件的危害造成重大人员伤亡和严重经济损失在2007～2008年低温雨雪冰冻灾害中，造成129人死亡，因灾直接经济损失1516.5亿元。2008年各类自然灾害造成直接经济损失11752亿元。其中，四川汶川地震造成直接经济损失8451亿元。全国因地震和生产安全事故死亡约16万人。2012/4/524灾害造成的损失使得社会结构失衡，造成社会生产的停顿乃至中断，从而影响社会的稳定。突发事件作为目前主要的非传统领域的安全事件，一旦处理失当，有可能与其他社会矛盾交织在一起，从而对社会稳定、国家安全和经济发展构成威胁。突发事件的危害给社会稳定和国家安全造成严重破坏2012/4/525灾害造成的人员伤亡，对经济和社会的破坏等，其影响一般是短期或者中短期的，而更加长远持久的却是对资源、环境的破坏。自然环境是一切人类活动和社会发展的基础，灾害对自然环境和生态的破坏，势必会影响社会经济的可持续发展。突发事件的危害对生态环境造成巨大危害，影响社会经济的可持续发展2012/4/526突发事件的频繁发生会影响国家的整体形象。重、特大突发事件的发生，将是对我党的执政能力和政府管理水平的严峻考验。一旦在应急处置、救援和恢复重建等方面出现重大失误，不仅会破坏国家的整体形象，还会造成对外交流和社会发展的危害。突发事件的危害对国家形象、对外社会经济交流和国家发展造成危害2012/4/527应对突发公共事件必须回答的问题洪水、台风、地震、火灾、爆炸、毒物泄漏、交通事故、放射源、SARS、禽流感、食物中毒、刑事案件、恐怖袭击……面对重大突发公共事件，如何实现全面监测监控，并快速、动态地全面了解应急现场的状况？2012/4/528应对突发公共事件必须回答的问题事故地点、风速、风向、降雨量、泄漏物质、存储压力、存储总量、物质毒性、周边环境、居民数量、建筑结构、避难场所……面对不同条件下的突发公共事件，如何科学预测其发展趋势、后果并快速预警？2012/4/529应对突发公共事件必须回答的问题现场情况、疏散人群、组织救援、调集资源、调集设备、提供补给、最短路径、最佳方案、防化灭火、水电气供应……面对跨部门重大突发公共事件，如何科学决策、综合协调和高效处置？交通中断区交通管制区关闭港口受损港口(仍能使用)开放港口开放的精炼厂关闭的精炼厂开放的机场关闭的机场部分开放的机场开放的铁路关闭的铁路受限服务正常服务停止服务交通中断区交通管制区关闭港口受损港口(仍能使用)开放港口开放的精炼厂关闭的精炼厂开放的机场关闭的机场部分开放的机场开放的铁路关闭的铁路受限服务正常服务停止服务2012/4/5302005年6月10日，同一天里，两三个小时之间，一南一北，一火一水，140多人命丧黄泉。2005年6月10日中午12时，汕头市潮南区华南宾馆一KTV包间起火，导致31人死亡，15人受伤，造成11年来广东省最严重火灾事故。同日下午2时，黑龙江省宁安市沙兰镇中心小学突然遭遇山洪袭击，已有105名儿童死亡，17名受伤；另有12名成年人死亡，7人受伤。2012/4/531预防为主，安全第一‡水火虽可能不期而至，社会却该有防范措施。2005年端午节前发生的这两起事故，从已经知晓的情况分析，悲剧发生之中，人为的因素非常令人震惊。‡2005年6月，发生在黑龙江省宁安市沙兰镇200年一遇的洪水，吞噬了105名小学生稚嫩的生命。沙兰洪灾发生后2个月，另一场超百年一遇暴雨引发的山洪，袭击了北京市密云县柳棵峪村。全村105人无一伤亡。2012/4/532人类最宝贵的东西是生命。然而，天灾和人祸都会对生命构成威胁。每年有无数家庭由于灾祸而支离破碎，有无数健康的生命因灾祸而遭受意外伤残，有大量财富因灾祸而蒙受损失，有许多人过早地离开人世……灾害要防御灾害要减轻风险要评估风险要控制预防为主，安全第一2012/4/5332008年5月12日四川汶川地震中超过8万人遇难，374131人受伤；2010年4月14日，青海玉树县发生了最高7.1级的强震，至少2698人死亡，270人失踪。2010年1月12日16时53分（北京时间13日5时53分），海地遭遇7.3级地震,死亡22万人，有超过50%的产值随着灾难的降临而被摧毁。预防为主，安全第一2012/4/534预防为主，安全第一气象洪水40%地质灾害4%海洋森林1%其他灾害1%地震灾害54%中国各种自然灾害死亡人数2012/4/5352010年9月4日新西兰南岛最大城市克赖斯特彻奇以西30公里处凌晨遭遇7.1级强震后（震源深度33公里），克赖斯特彻奇建筑物、道路、桥梁和车辆受损严重，大部分地区电力、天然气和自来水供应中断，余震不断。克赖斯特彻奇警方宣布全市4日晚实施宵禁，以防居民外出遭受损建筑物砸伤。地震造成2人重伤，无人死亡。35预防为主，安全第一2012/4/536新西兰位于环太平洋火山地震带，是地震多发国，平均每年遭遇大小地震近3000次。为最大限度减少地震带来的人员和财产损失，新西兰政府多年来在抗震减灾方面不断摸索，积累经验。1不属于直下型地震2隔震技术世界领先3推广轻型木结构建筑4人手一套防灾手册5重视灾害防御工作6人口密度低另外，新西兰在房屋建筑方面执行严格标准，严把质量关。36预防为主，安全第一同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention3737美国地质调查局测定，当地时间2011年2月22日中午12时51分，距新西兰第二大城市克莱斯特彻奇东南10公里的利特尔顿发生里氏6.3级强烈地震，震源深度距离地表仅有4-5公里。目击者称，地震发生时，部分建筑物倒塌，道路也发生扭曲。新西兰总理表示，强烈地震已造成至少75人死亡。同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention3838同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention39同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention40新西兰地震致损111亿美元将弃用部分震区据新华社电新西兰总理约翰·基2011年3月7日说，由于在地震中受损严重，克赖斯特彻奇市将拆除大约1万处民宅和数百栋商业建筑，弃置部分城区。部分城区不宜使用基说，即将推倒的1万处民宅中，包括2010年9月在上一次地震中受损严重的3300所房屋。美联社说，克赖斯特彻奇市2011年2月22日发生里氏6.3级地震后，部分城区出现土壤液化现象，表土结构发生变化，地下水渗出，地盘变形。这些区域的建筑容易倾斜、下陷甚至倒塌，不宜继续使用。同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention地震工程学的基本内容‹地震工程学概述‹地震学基础知识‹工程地震——地震作用与灾害‹结构地震反应分析‹工程抗震与结构抗震设计‹几个专题41同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention第一章地震工程学概论1.1地震灾害简述1.2地震工程学的发展概况1.3地震工程学的研究内容1.4地震工程学的特点1.5地震工程学与相关学科的关系42同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention1.1地震灾害简述„地球与地震并存‹地震是一种自然现象‹地震灾害严重‹地震灾害频仍„抗震防灾是有效的43同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisas