抗震等級(jí)的確定

抗震等級(jí)：是設(shè)計(jì)部門依據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定，按“建筑物重要性分類與設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)”，根據(jù)烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度等，而采用不同抗震等級(jí)進(jìn)行的具體設(shè)計(jì)。以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為例，抗震等級(jí)劃分為四級(jí)，以表示其很嚴(yán)重、嚴(yán)重、較嚴(yán)重及一般的四個(gè)級(jí)別。在我國(guó)建筑業(yè)中，已經(jīng)開始嚴(yán)格執(zhí)行這個(gè)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

里氏震級(jí)的運(yùn)用

里氏震級(jí)原先僅是為了研究美國(guó)加州地區(qū)發(fā)生的地震而設(shè)計(jì)的，并用伍德-安德森扭力式地震儀（Wood-Anderson torsion seismometer）測(cè)量。里克特設(shè)計(jì)此標(biāo)度的目的是區(qū)分當(dāng)時(shí)加州地區(qū)發(fā)生的大量小規(guī)模地震和少量大規(guī)模地震，而靈感則來自天文學(xué)中表示天體亮度的星等。

為了使結(jié)果不為負(fù)數(shù)，里克特定義在距離震中100千米處之觀測(cè)點(diǎn)地震儀記錄到的最大水平位移為1微米（這也是伍德-安德森扭力式地震儀的最大精度）的地震作為0級(jí)地震。按照這個(gè)定義，如果距震中100千米處的伍德-安德森扭力式地震儀測(cè)得的地震波振幅為1毫米（10^3微米）的話，則震級(jí)為里氏3級(jí)。里氏震級(jí)并沒有規(guī)定上限或下限?，F(xiàn)代精密的地震儀經(jīng)常記錄到規(guī)模為負(fù)數(shù)的地震。

由于當(dāng)初設(shè)計(jì)里氏震級(jí)時(shí)所使用的伍德-安德森扭力式地震儀的限制，近震規(guī)模 ML 若大于約6.8或觀測(cè)點(diǎn)距離震中超過約600千米便不適用。后來研究人員提議了一些改進(jìn)，其中面波震級(jí)（MS）和體波震級(jí)（Mb）最為常用。

缺點(diǎn)和改進(jìn)

里氏震級(jí)的主要缺陷在于它與震源的物理特性沒有直接的聯(lián)系，并且由于“地震強(qiáng)度頻譜的比例定律”（The Scaling Law of Earthquake Spectra）的限制，在8.3-8.5左右會(huì)產(chǎn)生飽和效應(yīng)，使得一些強(qiáng)度明顯不同的地震在用傳統(tǒng)方法計(jì)算后得出里氏震級(jí)（如(MS）數(shù)值卻一樣。到了21世紀(jì)初，地震學(xué)者普遍認(rèn)為這些傳統(tǒng)的震級(jí)表示方法已經(jīng)過時(shí)，轉(zhuǎn)而采用一種物理含義更為豐富，更能直接反應(yīng)地震過程物理實(shí)質(zhì)的表示方法即矩震級(jí) （Moment magnitude scale，MW）。地震矩規(guī)模是由同屬加州理工學(xué)院的金森博雄（Hiroo Kanamori）教授于1977年提出的。該標(biāo)度能更好的描述地震的物理特性，如地層錯(cuò)動(dòng)的大小和地震的能量等。

震級(jí)與能量

改進(jìn)后的里氏震級(jí)直接反映地震釋放的能量。其中級(jí)能量2.0×10^13爾格（2.0×10^6焦耳），按幾何級(jí)數(shù)遞加，每級(jí)相差31.6倍（準(zhǔn)確地說是根下1000倍，即差兩級(jí)能量差1000倍）。

目前世界上已測(cè)得的最大震級(jí)為里氏8.9級(jí)(1960年智利大地震)。另外引發(fā)2004年印度洋海嘯的地震美國(guó)一監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)稱里氏震級(jí)為9.0級(jí)。

建筑結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)一般規(guī)定

 (1)多高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震措施是根據(jù)抗震等級(jí)確定的，抗震等級(jí)的確定與建筑物的類別相關(guān)，不同的建筑物類別在考慮抗震等級(jí)時(shí)取用的抗震烈度與建筑場(chǎng)地類別有關(guān)，也就是考慮抗震等級(jí)時(shí)取用烈度與抗震計(jì)算時(shí)的設(shè)防烈度不一定相同。

(2)建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)其使用功能的重要性分為甲、乙、丙、丁類四個(gè)抗震設(shè)防類別。

建筑的抗震設(shè)防類別劃分見國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB 50223的規(guī)定，也可見《建筑抗震設(shè)計(jì)手冊(cè)》(1994年版)高層建筑沒有丁類抗震設(shè)防。

各抗震設(shè)防類別的高層建筑結(jié)構(gòu)，其抗震措施應(yīng)符臺(tái)下列要求：

1)甲類、乙類建筑：當(dāng)本地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為6～8度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求；當(dāng)本地區(qū)的設(shè)防烈度為9度時(shí)，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求。當(dāng)建筑場(chǎng)地為Ⅰ類時(shí)，應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震構(gòu)造措施；

2)丙類建筑：應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求。當(dāng)建筑場(chǎng)地為I類時(shí)，除6度外，應(yīng)允許按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度降低一度的要求采取抗震構(gòu)造措施.按建筑類別及場(chǎng)地調(diào)整后用于確定抗震等級(jí)烈度，按調(diào)整后的抗震等級(jí)烈度。

3)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，多高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)根據(jù)設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度采用不同的抗震等級(jí)，并應(yīng)符合相應(yīng)的計(jì)算和構(gòu)造措施要求。A級(jí)高度丙類建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)應(yīng)按表3.11確定。當(dāng)本地區(qū)的設(shè)防烈度為9度時(shí)，A級(jí)高度乙類建筑的抗震等級(jí)應(yīng)按本節(jié)第9條規(guī)定的特一級(jí)采用，甲類建筑應(yīng)采取更有效的抗震措施。

注：本規(guī)程“特一級(jí)和一、二、三、四級(jí)”即“抗震等級(jí)為特一級(jí)和一、二、三、四級(jí)”的簡(jiǎn)稱。

4)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，B級(jí)高度丙類建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)應(yīng)按表3-12確定。

5)建筑場(chǎng)地為Ⅲ、Ⅳ類時(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)基本地震加速度為0 15G和O.30G的地區(qū)，宜分別按抗震設(shè)防烈度8度(0.20G)和9度(0.40G)時(shí)各類建筑的要求采取抗震構(gòu)造措施。

6)抗震設(shè)計(jì)的多高層建筑，當(dāng)?shù)叵率翼攲幼鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固端時(shí)，地下一層的抗震等級(jí)應(yīng)按上部結(jié)構(gòu)采用，地下一層以下結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)可根據(jù)具體情況采用三級(jí)或四級(jí)，地下室柱截而每側(cè)的縱向鋼筋面積除應(yīng)符合計(jì)算要求外，不應(yīng)少于地上一層對(duì)應(yīng)柱每側(cè)縱向鋼筋面積的1.1倍；地下室中超出上部主樓范圍且無上部結(jié)構(gòu)的部分，其抗震等級(jí)可根據(jù)具體情況采用三級(jí)或四級(jí)。9度抗震設(shè)計(jì)時(shí)．地下室結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)。

7)抗震設(shè)計(jì)時(shí)、與主樓連為整體的裙樓的抗震等級(jí)不應(yīng)低于主樓的抗震等級(jí)；主樓結(jié)構(gòu)在裙房頂部上、下各一層應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)抗震構(gòu)造措施。

8)房屋高度大、柱距較大而柱中軸力較大時(shí)，宜采用型鋼混凝土柱、鋼管混凝土柱，或采用高強(qiáng)度混凝土柱。

9)高層建筑結(jié)構(gòu)中，抗震等級(jí)為特一級(jí)的鋼筋混凝土構(gòu)件，除應(yīng)符合一級(jí)抗震等級(jí)的基本要求外，尚應(yīng)符臺(tái)下列規(guī)定：

⑴框架柱應(yīng)符合下列要求：

①宜采用型鋼混凝土柱或鋼管混凝土柱；

②柱端彎矩增大系數(shù)`Η_C`、柱端剪力增大系數(shù)`Η_VC`.應(yīng)增大20％；

③鋼筋混凝土柱柱端加密區(qū)最小配箍特征值`∧_V`，應(yīng)按表5-13的數(shù)值增大O.02采用；全部縱向鋼筋最小構(gòu)造配筋百分率，中、邊柱取1.4％，角柱取1.6％。

⑵框架梁應(yīng)符合下列要求：

①梁端剪力增大系數(shù)≈“應(yīng)增大20％；

②梁端加密區(qū)箍筋構(gòu)造最小配箍率應(yīng)增大10％。

⑶框支柱應(yīng)符合下列要求：

①宜采用型鋼混凝士柱或鋼管混凝土柱；

②底層柱下端及與轉(zhuǎn)換層相連的柱上端的彎矩增大系數(shù)取L.8，其余層柱端彎矩增大系數(shù)`Η_R`應(yīng)增大20％；柱端剪力增大系數(shù)`Η_VR`應(yīng)增大2U％；地震作用產(chǎn)生的柱剪力增大系數(shù)取1.8，但計(jì)算柱軸壓比時(shí)可不計(jì)該項(xiàng)增大；

③鋼筋混凝土柱柱端加密區(qū)最小配箍特征值`∧_R`應(yīng)按表5-13的數(shù)值增大0.03采用，且箍筋體積配箍率不應(yīng)小于1.6％；全部縱向鋼筋最小構(gòu)造配筋百分率取1.6％。

⑷筒體、剪力墻應(yīng)符合下列要求：

①底部加強(qiáng)部位及其上一層的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)按墻底截面組合彎矩計(jì)算值的1.L倍采用，其他部位可按墻肢組合彎矩計(jì)算值的L.3倍采用；底部加強(qiáng)部位的剪力設(shè)計(jì)值，應(yīng)按考慮地震作用組合的剪力計(jì)算值的1.9倍采用，其他部位的剪力設(shè)計(jì)值，應(yīng)按考慮地震作用組合的剪力計(jì)算值的L.2倍采用；

②一般部位的水平和豎向分布鋼筋最小配筋率應(yīng)取為0.35％，底部加強(qiáng)部位的水平和豎向分布鋼筋的最小配筋率應(yīng)取為0.4％；

③約束邊緣構(gòu)件縱向鋼筋最小構(gòu)造配筋率應(yīng)取為1.4％．配箍特征值宜增大20％；構(gòu)造邊緣構(gòu)件縱向鋼筋的配筋率不應(yīng)小于1.2％；框支剪力墻結(jié)構(gòu)的落地剪力墻底部加強(qiáng)部位邊緣構(gòu)件宜配置型鋼，型鋼宜向上、下

各延伸一層。

⑸剪力墻和簡(jiǎn)體的連梁應(yīng)符合下列要求：

①當(dāng)跨高比不大于2時(shí)，應(yīng)配置交叉暗撐；

②當(dāng)跨高比不大于1時(shí)，宜配置交叉暗撐；

③交叉暗撐的計(jì)算和構(gòu)造宜符合本書第10章10.7條的規(guī)定。

地震烈度：是國(guó)家主管部門根據(jù)地理、地質(zhì)和歷史資料，經(jīng)科學(xué)勘查和驗(yàn)證，對(duì)我國(guó)主要城市和地區(qū)進(jìn)行的抗震設(shè)防與地震分組的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，是地域概念?？拐鹪O(shè)防類別分為甲、乙、丁類建筑，全國(guó)大部分地區(qū)的房屋抗震設(shè)防烈度一般為8度。

震級(jí)是表示地震強(qiáng)度所劃分的等級(jí)，中國(guó)把地震劃分為六級(jí)：小地震3級(jí)，有感地震3-4.5級(jí)，中強(qiáng)地震4.5-6級(jí)，強(qiáng)烈地震6-7級(jí)，大地震7-8級(jí)，大于8級(jí)的為巨大地震。

震級(jí)與烈度的區(qū)別與關(guān)聯(lián)

地震震級(jí)與地震烈度是不同的概念。

地震烈度是指某一地區(qū)地面和各類建筑物遭受一次地震影響破壞的強(qiáng)烈程度，是衡量某次地震對(duì)一定地點(diǎn)影響程度的一種度量。同一地震發(fā)生后，不同地區(qū)受地震影響的破壞程度不同，烈度也不同，受地震影響破壞越大的地區(qū)，烈度越高。判斷烈度的大小，是根據(jù)人的感覺、家具及物品振動(dòng)的情況、房屋及建筑物受破壞的程度以及地面出現(xiàn)的破壞現(xiàn)象等。影響烈度的大小有下列因素：地震等級(jí)、震源深度、震中距離、土壤和地質(zhì)條件、建筑物的性能、震源機(jī)制、地貌和地下水等。例如，在其它條件相同的情況下，震級(jí)越高，烈度也越大。地震烈度（例如麥加利地震烈度）是表示地震破壞程度的標(biāo)度，與地震區(qū)域的各種條件有關(guān)，并非地震之絕對(duì)強(qiáng)度。

中國(guó)歷次大地震

2008年6月2日0時(shí)59分臺(tái)灣省臺(tái)北市發(fā)生6.0級(jí)地震

2008年5月12日四川省汶川地震（8.0級(jí)）

2007年6月3日云南省普洱（6.4級(jí)）

2004年5月4日青海省德令哈地區(qū)發(fā)生(5.5級(jí))

2001年11月14日青海省昆侖山地區(qū)(8.1級(jí))

1999年9月21日臺(tái)灣省花蓮西南地震（7.6級(jí)）

1998年1月10日河北省尚義地震（6.2級(jí)）

1996年5月3號(hào)內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市地震（6.4級(jí)）

1996年2月3日云南省麗江地震（7.0級(jí)）

1976年8月16日四川省松潘—平武地震（7.2級(jí)）

1976年7月28日河北省唐山地震（7.8級(jí)）死亡24萬人

1976年5月29日云南省龍陵地震（7.4級(jí)）

1975年2月4日遼寧省海城地震（7.3級(jí)）

1974年5月11日云南省大關(guān)地震（7.1級(jí)）

1973年2月6日四川省爐霍地震（7.6級(jí)）

1970年1月5日云南省通海地震（7.7級(jí)）

1969年7月18日渤海灣地震（7.4級(jí)）

1966年年3月8日至29日河北省邢臺(tái)地震（7.2級(jí)）

1950年8月15日西藏自治區(qū)墨脫地震（8.6級(jí)）

1920年12月16日寧夏回族自治區(qū)南部海原縣地震（8.5級(jí)）死亡23萬人

1556年中國(guó)陜西省華縣地震（8.0級(jí)）死傷達(dá)83萬人

地震等級(jí)是分為九級(jí)

抗震等級(jí)劃分為四級(jí)，以表示其很嚴(yán)重、嚴(yán)重、較嚴(yán)重及一般的四個(gè)級(jí)別

1.抗震設(shè)防烈度是按照國(guó)家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個(gè)地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度，目前抗震規(guī)范中一共考慮了6、7、8、9度抗震設(shè)防和不設(shè)防.

2.《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011-2001）把混凝土結(jié)構(gòu)抗震分為一、二、三、四共4個(gè)不同的等級(jí).

1 抗震等級(jí)建筑物的抗震設(shè)防類別有關(guān)，建筑抗震設(shè)防類別的劃分，應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223的規(guī)定。 
2 抗震等級(jí)建筑物的場(chǎng)地類別有關(guān)，按建筑抗震設(shè)防類別及場(chǎng)地類別確定用于確定抗震等級(jí)的烈度. 
3 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50011-2001 
...... 
6.1.2 鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度采用不同的抗震等級(jí)，并應(yīng)符合相應(yīng)的計(jì)算和構(gòu)造措施要求。丙類建筑的抗震等級(jí)應(yīng)按表6.1.2確定。 
注：1建筑場(chǎng)地為Ⅰ類時(shí)，除6度外可按表內(nèi)降低一度所對(duì)應(yīng)的抗震等級(jí)采取抗震構(gòu)造措施，但相應(yīng)的計(jì)算要求不應(yīng)降低； 
2 接近或等于高度分界時(shí)，應(yīng)允許結(jié)合房屋不規(guī)則程度及場(chǎng)地、地基條件確定抗震等級(jí)； 
3 部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)中，抗震墻加強(qiáng)部位以上的一般部位，應(yīng)允許按抗震墻結(jié)構(gòu)確定其抗震等級(jí)。 
6.1.3 鋼筋混凝土房屋抗震等級(jí)的確定，尚應(yīng)符合下列要求： 
1 框架抗震墻結(jié)構(gòu)，在基本振型地震作用下，若框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%，其框架部分的抗震等級(jí)應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)確定，最大適用高度可比框架結(jié)構(gòu)適當(dāng)增加。 
2 裙房與主樓相連，除應(yīng)按裙房本身確定外，不應(yīng)低于主樓的抗震等級(jí)；主樓結(jié)構(gòu)在裙房頂層及相鄰上下各一層應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)抗震構(gòu)造措施。裙房與主樓分離時(shí)，應(yīng)按裙房本身確定抗震等級(jí)。 
3 當(dāng)?shù)?，下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí)，地下一層的抗震等級(jí)應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同地下一層以下的抗震等級(jí)可根據(jù)具體情況采用三級(jí)或更低等級(jí)。地下室中無上部結(jié)構(gòu)的部分，可根據(jù)具體情況采用三級(jí)或更低等級(jí)。 
4 抗震設(shè)防類別為甲、乙、丁類的建筑，應(yīng)按本規(guī)范第3.1.3條規(guī)定和表6.1.2確定抗震等級(jí)；其中8度乙類建筑高度超過表6.1.2規(guī)定的范圍時(shí)，應(yīng)經(jīng)專門研究采取比一級(jí)更有效的抗震措施。 
4 砌體結(jié)構(gòu)、排架無抗震等級(jí)； 
5 應(yīng)注意規(guī)范中對(duì)抗震等級(jí)的調(diào)整（特別是高規(guī)）