抗震等級的確定

抗震等級：是設計部門依據(jù)國家有關(guān)規(guī)定，按“建筑物重要性分類與設防標準”，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進行的具體設計。以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為例，抗震等級劃分為四級，以表示其很嚴重、嚴重、較嚴重及一般的四個級別。在我國建筑業(yè)中，已經(jīng)開始嚴格執(zhí)行這個等級標準。

里氏震級的運用

里氏震級原先僅是為了研究美國加州地區(qū)發(fā)生的地震而設計的，并用伍德-安德森扭力式地震儀（Wood-Anderson torsion seismometer）測量。里克特設計此標度的目的是區(qū)分當時加州地區(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中表示天體亮度的星等。

為了使結(jié)果不為負數(shù)，里克特定義在距離震中100千米處之觀測點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級地震。按照這個定義，如果距震中100千米處的伍德-安德森扭力式地震儀測得的地震波振幅為1毫米（10^3微米）的話，則震級為里氏3級。里氏震級并沒有規(guī)定上限或下限?，F(xiàn)代精密的地震儀經(jīng)常記錄到規(guī)模為負數(shù)的地震。

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

缺點和改進

里氏震級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左右會產(chǎn)生飽和效應，使得一些強度明顯不同的地震在用傳統(tǒng)方法計算后得出里氏震級（如(MS）數(shù)值卻一樣。到了21世紀初，地震學者普遍認為這些傳統(tǒng)的震級表示方法已經(jīng)過時，轉(zhuǎn)而采用一種物理含義更為豐富，更能直接反應地震過程物理實質(zhì)的表示方法即矩震級 （Moment magnitude scale，MW）。地震矩規(guī)模是由同屬加州理工學院的金森博雄（Hiroo Kanamori）教授于1977年提出的。該標度能更好的描述地震的物理特性，如地層錯動的大小和地震的能量等。

震級與能量

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

目前世界上已測得的最大震級為里氏8.9級(1960年智利大地震)。另外引發(fā)2004年印度洋海嘯的地震美國一監(jiān)測機構(gòu)稱里氏震級為9.0級。

建筑結(jié)構(gòu)抗震等級一般規(guī)定

 (1)多高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震措施是根據(jù)抗震等級確定的，抗震等級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時取用的抗震烈度與建筑場地類別有關(guān)，也就是考慮抗震等級時取用烈度與抗震計算時的設防烈度不一定相同。

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

建筑的抗震設防類別劃分見國家標準《建筑抗震設防分類標準》GB 50223的規(guī)定，也可見《建筑抗震設計手冊》(1994年版)高層建筑沒有丁類抗震設防。

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

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

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

3)抗震設計時，多高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件應根據(jù)設防烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度采用不同的抗震等級，并應符合相應的計算和構(gòu)造措施要求。A級高度丙類建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震等級應按表3.11確定。當本地區(qū)的設防烈度為9度時，A級高度乙類建筑的抗震等級應按本節(jié)第9條規(guī)定的特一級采用，甲類建筑應采取更有效的抗震措施。

注：本規(guī)程“特一級和一、二、三、四級”即“抗震等級為特一級和一、二、三、四級”的簡稱。

4)抗震設計時，B級高度丙類建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震等級應按表3-12確定。

5)建筑場地為Ⅲ、Ⅳ類時，對設計基本地震加速度為0 15G和O.30G的地區(qū)，宜分別按抗震設防烈度8度(0.20G)和9度(0.40G)時各類建筑的要求采取抗震構(gòu)造措施。

6)抗震設計的多高層建筑，當?shù)叵率翼攲幼鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固端時，地下一層的抗震等級應按上部結(jié)構(gòu)采用，地下一層以下結(jié)構(gòu)的抗震等級可根據(jù)具體情況采用三級或四級，地下室柱截而每側(cè)的縱向鋼筋面積除應符合計算要求外，不應少于地上一層對應柱每側(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，其抗震等級可根據(jù)具體情況采用三級或四級。9度抗震設計時．地下室結(jié)構(gòu)的抗震等級不應低于二級。

7)抗震設計時、與主樓連為整體的裙樓的抗震等級不應低于主樓的抗震等級；主樓結(jié)構(gòu)在裙房頂部上、下各一層應適當加強抗震構(gòu)造措施。

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

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

⑴框架柱應符合下列要求：

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框架梁應符合下列要求：

①梁端剪力增大系數(shù)≈“應增大20％；

②梁端加密區(qū)箍筋構(gòu)造最小配箍率應增大10％。

⑶框支柱應符合下列要求：

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`應增大20％；柱端剪力增大系數(shù)`Η_VR`應增大2U％；地震作用產(chǎn)生的柱剪力增大系數(shù)取1.8，但計算柱軸壓比時可不計該項增大；

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

⑷筒體、剪力墻應符合下列要求：

①底部加強部位及其上一層的彎矩設計值應按墻底截面組合彎矩計算值的1.L倍采用，其他部位可按墻肢組合彎矩計算值的L.3倍采用；底部加強部位的剪力設計值，應按考慮地震作用組合的剪力計算值的1.9倍采用，其他部位的剪力設計值，應按考慮地震作用組合的剪力計算值的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取為0.35％，底部加強部位的水平和豎向分布鋼筋的最小配筋率應取為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小于1.2％；框支剪力墻結(jié)構(gòu)的落地剪力墻底部加強部位邊緣構(gòu)件宜配置型鋼，型鋼宜向上、下

各延伸一層。

⑸剪力墻和簡體的連梁應符合下列要求：

①當跨高比不大于2時，應配置交叉暗撐；

②當跨高比不大于1時，宜配置交叉暗撐；

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

地震烈度：是國家主管部門根據(jù)地理、地質(zhì)和歷史資料，經(jīng)科學勘查和驗證，對我國主要城市和地區(qū)進行的抗震設防與地震分組的經(jīng)驗數(shù)值，是地域概念?？拐鹪O防類別分為甲、乙、丁類建筑，全國大部分地區(qū)的房屋抗震設防烈度一般為8度。

震級是表示地震強度所劃分的等級，中國把地震劃分為六級：小地震3級，有感地震3-4.5級，中強地震4.5-6級，強烈地震6-7級，大地震7-8級，大于8級的為巨大地震。

震級與烈度的區(qū)別與關(guān)聯(lián)

地震震級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烈程度，是衡量某次地震對一定地點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、震源深度、震中距離、土壤和地質(zhì)條件、建筑物的性能、震源機制、地貌和地下水等。例如，在其它條件相同的情況下，震級越高，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度，與地震區(qū)域的各種條件有關(guān)，并非地震之絕對強度。

中國歷次大地震

2008年6月2日0時59分臺灣省臺北市發(fā)生6.0級地震

2008年5月12日四川省汶川地震（8.0級）

2007年6月3日云南省普洱（6.4級）

2004年5月4日青海省德令哈地區(qū)發(fā)生(5.5級)

2001年11月14日青海省昆侖山地區(qū)(8.1級)

1999年9月21日臺灣省花蓮西南地震（7.6級）

1998年1月10日河北省尚義地震（6.2級）

1996年5月3號內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市地震（6.4級）

1996年2月3日云南省麗江地震（7.0級）

1976年8月16日四川省松潘—平武地震（7.2級）

1976年7月28日河北省唐山地震（7.8級）死亡24萬人

1976年5月29日云南省龍陵地震（7.4級）

1975年2月4日遼寧省海城地震（7.3級）

1974年5月11日云南省大關(guān)地震（7.1級）

1973年2月6日四川省爐霍地震（7.6級）

1970年1月5日云南省通海地震（7.7級）

1969年7月18日渤海灣地震（7.4級）

1966年年3月8日至29日河北省邢臺地震（7.2級）

1950年8月15日西藏自治區(qū)墨脫地震（8.6級）

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

1556年中國陜西省華縣地震（8.0級）死傷達83萬人

地震等級是分為九級

抗震等級劃分為四級，以表示其很嚴重、嚴重、較嚴重及一般的四個級別

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

2.《建筑抗震設計規(guī)范》（GB 50011-2001）把混凝土結(jié)構(gòu)抗震分為一、二、三、四共4個不同的等級.

1 抗震等級建筑物的抗震設防類別有關(guān)，建筑抗震設防類別的劃分，應符合國家標準《建筑抗震設防分類標準》GB50223的規(guī)定。 
2 抗震等級建筑物的場地類別有關(guān)，按建筑抗震設防類別及場地類別確定用于確定抗震等級的烈度. 
3 建筑抗震設計規(guī)范GB 50011-2001 
...... 
6.1.2 鋼筋混凝土房屋應根據(jù)烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度采用不同的抗震等級，并應符合相應的計算和構(gòu)造措施要求。丙類建筑的抗震等級應按表6.1.2確定。 
注：1建筑場地為Ⅰ類時，除6度外可按表內(nèi)降低一度所對應的抗震等級采取抗震構(gòu)造措施，但相應的計算要求不應降低； 
2 接近或等于高度分界時，應允許結(jié)合房屋不規(guī)則程度及場地、地基條件確定抗震等級； 
3 部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)中，抗震墻加強部位以上的一般部位，應允許按抗震墻結(jié)構(gòu)確定其抗震等級。 
6.1.3 鋼筋混凝土房屋抗震等級的確定，尚應符合下列要求： 
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應按框架結(jié)構(gòu)確定，最大適用高度可比框架結(jié)構(gòu)適當增加。 
2 裙房與主樓相連，除應按裙房本身確定外，不應低于主樓的抗震等級；主樓結(jié)構(gòu)在裙房頂層及相鄰上下各一層應適當加強抗震構(gòu)造措施。裙房與主樓分離時，應按裙房本身確定抗震等級。 
3 當?shù)?，下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位時，地下一層的抗震等級應與上部結(jié)構(gòu)相同地下一層以下的抗震等級可根據(jù)具體情況采用三級或更低等級。地下室中無上部結(jié)構(gòu)的部分，可根據(jù)具體情況采用三級或更低等級。 
4 抗震設防類別為甲、乙、丁類的建筑，應按本規(guī)范第3.1.3條規(guī)定和表6.1.2確定抗震等級；其中8度乙類建筑高度超過表6.1.2規(guī)定的范圍時，應經(jīng)專門研究采取比一級更有效的抗震措施。 
4 砌體結(jié)構(gòu)、排架無抗震等級； 
5 應注意規(guī)范中對抗震等級的調(diào)整（特別是高規(guī)）