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简介
这是一个关于气象防灾减灾PPT，这节课主要是了解地震灾害、风灾害、火灾害、洪水灾害、地质灾害和爆炸灾害等破坏的特点；了解结构抗震和抗风设计的基本原理和基本原则，建筑的耐火和隔火设计，防洪设计原则和设计标准，滑坡、崩塌、泥石流和地面沉降的防治以及防止爆炸倒塌的结构设计原则；培养一定的防灾减灾设计观念与习惯。防震减灾就是防御和减轻地震灾害。主要的解法是设计提高防震能力的建筑，防震减灾的主要内容有防震减灾规划、地震监测预报、地震灾害预防、地震应急救援、地震灾后过渡性安置和恢复重建，以及监督管理、法律责任等诸方面。中国全国人民代表大会常务委员会为了防御和减轻地震灾害，保护人民生命和财产安全，促进经济社会的可持续发展，于1997年12月29日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十九次会议通过了《中华人民共和国防震减灾法》，并于2008年12月27日第十一届全国人民代表大会常务委员会第六次会议进行了修订。修订后的《中华人民共和国防震减灾法》自2009年5月1日起施行，欢迎点击下载气象防灾减灾PPT哦。
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第9章 防灾减灾工程
Disaster Prevention and Mitigation Engineering
第9章 防灾减灾工程
【教学要求】了解地震灾害、风灾害、火灾害、洪水灾害、地质灾害和爆炸灾害等破坏的特点；了解结构抗震和抗风设计的基本原理和基本原则，建筑的耐火和隔火设计，防洪设计原则和设计标准，滑坡、崩塌、泥石流和地面沉降的防治以及防止爆炸倒塌的结构设计原则；培养一定的防灾减灾设计观念与习惯。
【教学重点】典型土木工程灾害实例
【教学难点】 防灾减灾的原则及方法
第9章 防灾减灾工程 9.1 防灾减灾概述 9.1.1 灾害产生的原因
定义：自然的、人为的或人与自然的共同原因，对人类的生存和社会的发展造成损害的各种现象。
分类：
自然灾害：地震、风灾、洪水、海啸、山崩、泥石流等。
社会原因：水质及大气污染、火灾、噪音、交通事故、坑道塌陷等。
危及人类生命和健康，威胁人类正常生活。
破坏公益设施和公私财产，造成严重经济损失。
破坏资源和环境，威胁国民经济的可持续发展。
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾
地震是由于地壳破坏引发的地面运动，这种地面运动对人工建筑物可以造成严重破坏。
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.1 地震震害
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.1 地震震害
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.1 地震震害
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.1 地震震害
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.1 地震震害
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.1 地震震害
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.1 地震震害
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.1 地震震害
地震的破坏作用
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.1 地震震害
唐山地震，唐山市第十中学，房屋 A 与屋基 B 右旋错动，水平位移达1.2m；运行的列车脱轨。
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.1 地震震害
1976年，唐山地震，40次列车正行驶在唐坊车站北。内燃机车头烧毁，前6级车厢翻倒或倾斜出轨。铁轨弯曲
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.1 地震震害
1975年，海城地震，营口市中板厂机修车间，屋顶几乎全部震落，车间设备遭到毁坏。1976年，唐山地震，唐山市文化路青年宫，为砖混结构二层楼房，7.8级地震时倒塌一层，7.1地震时除4根门柱外，全部坍塌。
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.1 地震震害
开滦煤矿医院，为5层砖混结构（局部7层），仅西部转角残存。丰南县某砖厂砖烟囱倒毁，砖窑严重破坏。唐山市胜利桥为钢筋混凝土结构，墩断桥塌
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.1 地震震害
1976年，唐山地震，唐山市机车车辆厂震后全貌。
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.1 地震震害
1995年，日本阪神地震，钢筋混凝土大楼底层毁坏而倾斜。
1995年，日本阪神地震，建筑物象“压饼”式的破坏。
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.1 地震震害
1995年，日本阪神地震，神户3号线公路立交桥侧倒。日本阪神地震，西宫港大桥防落梁销错落，引桥落梁。
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.1 地震震害
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.1 地震震害
1995年，日本阪神地震，老旧木结构一塌到底。
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.1 地震震害
1995年，日本阪神地震，工业油罐倾斜。
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.1 地震震害
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.2 地震成因
地震的成因与类型理论基础：大陆漂移说、海底扩张说、板块构造说。
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.2 地震成因
2008年全球4级以上地震震中分布图及我国地震带及强震带分布
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.2 地震成因
震源 震中 震中距
地震震级：根据地震仪测得的地震波振幅，来表示地震释放能量大小的一种量度。有两种标度形式：体波震级（里氏震级）和面波震级；
地震烈度：指地面及房屋等建筑物受地震破坏的程度。
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.2 地震成因
对同一个地震，不同的地区，烈度大小是不一样的。距离震源近，破坏就大，烈度就高；距离震源远，破坏就小，烈度就低小于三度：人无感受，只有仪器能记录到；三度：夜深人静时人有感受；
四-五度：睡觉的人惊醒，吊灯摆动；
六度：器皿倾倒、房屋轻微损坏；
六-七：房屋破坏，地面裂缝；
九-十度：房倒屋塌，地面破坏严重；
十-十二度：毁灭性的破坏地震时地面受到的影响或破坏程度；
等 震 线：地面上相同烈度点的连接线
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.2 地震成因
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.2 地震成因
地震S波
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.2 地震成因
地震面波
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.2 地震成因
特大地震发生之后，如果其震源很浅，在地震S波之后，会有一个速度略小于S波，大约为S波速度0.9倍的面波紧随其后，沿着地表传播，由于面波的衰减比体波要小，所以能够传播得更远，时间持续得更长，地震面波的传播特征，某种程度上可以类比于海面上的波浪传播，既有上下震动，又有水平摇晃。
这次汶川特大地震，远离震中的地方，例如北京高楼上的人们可以感觉到明显的既上下又水平的震动与摇晃，部分人群会有眩晕的感觉，便是这种地震面波作用的结果。
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
地震动三要素：振幅、频谱、持时
工程抗震设防的基本原则
小震不坏、中震可修、大震不倒
地震来了怎么办？
不要盲目出逃
1979年溧阳地震，死亡人员中的90％、重伤人员中的80％是在门口挤压所造成。
找坚实处躲避
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾 减震、隔震、抗震
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
基础隔震
隔震技术基本原理：通常在上部结构与基础之间设置隔震支座和消能装置，阻隔地面运动向上部结构的传递，从而减少上部结构的地震反应。
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
隔震效果
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
振动台试验
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾 隔震技术应用概况
世界三国 隔震结构研究和工程应用特色:
日本:大量试验研究，有规程(1992 指导书)
已建近 3200 幢， 世界最高 隔震住宅楼 43层
美国:大量试验研究，有规程(1986 UBC)
已建近 100 幢， 世界规模最大 隔震加固历史建筑 28层
中国:大量试验研究，有规程(2001 规程，规范，标准)
已建近 500 幢， 世界面积最大 隔震住宅楼群 50万M2(48栋)
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
我国设计和建成隔震房屋 近500幢（至2004）民用住宅 70%、重要建筑 20%、其它10%。
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
宿迁文体馆：空间钢筋混凝土框架结构、钢网壳屋盖体系，4500座，约13000m2；纵向长80m，横向宽62m，最大高度23.6m
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
最大响应: 隔震/ 非隔震，1 / 4.2
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
北京地铁 地面枢纽站 隔震住宅楼技术经济效益：
房屋抗震安全度提高 4倍
平台的地震反应降为 2/3
住宅面积增加近 10万平方米
（房屋从6层增加到9层）
直接增创产值 6.0亿元(6000元/平方米)
(未计 间接效益）
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
太原市 商住楼 19层（基底隔震）目前我国最高隔震建筑
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
宿迁市人防指挥大楼
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
日本超高层（43层）隔震住宅大楼（大坂市）
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
东京某高层住宅基础隔震（地上21层、地下3层）（在建） 采用方形和圆形的铅芯橡胶支座
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
南疆铁路布谷孜铁路 隔震桥（9孔，各32米）2000年通车
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾 隔震技术发展趋势
隔震技术在抗震加固领域的应用
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾 隔震技术在地铁工程中的应用
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
地下堡垒基础隔震 —伊拉克总统府地下指挥所（弹簧橡胶隔震体系）
位于总统府大楼地下12～18米深处，为三层加固钢筋混凝土建筑物，钢筋混凝土墙壁厚度达1.8～2.4米，指挥所上部为普通地下室和防爆板，地下室高约2米，离地面10米深处有一0.6米厚的防爆板，能承受500磅炸弹直接命中打击。
指挥所的抗震性能很强，整个建筑坐落在厚1.2米的坚实橡胶基础上。橡胶基础有数十个孔，上面安装有直径0.6米、高约1.2米、重约690千克的弹簧装置，可形成弹簧橡胶隔震体系。螺旋弹簧在最大压缩情况下能支承约30吨重的载荷，可以起到极大的缓冲作用。指挥所和围土之间的间隙可允许指挥所能有一定的位移。
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
伊拉克地下防卫工程
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
隔震技术在文物保护领域的应用
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
空气弹簧隔振基础技术—搭建超精密测试平台的关键技术
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
电子元器件：某半导体公司生产厂房位于城市主干道旁，汽车的振动对光刻机有影响。为6台光刻机分别配置了空气弹簧隔振装置。此装置隔振体系固有振动频率垂直向1.1Hz，水平向2.2Hz，有良好的阻尼比，隔除了大型车辆的振动影响，满足了半导体生产设备的使用要求。
航海：某舰船研究所国家专项工程设计了大型结构动性能实验台座，其性能指标要求极高，使用空气弹簧隔振。
航天：航天部某所国家专项工程设计建造了超大型空间光学实验隔振台座。台座长21.7m，重约300t，采用空气弹簧隔振，性能先进。
光学：中国国家天文台设计建造的空间太阳望远镜光学实验隔振台座，为竖向检测系统，防微振要求极高，建成的台座4 m×4m，重85t，采用空气弹簧隔振，建成后的使用证明，隔振性能十分优异。
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
消能减震：在房屋、桥梁等结构中设置消能装置，通过消能装置消耗地震、风输入结构的大部分振动能量。
消能装置通常采用两大类：
速度相关型阻尼器－粘滞阻尼器、粘滞阻尼墙、粘弹性阻尼器等
位移相关型阻尼器－摩擦阻尼器、软钢消能装置等
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
宿迁市教育大厦（粘滞阻尼器）
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
Pall摩擦支撑
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
美国世贸双塔楼
采用 粘弹性阻尼器
每塔楼 10000 个
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
粘滞阻尼墙
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
TMD在房屋建筑中的应用
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
主动与半主动控制
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
杭州湾大桥工程（两座斜拉桥、一座海中平台）
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
应用于抗震加固领域 北京火车站
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
应用于大跨桥梁减震
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
应用于航天、航海等领域
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
将阻尼器应用于火箭发射架，以吸收能量、应用于电子元器件领域
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
应用于重工业领域
第9章 防灾减灾工程 9.2 地震灾害与防震减灾 9.2.3 地震防灾
TMD在建筑、机械等领域的应用
第9章 防灾减灾工程 9.3 风灾害与抗风设计 9.3.1 风灾害
建筑物
主要指超高层结构，非地震区，风荷载起控制作用。
风荷载的持续时间长、频率高、危害大。
桥梁
主要表现为桥梁的共振作用。
1940年，美国华盛顿州塔科马桥，主跨853m，当时风速仅56－67km/h，经1小时剧烈振动后，在支承处一些吊杆开始疲劳断裂，桥体落入水中。由于空气的动力作用引起的失稳破坏。
第9章 防灾减灾工程 9.3 风灾害与抗风设计 9.3.1 风灾害
美国塔卡马大桥在大风中倒塌
第9章 防灾减灾工程 9.3 风灾害与抗风设计 9.3.1 风灾害
明石海峡大桥
第9章 防灾减灾工程 9.3 风灾害与抗风设计 9.3.2 抗风设计
桥梁拉索的减振
第9章 防灾减灾工程 9.4 火灾与建筑防火 9.4.1 火灾
钢材在500℃时，强度降为原值的9％，15分钟即倒。
我国在78-88年，平均每天发生火灾112起，死亡7人、伤10人，经济损失80万元；
新疆克拉玛依，“12.8”特大火灾，死亡325人，其中中小学生288人、干部教师37人，受伤住院130人。
深圳龙岗区致丽工艺制品厂火灾，死亡87人、伤51人，直接经济损失800万元。
发生火灾怎么办？
熏：湿毛巾捂住口鼻。
迅速判明方向、来源，匍匐前进。
第9章 防灾减灾工程 9.4 火灾与建筑防火 9.4.1 火灾
火灾是一种自然现象，而更重要的是人为结果，火发生的规律和特点也与人的因素密切相关，春季多于冬季、节日多于平常、多林区少于少林区、县乡交界处多于非交界处。火灾具有突发性强，危害性大，不易控制，难以扑救的特点。
火灾——是指在时间和空间上失去控制的燃烧造成的灾害。
燃烧——是可燃物与氧化剂发生的一种氧化放热反应，通常伴有光、烟、或火焰。
燃烧的三要素： 可燃物、助燃物、着火源。对于有焰燃烧一定存在自由基的链式反应这一要素。
灭火的主要措施就是： 控制可燃物、减少氧气、降低温度，化学抑制（针对链式反应）。
第9章 防灾减灾工程 9.4 火灾与建筑防火 9.4.1 火灾
第9章 防灾减灾工程 9.4 火灾与建筑防火 9.4.2 建筑防火
火灾前预防和火灾时措施两方面，前者主要为确定耐火等级和耐火构造，控制可燃物数量及分隔易起火部位等；后者主要为进行防火分区，设疏散设施及排烟、灭火设备等。
第9章 防灾减灾工程 9.5 地质灾害与防治 9.5.1 泥石流
泥石流
第9章 防灾减灾工程 9.5 地质灾害与防治 9.5.1 泥石流
泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑，地形险峻的地区，因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快，流量大，物质容量大和破坏力强等特点。发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等，造成巨大损失。
泥石流的形成条件是：地形陡峭，松散堆积物丰富，特大暴雨或大量冰融水的流出。
第9章 防灾减灾工程 9.5 地质灾害与防治 9.5.1 泥石流
.跨越工程
穿过工程
防护工程
排导工程
拦挡工程
保护改善
生态环境
科学选址
第9章 防灾减灾工程 9.5 地质灾害与防治 9.5.2 滑 坡
滑 坡：斜坡上不稳定的岩石或土块，在重力作用和地表水、地下水的作用下，沿一定的滑动面整体向下滑动的现象，称为滑坡。
第9章 防灾减灾工程 9.5 地质灾害与防治 9.5.2 滑 坡
闵行莲花河畔小区在建13层住宅楼全部倒塌
第9章 防灾减灾工程 9.5 地质灾害与防治 9.5.2 滑 坡
第9章 防灾减灾工程 9.5 地质灾害与防治 9.5.2 滑 坡
第9章 防灾减灾工程 9.5 地质灾害与防治 9.5.2 滑 坡
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