地震烈度及烈度表

地震烈度及烈度表
地震烈度及烈度表
安吉斯媒体地震烈度概念的提出已有百余年历史。在地震⼯程发展初期,地震烈度表的编制是地震⼯程研究的前沿领域;地震烈度评定曾对描述地震震害和地震作⽤、实施抗震设防和抗震救灾发挥了作⽤。然⽽,伴随现代科技进步和社会经济发展,⼈们愈发深刻认识到烈度所蕴含的概念⽭盾及其应⽤的局限性。
1.1地震烈度和烈度表地震烈度是对地震引起的地震动及其对⼈、⼈⼯结构、⾃然环
境影响的强弱程度的描述,不是⼀个物理量;它直接由地
震造成的影响评定,但也间接反映了地震动本⾝的强烈程
度。
⼀次地震只有⼀个量度地震⼤⼩的震级,但⼀次地
震的不同地点有不同的烈度值。地震烈度受震级、距离、
震源深度、地质构造、场地条件等多种因素的影响。⼀
般情况下,震源附近的震中地区烈度最⾼,称为震中烈
度;震中烈度随震级增加⽽增⼤,震级相同时则震源深图1.1地震烈度分布⽰意图度越浅震中烈度越⼤。距震源越远烈度越低。
1.1.1烈度的起源和烈度表由于缺乏观测仪器,⼈类早期对地震的考察只能采⽤宏观调查⽅法。1564年意⼤利地图绘制者伽斯塔尔第(J. Gastaldi)在地图上⽤各种颜⾊标注滨海阿尔卑斯(Maritime Alps) 地震影响和破坏程度不同的地区,这是地震烈度概念和烈度分布图的雏形。后⼈借鉴并改进了他的作法,规定了评定烈度的宏观破坏现象及烈度评定⽅法、称之为地震烈度表。
17世纪和18世纪烈度曾以四度划分,1810年出现了按照⼗度划分的烈度表。1874年意⼤利⼈罗西(M.S. de Rossi)编制了第⼀张有实⽤价值的地震烈度表,1881年瑞⼠⼈佛瑞尔(F. A. Forel)也独⽴提出内容相似的烈度表,两⼈在1883年联名发表了Rossi-Forel(RF)烈度表,将烈度从微震到⼤灾分为10度,并⽤简明语⾔规定了评定烈度的宏观现象与相应的标志,这种做法被⼴泛认同和采⽤。1904年意⼤利⼈坎卡尼(A. Cancani)将麦卡利烈度表的10度细分为12度,试图根据烈度确定震中;
他参考了⽶尔恩(J. Milne)和⼤森房吉的研究成果,给出了对应各烈度的加速度值,编制了麦卡利-坎卡尼(Mercalli-Cancani)烈度表。1912年德国⼈西贝尔格(A. Sieberg)综合分析前⼈⼯作,对Mercalli-Cancani烈度表加以改进,⾄1923年形成了麦卡利-坎卡尼-西贝尔格(MCS)(Mercalli-Cancani-Sieberg)烈度表,该表补充了更多的宏观现象和标志,注意到房屋结构强弱的区别,但也⼤⼤增加了烈度表的篇幅,但使⽤不便。
世界各国⼤都根据本国实际对烈度表进⾏适当简化和修改。1931年美国⼈伍德(H. O. Wood)和纽曼(F. Newman)针对美国等实际情况,归纳了少量的典型宏观现象,简化了描述,提出了修正的麦卡利烈度表,即Modifield Mercalli(MM)烈度表;他们认为规定对应不同烈度的地震动物理量还不成熟,并去掉了相关内容。这个烈度表经过修改,⽽后在美国等国家⼴泛应⽤,具有较⼤影响。
1952年苏联麦德维捷夫(S. V. Medvegev)对MCS烈度表进⾏了改进,并采⽤弹性球⾯摆的最⼤相对位移作为烈度参考指标编制烈度表,该烈度表于1953年采⽤。1964年麦德维捷夫⼜和德国⼈斯彭怀尔(W. Sponheuer),捷克⼈卡尼克(V. Karnik)共同编制了麦德维捷夫-斯彭怀尔-卡尼克(MSK)(Medvegev-Sponheuer-Karnik)烈度表,采⽤12度划分,给出了对应不同烈度的加速度、速度和位移,该烈度表为欧洲地震委员会推荐使⽤。
1998年欧洲地震委员会发布欧洲地震烈度表。该烈度表认为地表破坏现象和影响因素复杂,与烈度对
应关系不明确,不采⽤地表破坏现象作为烈度评定指标,但仍给出了不同地表破坏现象可能对应的烈度范围。该烈度表将各种结构类型的房屋依其易损性模糊地分为A、B、
C、D、E共六类(考虑了抗震设计和构造措施对房屋易损性的影响),⼜将砌体房屋和RC 框架结构房屋的破坏程度各划分为五个等级。烈度评定要综合考虑房屋易损性的六个分类和五个破坏等级进⾏,烈度表条⽂的表述相当繁琐;烈度综合评定还要考虑在上述分类下破坏现象的相对数量,并给出了相互交叠的“很少”、“多数”和“⼤多数”等模糊量词的百分⽐表述。但这种修订尚缺乏⾜够的震害经验作为依据;且将本来模糊的评定指标进⼀步繁琐化使现场调查者难以掌握使⽤。
1885年⽇本⼈关⾕清景开始编制烈度表,后经⼤森房吉和河⾓⼴等⼈的研究改进,以⽊结构房屋、⽯墓碑、⽯灯笼翻倒等现
象评定烈度,据此制定了⽇本⽓象厅地震烈度表。该烈度表从⽆感到激震划分为8个等级,⽆感为0度,最⾼为Ⅶ度,该表多次修订、亦被我国台湾采⽤。1995年阪神地震后,研究者认为8档烈度不⾜以分辨破坏程度差别,故将Ⅴ度分细为Ⅴ度弱和Ⅴ度强,将Ⅵ度细分为Ⅵ度弱和Ⅵ度强,实际上改为10度分档;并增加了⾼烈度下基础设施破坏的宏观现象。该烈度表于1996年1⽉使⽤。
中国地震烈度表的研究始于20世纪五⼗年代,李善邦曾按照中国房屋类型修改了MCS 烈度表。1957年谢毓寿根据中国的房屋类型和震害特点,参照苏联麦德维捷夫烈度表,编制了《新的中国地震烈度
表》,并被采⽤。该表以Ⅴ~Ⅹ度为重点,将宏观现象归纳为房屋、结构物、地表和其他现象四类,房屋按照抗震性能分为三类,破坏程度也分等级,并对破坏数量适当量化,增加了牌坊、砖⽯塔、城墙等中国特有结构作为评定烈度的标准。1980年刘恢先等总结1966年邢台地震、1970年通海地震、1975年海城地震、1976年唐⼭地震的震害和烈度评定实际经验,修改提出了《中国地震烈度表》(1980)。该表简化了宏观现象评估标志的描述,便于记忆和现场操作;引⼊震害指数作为衡量建筑物破坏的量化参考指标;给出了对应不同烈度的加速度、速度峰值等地震动参数作为评定烈度的参考。该烈度表以后⼜⼏经修订。
环球华报
表1.1.1-1《罗西-弗瑞尔烈度表》(1883)
烈度条⽂(简缩版)
Ⅰ微震。有些地震仪可测到,有经验者有感。
Ⅱ极弱震。不同类型地震仪可测到,少数静⽌的⼈有感。
Ⅲ颇弱震。许多静⽌者有感,可感知振动持续时间和⽅向。
Ⅳ弱震。⾏动的⼈有感,可动之物、门窗摇动,天花板作响。
Ⅴ较强震。⼀般⼈有感,家具及床等物件移动,有些钟⾃鸣。
Ⅵ颇强震。睡着的⼈普遍惊醒,钟⾃鸣,吊灯摇晃,时钟停摆,树⽊摇晃可见,有些⼈惊逃户外。
Ⅶ强震。可移动物体翻倒,抹灰震落,教堂钟⾃鸣,普遍惊慌,房屋⽆损伤。
Ⅷ颇强震。烟囱震落,墙体开裂。
Ⅸ极强震。有些房屋部分或全部毁坏。
Ⅹ⼤灾。房屋成废墟,地貌改观,地⾯开裂,⼭⽯崩落。
表1.1.1-2《烈度表》
海顿c大调奏鸣曲烈度条⽂
0 ⽆感
1 微震⼈在靜⽌時可以感受微⼩搖晃
2 輕震⼤多数⼈可感受搖晃,睡眠中的⼈有部分会醒来,屋内电灯等悬挂物会有⼩搖晃,屋外
汽车則有輕微搖晃,類似卡⾞經過,但历时很短
3 弱震⼏乎所有的⼈都会感觉搖晃,有的⼈会有恐惧感,房屋也会有振动,碗盘及门窗也会發
出声⾳,靜⽌的汽⾞会有明显搖动,电线略有搖晃
4 中震会有相當程度的恐惧感,部分⼈会寻求躲避的地⽅,睡眠中的⼈⼏乎都会惊醒,房屋会
有強烈搖动,底座不穩的物品会傾倒,较重家具会移动,可能有轻微灾害,汽车驾驶⼈
也会有感觉,電线出現明显搖晃,步⾏中的⼈也会感到搖晃
5 強震⼤多数⼈会感到惊惑恐慌,部分牆壁產⽣裂痕,重家具可能翻倒,汽⾞駕駛⼈明显感觉
地震,部分牌坊、烟囱会傾倒
6 烈震⼈会因剧烈搖晃站⽴困难,部分建筑物会受损,屋内会发⽣重家具翻倒及门窗扭曲变形,
汽车驾驶⼈則出现开车困难,地表也会有喷沙、喷泥情形。
7 剧震⼈会因搖晃剧烈⽆法依意志⾏动,部分建筑物受损严重或倒塌,屋内⼏乎所有家具都⼤
幅移位或摔倒地⾯,屋外則会出現⼭崩地裂、铁轨弯曲、地下管线破裂情形表1.1.1-3《中国地震烈度表》(1980)
⼀般房屋参考物理指标
烈度⼈的感觉⼤多数房屋
震害程度
平均
震害指数
其他现象加速度
(cm/s2)
速度
(cm/s)
Ⅰ⽆感
Ⅱ室内个别静⽌的⼈感觉
Ⅲ室内少数静⽌的⼈感觉门、窗轻微作响悬挂物微动31
(22-44)
Ⅳ室内多数⼈感觉,室外少数⼈
感觉,少数⼈惊
醒门、窗作响悬挂物明显摆动,器
⽫作响
63
(45-89)
Ⅴ室内普遍感觉,室外多数⼈感
觉,多数⼈惊醒门窗、屋顶、屋
架颤动作响,灰
⼟掉落,抹灰出
现微细裂缝
不稳的器物倾倒125
(90-177)
3
(2-4)
Ⅵ惊慌失措,仓皇逃出损坏-个别砖
⽡掉落,墙体微
细裂缝
0-0.1 河岸和松散⼟出现
裂缝,饱和砂层出现
喷砂冒⽔。地⾯上有
的砖烟囱裂缝掉头
250吉林大学农学部
(178-353)
6
(5-9)
Ⅶ⼤多数⼈仓皇逃出轻度破坏-局
部破坏开裂,但
不妨碍使⽤
0.11-0.30 河岸出现塌⽅,饱和
砂层常见喷砂冒⽔。
松散⼟上地裂缝较
多。⼤多数砖烟囱中
等破坏
500
(354-707)
13
(10-18)
李记泽
Ⅷ摇晃颠簸,⾏⾛困难中等破坏-结
构受损,需要修
0.31-0.50 ⼲硬⼟上亦有裂缝,
⼤多数砖烟囱严重
破坏
1000
(708-1414)
25
(19-35)
Ⅸ坐⽴不稳,⾏动的⼈可能摔跤严重破坏-墙体龟裂,局部倒
塌,修复困难
0.51-0.70 ⼲硬⼟上有许多裂
缝。基岩上可能出现
裂缝。滑坡塌⽅常
见。砖烟囱出现倒塌
50
(36-71)
广告业专用发票Ⅹ骑⾃⾏车的⼈会摔倒,处不稳
状态的⼈会摔
处⼏尺远,有抛
起感倒塌-⼤部倒
塌,不堪修复
0.71-0.90 ⼭崩和地震断裂出
现。基岩上的拱桥破
坏。⼤多数砖烟囱从
根部破坏或倒塌
100
(72-141)
Ⅺ毁灭0.91-1.0 地震断裂延续很长,
⼭崩常见。基岩上拱
桥毁坏
Ⅻ地⾯剧烈变化,⼭河
改观
说明:1、Ⅰ-Ⅴ度以⼈的感觉为主;Ⅵ-Ⅹ度以房屋震害为主,⼈的感觉仅作参考;Ⅺ、Ⅻ度以房屋破坏和地表现象为主。2、⼀般房屋包括⽤⽊构架和⼟、⽯、砖墙构造的旧式房屋和单层或多层的新式砖房。对于质量特别差的和特别好房屋,可根据具体情况,对表列各烈度的震害程度和震害指数予以提⾼或降低。
3、震害指数以:“完好”为0,“全毁”为1,中间按表列震害程度分级。平均震害指数指所有房屋的震害指数总平均值⽽⾔,可以⽤普查或抽查⽅法确定之。
4、使⽤本表时可根据地区具体情况作出临时的补充规定。
5、在农村以⾃然村为单位,在城镇可以分区进⾏烈度的评定,但⾯积以1平⽅公⾥左右为宜。
6、烟囱指⼯业或取暖⽤的锅炉房烟囱。
7、表中数量词的说明:个别:10%以下;少数:10-50%;多数:50-70%;⼤多数:70-90%;普遍:90%以上。
表1.1.1-4修正的麦卡利烈度表(简表)
烈度条⽂
Ⅰ⽆感
Ⅱ安静的⼈或楼上的⼈有感
Ⅲ吊物摆动或轻微振动
Ⅳ振动犹如重型卡车通过,门窗、碗碟作响,静⽌的汽车摇动
Ⅴ户外的⼈有感,睡觉者振醒,⼩物体坠落、镜框移动
Ⅵ⼈⼈有感,家具移位,玻璃破碎、架上物坠落,房屋抹灰层开裂
Ⅶ⾏进的汽车有感,站⽴者失稳,教堂钟鸣,烟囱与建筑装饰开裂,抹灰层脱落,⽯墙普遍开裂,⼟坯房有倒塌

本文发布于:2024-09-21 14:34:44,感谢您对本站的认可!

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